随着互联网和大数据技术的快速发展,锅炉的智能运行优化已成为智慧电厂中的热门研究方向,其中锅炉受热面积灰结渣研究是保证机组安全经济运行的重要基础。受热面积灰结渣会使锅炉运行效率降低,排烟温度升高,严重的情况下甚至腐蚀管壁,引发爆管事故。本文基于国内合作电厂运行过程中的积灰结渣实际问题,针对人工固定吹灰周期模式存在的蒸汽浪费严重、管壁磨损等缺点,首先对炉膛燃烧积灰结渣开展仿真研究,详细分析煤粉粒径对炉膛受热面积灰结渣的影响规律,然后建立了基于热平衡的低温过热器灰污热阻监测机理模型,并在此基础上提出基于小波分析和SVR的灰污热阻在线预测代理模型,最后利用模糊控制系统制定了吹灰策略。仿真测试结果表明:锅炉受热面积灰监测和吹灰模糊控制都取得了良好的效果。本文具体研究内容如下:(1)基于CFD-DPM方法构建了超超临界锅炉炉膛积灰结渣仿真模型,量化不同煤粉粒径下各个受热面积灰结渣的规律特性,研究不同粒径煤粉在炉内的颗粒运动轨迹、各个受热面沉积颗粒数、炉膛出口烟气温度和最高燃烧温度等,寻找出该1000MW超超临界锅炉的最佳煤粉燃烧粒径范围在50um附近。(2)依据烟气侧和蒸汽侧热平衡原理和多层圆管壁传热模型,建立以灰污热阻为清洁指标的对流受热面积灰监测机理模型,并通过电厂运行数据对积灰监测机理模型进行了有效验证,分析了固定吹灰周期模式存在的弊端。(3)结合小波阈值去噪算法和支持向量回归各自的优势,提出一种基于小波分析和SVR的受热面灰污热阻在线预测代理模型,实现对低温过热器积灰状况的预测;通过Visu Shrink软阈值去噪方法对受热面灰污热阻数据进行去噪处理,结果显示4层小波分解的去噪效果最优,其对应的SNR和RMSE分别为31.8和0.000865;同时使用SVR模型建立了20个输入特征参数和去噪后的受热面灰污热阻之间的映射关系,仿真结果表明,SVR模型预测精确度在98%以上。(4)综合考虑灰污热阻、主蒸汽流量和排烟温度三种影响因素,建立基于Mamdani型模糊控制规则的吹灰控制模型,利用MATLAB/Simulink对模糊控制仿真模型的吹灰方案进行验证,测试结果表明其能够准确的给出吹灰操作建议。