專利名稱：電站鍋爐過(guò)熱器再熱器自尋最優(yōu)熱偏差工況方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電站鍋爐過(guò)熱器再熱器自尋最優(yōu)熱偏差工況方法，通過(guò)在線評(píng)價(jià) 當(dāng)前鍋爐運(yùn)行方式的安全性，在當(dāng)前參數(shù)下自尋最優(yōu)運(yùn)行方式以優(yōu)化運(yùn)行，解決在滿足鍋 爐熱偏差安全性的條件下提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)電力工業(yè)的高速發(fā)展及能耗和環(huán)保的要求，目前成批量投入了超臨界和 超超臨界火力發(fā)電機(jī)組。這些機(jī)組的高溫過(guò)熱器和高溫再熱器受熱面大量采用了含鉻量為 18%-25%的奧氏體鋼管。即使采用了如此耐高溫材料，如果在運(yùn)行中熱偏差太大或發(fā)生突 發(fā)性擾動(dòng)，仍會(huì)發(fā)生超溫爆管事故。為了解決鍋爐運(yùn)行過(guò)程中熱偏差太大的問(wèn)題，現(xiàn)在采用在線監(jiān)測(cè)的手段來(lái)動(dòng)態(tài)計(jì) 算和顯示爐內(nèi)管壁溫度。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中還不能對(duì)各種工況下的生產(chǎn)做出最優(yōu)化指 導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種全局最優(yōu)化方法，使得鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中能在當(dāng)前參數(shù) 下自尋最優(yōu)運(yùn)行方式。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了 一種電站鍋爐過(guò)熱器再熱器自尋 最優(yōu)熱偏差工況方法，其特征在于，步驟為步驟1、根據(jù)鍋爐運(yùn)行的時(shí)間段、磨煤機(jī)組合及初始化發(fā)電負(fù)荷選擇數(shù)據(jù)記錄集， 再在數(shù)據(jù)記錄集中刷選出時(shí)間連續(xù)工況并根據(jù)得到的數(shù)據(jù)記錄集確定在鍋爐運(yùn)行的時(shí)間 段內(nèi)所有工況持續(xù)時(shí)間段，步驟1包括步驟1. 1根據(jù)鍋爐運(yùn)行的時(shí)間段、磨煤機(jī)組合及初始化發(fā)電負(fù)荷選擇數(shù)據(jù)記錄 集；步驟1. 2創(chuàng)建最優(yōu)工況表并計(jì)算數(shù)據(jù)記錄集中工況組的持續(xù)時(shí)間；步驟2、計(jì)算每個(gè)工況組的持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的鍋爐熱偏差評(píng)價(jià)值步驟2. 1、對(duì)于末級(jí)過(guò)熱器j片片屏，每片屏上溫度測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的熱偏差系數(shù)為1\， 則熱偏差評(píng)價(jià)值TPwhole_MG為
jj. jTPWw/LMc^Zd-iy + ^^max^-minTp^*，!^:^，…，ioo;步驟2. 2、對(duì)于末級(jí)再熱器1片片屏，每片屏上溫度測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的熱偏差系數(shù)為Tp
則熱偏差評(píng)價(jià)值TPwhole_MZ為
ijjJPWjo/e—Mz = Z(7;-i)2 + A:*(max7]-min7])，其中，k = i，2，…，ioo;步驟2. 3、末級(jí)過(guò)熱器末級(jí)再熱器整體熱偏差評(píng)價(jià)值為TPwhole，則TPwhole = TPwhole_MZ+TPwhole_MG,熱偏差評(píng)價(jià)值越小，認(rèn)為熱偏差曲線越優(yōu)；
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步驟2. 4、對(duì)得到的所有工況持續(xù)時(shí)間段的熱偏差評(píng)價(jià)值TPwhole取樣，取樣個(gè)數(shù)
為η，η彡10，得到熱偏差評(píng)價(jià)值均值A(chǔ)VGTPwhole ■ AVGTPwhole = ^TPwholel ；以及熱偏
η
差評(píng)價(jià)值方差 STDEVTPwhole .STDEVTPwhole = ^(TPwholel - A VGTPwhole)2
ι=\步驟3、剔除熱偏差評(píng)價(jià)值方差大于1的工況；步驟4、計(jì)算穩(wěn)定工況下最優(yōu)熱偏差整體評(píng)價(jià)值GKHeatErrWhole
