在当前电力市场放松管制、竞争激烈且环境法规日益严格的背景下，电厂锅炉在满足电网负荷需求的同时，以最高效、经济且清洁的方式运行和控制，已成为一个重要目标。本文介绍了一款名为 “Smartsheet” 的锅炉性能分析与优化工具的开发及测试结果，该工具能够帮助电厂业主和运营商实现上述优化目标。这款基于 Excel 的工具包含神经网络过程模型、经济关系模型、优化求解器以及多项用户功能和界面，可用于循环流化床（CFB）锅炉的性能分析和运行优化。鉴于循环流化床锅炉过程具有非线性特征，且各过程变量之间存在强烈的相互作用，研究人员开发了一种基于人工神经网络（ANN）的模型，以捕捉代表运行条件的变量与涉及运行成本的变量之间的非线性关系。该工具已在康涅狄格州安卡斯维尔的 AES 泰晤士电站进行了测试。验证测试包括基于实验设计（DoE）方法构建两个正交测试矩阵，随后在阿尔斯通提供的 100 兆瓦循环流化床锅炉中开展了两项独立测试。第一组测试收集的数据用于训练人工神经网络模型，第二组测试的数据则用于模型验证。该模型与其他开发的软件功能相结合，形成了一款可支持电厂工程师和运营商进行锅炉及整个电厂性能分析的工具。这款工具专门设计用于根据电力公司指定的当前成本和排放信用系数，生成经济上最优的电厂运行设置。迄今为止的优化结果表明，经过近 20 年运行经验微调的当前运行条件，与优化后的运行设置相比，后者平均可节省超过 2% 的运行成本。已计划与客户一起对优化工具提出的最佳运行条件进行额外的验证测试，以进一步验证该工具的有效性。