我國以煤炭為主的資源稟賦，以及消納間歇性可再生能源的需要，決定了燃煤發電在中長期內仍將保持主力電源地位。燃燒優化控制無需進行設備改造，僅通過對運行參數進行優化，達到提高鍋爐效率，同時減少NOx等污染物排放的目的，是現役機組最直接的節能減排手段。 項目圍繞燃燒過程建模、閉環動態燃燒優化問題的構建和求解、爐膛溫度場測量等關鍵科學問題開展了研究工作，建立了包含爐內一維煙氣溫度模型，以及一維NOx模型的、完整的燃燒系統灰箱模型，為燃燒優化控制系統的設計和驗證打下了良好基礎；提出了具有自學習功能的低氮燃燒多目標經濟預測控制方法，克服了原有燃燒優化方法僅能實現開環控制和穩態優化，無法適應負荷和煤質變化的缺陷；開發了基于電動聲源信號的爐膛溫度測量系統，并改進了聲波飛渡時間計算方法和溫度場重建算法，為爐膛溫度場監測提供了新的手段。 項目部分成果已經在某1000MW超超臨界鍋爐獲得了成功應用，取得了良好的經濟效益和社會效益。 2100433B

燃燒優化是實現現役火電機組節能減排的重要手段。當前電站鍋爐普遍采用了低氮燃燒和SNCR/SCR聯合脫硝技術，因此對燃燒系統的運行和調整提出了更高要求。項目緊密結合實際脫硝方案和工藝要求，綜合考慮系統整體的安全性、經濟性和NOx排放，提出基于多目標預測控制的低氮燃燒優化控制方法，把經濟性指標和動態性能指標統一在同一框架下進行滾動優化，從而實現低氮燃燒系統的動態優化控制。 項目首先利用灰箱建模方法建立低氮燃燒系統的動態數學模型；接著研究多目標經濟性動態優化控制問題的構建、求解和擾動補償等問題；最后為滿足SNCR爐內反應溫度限值的要求研究基于聲波信號的爐膛溫度測量方法。

模糊優化控制簡介

優化控制是指在給定的約束條件下，尋求一個控制系統，使給定的被控系統性能指標取得最大或最小值的控制。

隨著科學技術的發展，目前智能控制已開始廣泛應用。這種控制將人類的智能，例如把適應、學習、探索等能力引入控制系統，使其具有識別、決策等功能，從而使自動控制和優化控制達到了更高級的階段。

模糊優化控制條件

一般說，進行優化控制必須要具備三個條件：

1、要給出系統的性能指標。

2、要給出約束條件。

3、要尋找優化控制的機制和方法。

由于在實際中情況是復雜多變的，進行優化控制不可能達到十全十美，因此優化控制只能是相對的或滿意的控制，而難以做到最優控制。

3.1發電鍋爐制造廠及其他單位在設計、生產發電鍋爐時，應配置高效的低氮燃燒技術和裝置，以減少氮氧化物的產生和排放。

3.2新建、改建、擴建的燃煤電廠，應選用裝配有高效低氮燃燒技術和裝置的發電鍋爐。

3.3在役燃煤機組氮氧化物排放濃度不達標或不滿足總量控制要求的電廠，應進行低氮燃燒技術改造。

本書以燃煤火電機組鍋爐為對象，對鍋爐低氮燃燒技術進行了理論與實踐方面的介紹。首先對煤質以及鍋爐運行工況對氮氧化物生成機理在理論方面進行了總結。在理解了氮氧化物生成機理的基礎上，對目前流行的低氮燃燒技術進行了總結；并對低氮燃燒技術在不同爐型上的應用進行了比較。對不同類型和容量的電站鍋爐低氮改造實例進行了詳細分析，并提出了方案設計方法和低氮燃燒改造后的鍋爐優化運行技術。zui后對低氮燃燒技術相關的設備的改造進行了總結。