GKHeatErrffhole = duration_AVGTPwhole*STDEVTPwhole，其中，duration 是穩(wěn)定 工況持續(xù)時(shí)間，穩(wěn)定工況下最優(yōu)熱偏差整體評(píng)價(jià)值GKHeatErrWhole越大代表工況越容易 重復(fù)再現(xiàn)；步驟5、將最優(yōu)熱偏差整體評(píng)價(jià)值GKHeatErrWhole最高的至少五組數(shù)據(jù)記錄入最 優(yōu)工況表；步驟6、計(jì)算每個(gè)工況持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的鍋爐運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值；步驟6. 1、鍋爐有k層風(fēng)門擋板，每層風(fēng)門檔板有1個(gè)，第i層第j
個(gè)擋板開度為Fu，j = 1,2,…，1，定義配風(fēng)方式評(píng)價(jià)值為RSwhole_F，則 k
RSwhole — F 二 Σ [α似(Fn - Fl2) + abs(Fn - Fl3) + …+- F,)]，abs 為取絕對(duì)值運(yùn)算；
/=1步驟6. 2、燃燒器擺角為Rj (j = 1,2,…，1)，定義燃燒方式評(píng)價(jià)值為RSwhole_R， 貝Ij RSwhole_R = [abs (R1-R2) +abs (R1-R3) +. . . +abs (R1-R1)]；步驟6. 3、燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值 RSwhole = RSwho 1 e_F+RSwho 1 e_R ；步驟6. 4、對(duì)得到的所有工況持續(xù)時(shí)間段的燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值 RSwhole取樣，取樣個(gè)數(shù)為η，η彡10，得到燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值均值A(chǔ)VGRSwhole
A VGRSwhole = - J RSwholel ；以及燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值方差STDEVRSwho Ie η ;=ι
STDEVRSwhole = ^J(RSwhole, - AVGRSwholef，燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值方差越小代表燃
η ;=ι
燒方式越穩(wěn)定，越容易重復(fù)再現(xiàn)；步驟7、刪除工況組持續(xù)時(shí)間小于5分鐘的工況并選最優(yōu)熱偏差工況整體評(píng)價(jià)值 最高的5個(gè)記錄放入到最優(yōu)工況表中；步驟8、對(duì)熱偏差評(píng)價(jià)值較低持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的工況分解優(yōu)化；步驟9、對(duì)發(fā)電負(fù)荷波動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化；步驟10、對(duì)燃燒方式波動(dòng)工況進(jìn)行分解優(yōu)化；步驟11、根據(jù)時(shí)間間隔重新觸發(fā)事件，跳轉(zhuǎn)至步驟1，通過(guò)程序的滾動(dòng)執(zhí)行，使搜 索過(guò)程隨著時(shí)間段持續(xù)下去，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋找最優(yōu)熱偏差工況，并隨著運(yùn)行時(shí)間積累，最優(yōu)工 況表中的工況信息將會(huì)逼近鍋爐運(yùn)行的理論最優(yōu)工況。本發(fā)明涉及的是一種全局最優(yōu)化方法，特別適用于根據(jù)當(dāng)前負(fù)荷、磨煤機(jī)組合在 線優(yōu)化鍋爐過(guò)熱器再熱器熱偏差參數(shù)，以及影響熱偏差的主要運(yùn)行參數(shù)如配風(fēng)方式、燃燒 器擺角等。 過(guò)熱器再熱器局部區(qū)域管壁超溫而發(fā)生爆管是電站鍋爐的主要事故原因，過(guò)熱器 再熱器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能解決實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管壁溫度、汽溫、同屏熱偏差、屏間熱偏差，但對(duì)于實(shí)際運(yùn)行人員還不能提供在當(dāng)前運(yùn)行方式(負(fù)荷、磨煤機(jī)組合)下最優(yōu)的熱偏差曲線，以及對(duì) 應(yīng)的實(shí)際運(yùn)行可控參數(shù)(配風(fēng)方式、燃燒器擺角等)。