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一機組配置

鍋爐為北京B&W公司SWUP鍋爐。過熱器系統由屏式過熱器、后屏過熱器、高溫過熱器和低溫過熱器組成；再熱器系統由低溫再熱器和高溫再熱器組成；省煤器布置于尾部豎井前后煙道，同時還配備了一臺回轉式空氣預熱器。吹灰器由上海克萊德貝爾格曼機械有限公司生產。過熱器管組、再熱器管組及省煤器配備了PS-LL型長伸縮吹灰器，共70只，空氣預熱器配備了1只PS-AT型和1只AHLW型半伸縮吹灰器，AT1位于空預器煙氣入口，AL1位于空預器煙氣出口。

二吹灰策略及算法

基于在線監測技術的“智能吹灰控制系統”可準確地監測受熱面的結渣積灰程度，并根據機組運行情況及時有效地采取不同的吹灰策略，在保證機組安全穩定運行的基礎上，既維持了受熱面清潔的狀態，又避免了不恰當的吹灰頻率造成的無謂的吹灰汽耗和吹灰電耗，同時減輕了磨蝕和熱應力對受熱面造成的損壞，延長了受熱面的壽命，并降低了吹灰裝置的維修費用。

1主要數據處理及算法確定

在數據預處理模塊中，采用狀態預處理、多路采樣、中位值平均濾波等方法對不良數據進行過濾，使所有使用的數據都滿足可靠性要求。算法依據機組熱力系統基本原理和運行規律，通過研究國內外400多種煤質數據，得到理論空氣量與煤質低位發熱的關系，依據鍋爐輸入熱量與風量內在約束關系得到氧量。對流受熱面污染監測模型以鍋爐熱平衡計算為基礎采用受熱面傳熱系數的變化來反映受熱面的積灰狀況。各受熱面統一采用清潔因子定量表示受熱面污染狀態布連電廠各個對流受熱面工質側皆有進出口溫度、壓力和流量測點，同時還至少有一側的煙溫能夠通過測點或計算得到，因此可通過熱平衡計算出另一側的煙氣溫度進而得到傳熱溫壓和實際傳熱系數。對于空氣預熱器采用折算壓差和低溫腐蝕系數定量表示受熱面的污染程度。低溫腐蝕傾向系數由空預器冷端綜合溫度（即煙氣出口溫度加空氣入口溫度）與最低冷端綜合溫度的比值得到，該數值越低表示空預器受低溫腐蝕的概率越大，由于低溫腐蝕越強，空預器受熱面的積灰的傾向越嚴重，因此采用該值表征受熱面的污染程度。

2基于模糊控制的受熱面吹灰判定

電站鍋爐如負荷、燃燒器運行方式、煤質等都對受熱面的積灰速率有一定的影響。只有清潔因子結合現場運行經驗才能進行準確的吹灰判定，需將自然語言的模糊規則運用到吹灰控制中，這恰恰屬于模糊控制范疇。在構建智能吹灰模糊控制模型的過程中根據不同的受熱面類型，將影響吹灰的因素作為模糊控制的輸入參數，依據模糊控制輸入參數和電廠運行經驗制定模糊控制規則庫，以隸屬函數做模糊評判，得出受熱面吹灰置信度，該值大于設定值時判定受熱面需要吹灰。各受熱面的模糊輸入特征參數和輸出特征

三智能吹灰控制系統架構

1硬件架構

布連電廠智能吹灰控制系統硬件主要由智能吹灰服務器、智能吹灰操作員站、智能吹灰交換機、可編程邏輯控制器（PLC）、IO模塊等組成。

2軟件系統

布連電智能吹灰控制系統軟件主要由基礎平臺、吹灰應用平臺、綜合服務平臺和數據接口組成。基礎平臺主要負責機組工況參數、吹灰器設備及分組和智能吹灰模型關鍵參數的配置與存儲。吹灰應用平臺的主要功能是對各受熱面污染狀況進行監視和報警。綜合服務平臺主要負責機組運行工況判定、受熱面積灰污染監測模型的實時計算、受熱面智能吹灰控制指令的發出與吹灰器運行狀態監控。

四投運效果智能吹灰系統

通過吹灰熱態實驗，系統對包括空氣預熱器在內的鍋爐各對流受熱面都建立了相應的污染監測數學計算模型。同時根據吹灰前后清潔因子曲線變化趨勢，確定了受熱面的污染下限和上限，進而在其后的連續監測中能有效掌握鍋爐受熱面的污染狀況。通過此套系統的投運，實現了以下功能：①實現污染可視化。智能吹灰系統以數字和圖形方式給出了各受熱面當前積灰污染及結渣信息，提供了污染判斷模型的數據接口，通過將操作人員長期積累的經驗與模型進行數據融合，提供了對模型進行不斷優化的方法，提高了模型的適用性和準確性。②提高自動化管理水平。智能吹灰系統能有效提高智能吹灰系統的投入率，保證按需適量的吹灰效果。設計方案不僅滿足了不同區域的按需吹灰需求，而且將不同吹灰區域的吹灰時間控制在2小時以內，很好地平衡了運行操作與自動系統投入各自需求，使自動吹灰系統便于投入。③達到了較好節汽效果、優化了吹灰頻率和針對性智能吹灰系統投運后，按污染程度以及傳熱特性和熱量需求比例，對各個受熱面給出了不同于以往且更有針對性的吹灰策略。對比工況每天可節省吹灰器投運數量達27%節汽效果顯著。除此之外對不同傳熱區域的吹灰器投用占比率也有一定變化。④提高主、再熱汽溫。智能吹灰方式有利于在負荷較低時提升過熱器二級減溫水流量，增加主汽溫調節余量，提升再熱汽溫。⑤改善了相關經濟安全性指標。對吹灰系統而言，通常需要關注的指標有關乎鍋爐效率的排煙溫度；影響空預器安全運行和未來SCR投運后使用效果的省煤器出口煙溫；直接關系機組熱效率的鍋爐再熱減溫水流量等指標。智能吹灰系統對以上指標均有改善。

五收益分析

智能吹灰系統減少了吹灰器投運數量，這有助于降低吹灰設備的折舊損耗，此外還減少了鍋爐補水帶來的費用。主要收益包括節省吹灰蒸汽以及鍋爐效率提升后所節省煤耗。

六結論

智能吹灰控制系統的投入，實現了鍋爐受熱面污染程度的量化監測，對提高受熱面污染監測過程數字化、可視化水平提供了可靠手段，投運方式更符合布連電廠鍋爐運行特點和受熱面積灰特性，吹灰頻率以及吹灰汽耗和電耗明顯降低，不僅延長了吹灰設備的使用壽命，節省了相應的折舊和維修費用，降低了鍋爐排煙損失提升了鍋爐效率，較原吹灰方式可節汽27%，鍋爐效率提升0.16%，僅從這兩項指標變化上可實現每臺機組每年46.8萬元的直接綜合經濟效益。

作者：麥永強呂霞范國潮吳德利吳真王一男單位：國電建投內蒙古能源有限公司布連電廠