專利名稱：基于鍋爐安全性分析的運(yùn)行優(yōu)化耗差優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于鍋爐安全優(yōu)化運(yùn)行的耗差研究，在機(jī)組耗差的基礎(chǔ)上，將安全性分析引入耗差原因研究中，通過(guò)安全性分析，并以耗差、安全性、優(yōu)化收益比結(jié)合作為優(yōu)化的評(píng)判指標(biāo)，得到影響機(jī)組參數(shù)和煤耗的真實(shí)原因和可采取的有效優(yōu)化措施，屬于火力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
受各種因素影響，火電廠運(yùn)行參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)有差距，使得電廠的熱經(jīng)濟(jì)性受到影響。片面追求熱經(jīng)濟(jì)性使得機(jī)組的安全運(yùn)行受到挑戰(zhàn)，影響機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定。在配置合適的機(jī)組參數(shù)的時(shí)候，應(yīng)考慮機(jī)組的安全隱患，保障機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定。在這種大前提下，提出的經(jīng)濟(jì)性才是更加有現(xiàn)實(shí)意義，這種情況下的耗差分析也才具有現(xiàn)實(shí)意義。目前對(duì)電廠運(yùn)行的煤耗指標(biāo)要求越來(lái)越高，而在電廠運(yùn)行中產(chǎn)生煤耗偏差的原因有很多，許多原因是與電廠的安全性結(jié)合在一起的，在鍋爐設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)值是在保證安全前提下使機(jī)組經(jīng)濟(jì)性最大計(jì)算而得，因此在設(shè)計(jì)工況下，設(shè)計(jì)值就是機(jī)組運(yùn)行的最佳參數(shù)即目標(biāo)值，機(jī)組在設(shè)計(jì)工況運(yùn)行能夠達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)。機(jī)組運(yùn)行中，煤種、負(fù)荷工況、環(huán)境溫度變化的影響，導(dǎo)致機(jī)組實(shí)際參數(shù)與設(shè)計(jì)值不一樣，產(chǎn)生了耗差。產(chǎn)生耗差的原因很多，但其中很大一部分與鍋爐本身的條件狀態(tài)有關(guān)。以主蒸汽為例，影響主蒸汽耗差的有煤質(zhì)、風(fēng)量、燃燒器擺角、給水溫度、受熱面清潔度等。其中有許多因素與鍋爐的安全運(yùn)行和自身的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)。為了響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，降低煤耗，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性就必須進(jìn)行耗差運(yùn)行優(yōu)化，因此，在對(duì)這些與鍋爐安全運(yùn)行和鍋爐自身狀態(tài)有關(guān)的因素有充分的分析之后，才能準(zhǔn)確地進(jìn)行耗差優(yōu)化。國(guó)內(nèi)的耗差優(yōu)化系統(tǒng)沒(méi)有兼顧到電廠的安全性分析，這就使得耗差目標(biāo)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)往往與電廠安全運(yùn)行脫 節(jié)，實(shí)際上運(yùn)行參數(shù)與設(shè)計(jì)值出現(xiàn)偏差，并不是運(yùn)行人員不知道，而是由于某種原因的限制。因此為使得耗差分析能更有效的指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，需要對(duì)耗差分析進(jìn)行更深入的研究。在節(jié)能減排要求越來(lái)越高的今天，將經(jīng)濟(jì)性與安全性結(jié)合起來(lái)的研究具有現(xiàn)實(shí)意義，因此在目前設(shè)備狀況下，有些參數(shù)是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性與目標(biāo)值有偏差，有些則是安全性方面存在隱患，將兩者結(jié)合起來(lái)分析才能更好了解機(jī)組的節(jié)能空間。本發(fā)明方法提出基于鍋爐安全性分析的主蒸汽運(yùn)行優(yōu)化耗差研究，從分析由于鍋爐本身設(shè)備條件狀況和為了鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行而導(dǎo)致主蒸汽耗差的因素入手，對(duì)耗差原因中與鍋爐本身設(shè)備條件狀態(tài)以及為了讓鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行而導(dǎo)致耗差的原因進(jìn)行了嘗試與研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鍋爐運(yùn)行優(yōu)化的新理念，使得鍋爐在運(yùn)行優(yōu)化過(guò)程中能根據(jù)自身的情況選擇合適的經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種基于鍋爐安全性分析的運(yùn)行優(yōu)化耗差優(yōu)化方法，其特征在于，具體步驟為:步驟1、根據(jù)鍋爐運(yùn)行的負(fù)荷、煤種以及鍋爐的運(yùn)行情況對(duì)鍋爐進(jìn)行熱力計(jì)算，得出主要負(fù)荷工況下的主要參數(shù)值，然后用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)其余的工況進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到想要的工況的主要參數(shù)值，并將這些值作為耗差計(jì)算的目標(biāo)值；步驟2、采集鍋爐運(yùn)行中的耗差計(jì)算所需要的數(shù)據(jù)，并根據(jù)步驟I得到目標(biāo)值進(jìn)行耗差計(jì)算，得到主要性能參數(shù)偏離目標(biāo)值所引起的煤耗指標(biāo)；步驟3、對(duì)主要性能參數(shù)偏離目標(biāo)值的原因做安全性分析，得到可以優(yōu)化的影響因素；步驟4、將步驟3分析得到的可以優(yōu)化的影響因素作