通過(guò)在線采集當(dāng)前運(yùn)行方式下的基本工況信息，保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。通過(guò)服務(wù)程序 定時(shí)搜索程序觸發(fā)間隔時(shí)間內(nèi)的最優(yōu)熱偏差工況信息，以工況時(shí)間內(nèi)熱偏差評(píng)價(jià)值均值較 小、方差較小和工況持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)為目標(biāo)，并把搜索記錄保存到最優(yōu)工況表中。隨著時(shí)間滾 動(dòng)，服務(wù)程序自動(dòng)定時(shí)搜索最優(yōu)工況，最優(yōu)工況表中的記錄隨時(shí)間積累逐步趨向全局最優(yōu)。為了使工況具有重復(fù)可再現(xiàn)性，對(duì)最優(yōu)工況表記錄中燃燒方式 等運(yùn)行參數(shù)評(píng)價(jià)， 以尋找工況時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)行參數(shù)基本穩(wěn)定為目標(biāo)，剔除記錄集中工況時(shí)間內(nèi)運(yùn)行參數(shù)變化 較大、發(fā)電負(fù)荷變化較大的記錄。當(dāng)工況時(shí)間較長(zhǎng)但運(yùn)行參數(shù)不穩(wěn)定時(shí)，可對(duì)工況進(jìn)行分 解，把這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)行參數(shù)變化大的記錄剔除，使一個(gè)工況分解成多個(gè)工況，然后再對(duì)每個(gè) 工況進(jìn)行分析，把運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定的記錄存放到最優(yōu)工況表中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以自動(dòng)搜索并保存每個(gè)時(shí)刻實(shí)際發(fā)電負(fù)荷、磨煤機(jī)組合下的最 優(yōu)熱偏差系數(shù)、配風(fēng)方式、燃燒器擺角等工況參數(shù)，根據(jù)當(dāng)前實(shí)時(shí)發(fā)電負(fù)荷、磨煤機(jī)組合顯 示對(duì)應(yīng)的最優(yōu)熱偏差系數(shù)和配風(fēng)方式、燃燒器擺角等參數(shù)，以對(duì)實(shí)際的運(yùn)行人員提供運(yùn)行 指導(dǎo)?？梢允瑰仩t運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性得到雙重滿足。


圖1為本發(fā)明的流程圖；圖2為自尋最優(yōu)熱偏差工況存儲(chǔ)流程圖；圖3為燃燒方式波動(dòng)優(yōu)化存儲(chǔ)流程圖；圖4為發(fā)電負(fù)荷波動(dòng)優(yōu)化存儲(chǔ)流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明。在下面的實(shí)施例中，工況是指負(fù)荷、磨煤機(jī) 組合、配風(fēng)方式、工況持續(xù)時(shí)間，是末級(jí)過(guò)熱器熱偏差評(píng)價(jià)值的統(tǒng)稱。穩(wěn)定工況是指在工 況持續(xù)時(shí)間超過(guò)5分鐘前提下，鍋爐的發(fā)電負(fù)荷、磨煤機(jī)組合、配風(fēng)方式等運(yùn)行參數(shù)基本不 變，或者在一個(gè)較小的范圍內(nèi)波動(dòng)。實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明提供了一種電站鍋爐過(guò)熱器再熱器自尋最優(yōu)熱偏差工況方 法，其步驟為步驟1、根據(jù)鍋爐運(yùn)行的時(shí)間段、磨煤機(jī)組合及初始化發(fā)電負(fù)荷通過(guò)T-sql語(yǔ)句選 擇數(shù)據(jù)記錄集(比如對(duì)于6臺(tái)磨煤機(jī)，按照磨煤機(jī)組合方式，分別編寫開5臺(tái)磨煤機(jī)、4臺(tái) 磨煤機(jī)、3臺(tái)磨煤機(jī)方式)，再在數(shù)據(jù)記錄集中刷選出時(shí)間連續(xù)工況并根據(jù)得到的數(shù)據(jù)記錄 集確定在鍋爐運(yùn)行的時(shí)間段內(nèi)所有工況持續(xù)時(shí)間段，其中，數(shù)據(jù)記錄集中記載有ID號(hào)、鍋 爐電負(fù)荷、六臺(tái)磨煤機(jī)磨煤量、主蒸汽流量、末級(jí)過(guò)熱器出口壓力、末級(jí)過(guò)熱器出口溫度、再 熱器進(jìn)口溫度、再熱器出口溫度、低溫再熱器出口溫度、高溫再熱器出口溫度、空氣預(yù)熱器 入口煙氣溫度、空氣預(yù)熱器出口煙氣溫度、引風(fēng)機(jī)出口溫度、省煤器煙氣氧量分析數(shù)據(jù)。