燃煤机组低温省煤器-空气预热器系统智能协同优化提升烟气余热回收效率

本文创新性地将低温省煤器(LLTE)与空气预热器(AR)进行容量扩展改造，针对传统PID控制存在的时滞问题，采用约束粒子优化(CPO)-最小二乘支持向量机(LSSVM)模型实现烟气参数精准预测，通过CPO-HYSYS实时优化使热效率提升0.64%，煤耗降低3.69g/kWh，为燃煤电厂烟气余热回收(FGWHR)系统提供了智能化解耦控制新范式。

　　

亮点聚焦

基于梯级用能原则，锅炉烟气余热回收(FGWHR)技术通过余热回收装置预热凝结水、设置烟气旁路等多形式实现国际工程应用。低温省煤器(LLTE)作为核心组件，其与空气预热器(AR)的协同改造显著提升系统兼容性。

热力学解析

改造后系统锅炉效率(η_g)可表述为基准效率(η_SG)与增量(Δη₁)之和，其中Δη₁=(h_y1-h_y2)/h_net，h_y1/h_y2分别代表脱硫塔前/后烟气焓值。

实验验证

通过变负荷工况测试显示，LLTE烟气-水换热系统存在显著时滞效应，传统PID控制难以精准调节，需引入智能向量回归模型实现前馈控制。

烟气参数预测对比

采用BP、LSTM、TCN-Transformer、LSSVM等算法预测LLTE入口烟气参数，其中CPO-LSSVM模型展现出最优的泛化能力，为阀门预调节提供数据支撑。

优化剖析

如图13所示CPO-HYSYS联用系统，通过实时调控8#低压加热器(LTH)流量、空气热进水流量等参数，确保最大余热回收效率。动态优化使烟气温度波动幅度降低29.3%。

结论启示

千万千瓦超临界机组LLTE-AR耦合改造证实，智能算法可有效解决变负荷工况下的非线性时滞问题，使煤耗降低5.38g/kWh，同时实现脱硫废水零排放，为清洁能源利用提供创新方案。

（注：严格保留CO₂、Al₂O₃等化学式上下标，采用"烟气余热回收(FGWHR)"等专业术语中英对照格式）