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，步驟2計(jì)算得到的耗差作為輸出，以步驟2計(jì)算的耗差和步驟3得到的可以優(yōu)化的影響因素采集多組數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)，選取網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，建立預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)優(yōu)化后的耗差；步驟5、運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)剪枝算法的skeletonization算法對(duì)每個(gè)可以優(yōu)化的影響因素做靈敏度計(jì)算，找出影響參數(shù)偏差較大的影響因素；步驟6、根據(jù)步驟5確定的影響參數(shù)偏差較大的影響因素，確定關(guān)系鍋爐安全的參數(shù)，采集電廠目前運(yùn)行狀態(tài)下關(guān)系鍋爐安全的參數(shù)，堅(jiān)控這些參數(shù)，如果在安全的范圍內(nèi)，則安全系數(shù)為1，反之，為O ;步驟7、若安全系數(shù)為1，計(jì)算優(yōu)化操作的收益比；所述收益比Π的計(jì)算公式為:
權(quán)利要求
1.一種基于鍋爐安全性分析的運(yùn)行優(yōu)化耗差優(yōu)化方法，其特征在于，具體步驟為: 步驟1、根據(jù)鍋爐運(yùn)行的負(fù)荷、煤種以及鍋爐的運(yùn)行情況對(duì)鍋爐進(jìn)行熱力計(jì)算，得出主要負(fù)荷工況下的主要參數(shù)值，然后用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)其余的工況進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到想要的工況的主要參數(shù)值，并將這些值作為耗差計(jì)算的目標(biāo)值； 步驟2、采集鍋爐運(yùn)行中的耗差計(jì)算所需要的數(shù)據(jù)，并根據(jù)步驟I得到目標(biāo)值進(jìn)行耗差計(jì)算，得到主要性能參數(shù)偏離目標(biāo)值所引起的煤耗指標(biāo)； 步驟3、對(duì)主要性能參數(shù)偏離目標(biāo)值的原因做安全性分析，得到可以優(yōu)化的影響因素；步驟4、將步驟3分析得到的可以優(yōu)化的影響因素作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，步驟2計(jì)算得到的耗差作為輸出，以步驟2計(jì)算的耗差和步驟3得到的可以優(yōu)化的影響因素采集多組數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)，選取網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，建立預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)優(yōu)化后的耗差； 步驟5、運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)剪枝算法的skeletonization算法對(duì)每個(gè)可以優(yōu)化的影響因素做靈敏度計(jì)算，找出影響參數(shù)偏差較大的影響因素； 步驟6、根據(jù)步驟5確定的影響參數(shù)偏差較大的影響因素，確定關(guān)系鍋爐安全的參數(shù)，采集電廠目前運(yùn)行狀態(tài)下關(guān)系鍋爐安全的參數(shù)，監(jiān)控這些參數(shù)，如果在安全的范圍內(nèi)，則安全系數(shù)為1，反之，為O ; 步驟7、若安全系數(shù)為1，計(jì)算優(yōu)化操作的收益比；所述收益比η的計(jì)算公式為:式中:F。表示優(yōu)化操作付出的代價(jià)。
Fi表示優(yōu)化操作得到的效益。
步驟8、若收益比大于I時(shí)，對(duì)該計(jì)算收益比的優(yōu)化操作措施將不能進(jìn)行；收益比小于I時(shí)，執(zhí)行該計(jì)算收益比的優(yōu)化操作。
2.如權(quán)利要求1所述的基于鍋爐安全性分析的運(yùn)行優(yōu)化耗差優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟I中的主要負(fù)荷工況為100% BMCR,90% BMCR,80% BMCR,75% BMCR和50% BMCR中的至少一種，主要負(fù)荷工況下的主要參數(shù)值為效率、排煙溫度、氧量、飛灰含碳量、各受熱面煙溫和汽溫中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于鍋爐安全性分析的運(yùn)行優(yōu)化耗差優(yōu)化方法，其特征在于，具體步驟為將主要負(fù)荷工況下的主要參數(shù)值作為耗差計(jì)算的目標(biāo)值；采集鍋爐運(yùn)行中的耗差計(jì)算所需要的數(shù)據(jù)，并根據(jù)目標(biāo)值進(jìn)行耗差計(jì)算，得到主要性能參數(shù)偏離目標(biāo)值所引起的煤耗指標(biāo)；建立預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)優(yōu)化后的耗差；找出影響參數(shù)偏差較大的影響因素；確定關(guān)系鍋爐安全的參數(shù)，監(jiān)控這些參數(shù)，如果在安全的范圍內(nèi)，則安全系數(shù)為1，計(jì)算優(yōu)化操作的收益比；收益比小于1時(shí)，執(zhí)行該計(jì)算收益比的優(yōu)化操作。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將鍋爐安全性分析引入到優(yōu)化運(yùn)行耗差研究來(lái)，將經(jīng)濟(jì)性和安全性結(jié)合在一起，考慮鍋爐本身的實(shí)際狀況，對(duì)鍋爐采取符合實(shí)際情況的優(yōu)化運(yùn)行。
文檔編號(hào)G06Q10/04GK103235986SQ20131016142
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月3日
發(fā)明者丁士發(fā), 崇培安, 陶麗, 劉進(jìn), 張妮樂(lè), 陳朝松, 楊凱鏇 申請(qǐng)人:上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院