數(shù) 據(jù)記錄集在sql server數(shù)據(jù)端有多個(gè)表，其中有實(shí)際采集參數(shù)表、末級(jí)過(guò)熱器熱偏差系數(shù) 表、末級(jí)再熱器熱偏差系數(shù)表、燃燒方式表、采集計(jì)算時(shí)間表。所有表中的主鍵都是ID號(hào)。即一個(gè)ID號(hào)可查到所有需要的內(nèi)容。熱偏差系數(shù)表(表中記載了 ID號(hào)、末級(jí)過(guò)熱器82片 屏、末級(jí)再熱器33片屏的熱偏差系數(shù)，采集數(shù)據(jù)ID號(hào))，燃燒方式表(表中記載了 ID號(hào)、一 次風(fēng)門擋板開度、二次風(fēng)門擋板開度、SOFA風(fēng)門擋板開度、CCOFA擋板開度、燃燒器擺角)， 采集數(shù)據(jù)時(shí)間表(表中記載了 ID號(hào)、采集時(shí)間)，其中ID號(hào)是主鍵，一個(gè)ID號(hào)綁定了一次 實(shí)際所有采集數(shù)據(jù)、燃燒方式、根據(jù)采集數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的熱偏差系數(shù)、記錄時(shí)間。步驟1. 1根據(jù)鍋爐運(yùn)行的時(shí)間段、磨煤機(jī)組合及初始化發(fā)電負(fù)荷選擇數(shù)據(jù)記錄集步驟1. 2創(chuàng)建最優(yōu)工況表并計(jì)算數(shù)據(jù)記錄集中連續(xù)工況時(shí)間建立最優(yōu)工況表(磨煤機(jī)組合、自動(dòng)增長(zhǎng)變量、含工況起始ID號(hào)、結(jié)束ID號(hào)、起始 時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、工況持續(xù)ID數(shù)、熱偏差評(píng)價(jià)值最大值、熱偏差評(píng)價(jià)值均值、熱偏差評(píng)價(jià)值 最小值、熱偏差評(píng)價(jià)值方差、燃燒方式評(píng)價(jià)值、工況熱偏差總體評(píng)價(jià)值)下面主要是判斷條件篩選后數(shù)據(jù)記錄集中ID號(hào)的連續(xù)性，并計(jì)算 數(shù)據(jù)篩選后記 錄集中工況持續(xù)時(shí)間多少。工況持續(xù)時(shí)間計(jì)算是通過(guò)對(duì)分段數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)其連續(xù)ID的數(shù)目方 法來(lái)獲得。首先把ID號(hào)連續(xù)的工況分為一組；然后通過(guò)計(jì)算工況組的最大ID號(hào)，與最小ID 號(hào)，可計(jì)算出工況組的持續(xù)時(shí)間。而且工況組持續(xù)時(shí)間是下面熱偏差評(píng)價(jià)值采樣次數(shù)η的 使用參數(shù)。數(shù)據(jù)記錄集的ID與時(shí)間綁定，然后根據(jù)條件篩選出來(lái)的數(shù)據(jù)集放入到新建表中， 該表中添加一列具有自動(dòng)增加數(shù)字功能的新字段IDD (int, Identity (1,1)),通過(guò)數(shù)據(jù)集的 ID號(hào)與新字段IDD號(hào)相減得到一列字段IDcoimt，統(tǒng)計(jì)該字段的同一個(gè)值的行數(shù)，就可計(jì)算 出工況的持續(xù)時(shí)間。步驟2、計(jì)算每個(gè)工況組持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的鍋爐熱偏差評(píng)價(jià)值步驟2. 1、對(duì)于末級(jí)過(guò)熱器82片片屏，每片屏上溫度測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的熱偏差系數(shù)為Ti,
則熱偏差評(píng)價(jià)值TPwhole_MG為
82 82 82:TPw/w/e_MG = X(7;-l)2 + A:*(max7;-min7;XA: = l，2,..)，其中，k = 1，2，…，
— lm^ 2=1 /=1 /=1
100 ；步驟2. 2、對(duì)于末級(jí)再熱器33片片屏，每片屏上溫度測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的熱偏差系數(shù)為Ti， 則熱偏差評(píng)價(jià)值TPwhole_MZ為
333333TPwhole _ MZ = Y (T1-I)2-l· k* (max T1 - min 7；)(^ = 1,2,..), 中，k = 1,2,…，
— /=1 i=l
100 ；步驟2. 3、末級(jí)過(guò)熱器末級(jí)再熱器整體熱偏差評(píng)價(jià)值為TPwhole，則TPwhole = TPwhole_MZ+TPwhole_MG,熱偏差評(píng)價(jià)值越小，認(rèn)為熱偏差曲線越優(yōu)；步驟2. 4、對(duì)得到的所有工況持續(xù)時(shí)間段的熱偏差評(píng)價(jià)值TPwhole取樣，取樣個(gè)數(shù)
為η，η彡10，得到熱偏差評(píng)價(jià)值均值A(chǔ)VGTPwhole AVGTPwhole = -^TPwholel ；以及熱
η i=i
偏差評(píng)價(jià)值方差 STDEVTPwhoIe -STDEVTPwhole = ^(TPwholel - A VGTPwhole)2 傭一段時(shí)
i=l
間內(nèi)熱偏差評(píng)價(jià)值的方差和均值來(lái)整體評(píng)價(jià)這段時(shí)間內(nèi)的熱偏差評(píng)價(jià)值是否穩(wěn)定和是否 優(yōu)；
步驟3、剔除熱偏差評(píng)價(jià)值方差大于1的工況；步驟4、計(jì)算穩(wěn)定工況下最優(yōu)熱偏差整體評(píng)價(jià)值GKHeatErrWhole GKHeatErrWhole = duration_AVGTPwhole*STDEVTPwhole，其中，duration 是穩(wěn)定 工況持續(xù)時(shí)間，穩(wěn)定工況下最優(yōu)熱偏差整體評(píng)價(jià)值GKHeatErrWhole越大代表工況越容易 重復(fù)再現(xiàn)；步驟5、將最優(yōu)熱偏差整體評(píng)價(jià)值GKHeatErrWhole最高的至少五組數(shù)據(jù)記錄入最 優(yōu)工況表；所述最優(yōu)工況表分為三大部分，一部分是工況實(shí)測(cè)參數(shù)，為主蒸汽流量、發(fā)電量、 磨煤機(jī)組合、煤水比、減溫水流量與配風(fēng)方式；第二部分是熱偏差系數(shù)與熱偏差評(píng)價(jià)值；第 三部分是穩(wěn)定工況起始ID，穩(wěn)定工況終止ID，穩(wěn)定工況持續(xù)時(shí)間，穩(wěn)定工況內(nèi)熱偏差評(píng)價(jià) 值均值與方差，穩(wěn)定工況下整體熱偏差整體評(píng)價(jià)值。采集實(shí)際數(shù)據(jù)與計(jì)算熱偏差系數(shù)嚴(yán)格來(lái)說(shuō)有時(shí)間先后關(guān)系，數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)是30s 采集一次，一次采集數(shù)據(jù)完成后計(jì)算熱偏差系數(shù)時(shí)間是Is左右。這里忽略差別，考慮一個(gè) ID對(duì)應(yīng)實(shí)際采集數(shù)據(jù)，計(jì)算得到的熱偏差系數(shù)、采集時(shí)間。本方法中每個(gè)工況組的時(shí)間是不固定的，根據(jù)工況組持續(xù)時(shí)間計(jì)算出來(lái)的。同樣 熱偏差評(píng)價(jià)值均值和方差計(jì)算時(shí)使用的n也是不固定的。工況持續(xù)數(shù)n最小要大于10。所 以工況組持續(xù)時(shí)間必須要在統(tǒng)計(jì)參數(shù)前先計(jì)算。本方法中先對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，考慮電負(fù)荷、磨煤機(jī)組合基本穩(wěn)定、時(shí)間段為前 提篩選數(shù)據(jù)。然后對(duì)篩選的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組并計(jì)算工況組的持續(xù)時(shí)間，去掉工況持續(xù)數(shù)目少 于10的工況組。再對(duì)每個(gè)工況組計(jì)算熱偏差評(píng)價(jià)值均值、方差，以及最優(yōu)熱偏差總體評(píng)價(jià)值。最優(yōu)工況結(jié)果中，可能存在熱偏差結(jié)果較優(yōu)，但配風(fēng)方式和燃燒器擺角變化較大 的工況，為了使最優(yōu)工況表中配風(fēng)方式和燃燒器擺角的波動(dòng)較小，對(duì)最優(yōu)工況結(jié)果進(jìn)行分 解，如圖2所示，步驟6、計(jì)算每個(gè)工況持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的鍋爐運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值；鍋爐運(yùn)行過(guò)程 中，需要考慮每層風(fēng)門擋板的開度比較均勻，考慮燃燒器擺角一致，以減溫水流量比較小為 目標(biāo)。步驟6. 1、鍋爐有k層風(fēng)門擋板，每層風(fēng)門檔板有4個(gè)，第i層 第j個(gè)擋板開度為，j = 1,2,3,4,定義配風(fēng)方式評(píng)價(jià)值為RSwhole_F，則
RSwhole_F = Y^absiF,, -Fn) + abs(Fn -Fl3) + abs(Fn -FJ] (k 為風(fēng)門擋板的層數(shù))，abs
為取絕對(duì)值運(yùn)算；步驟6.2、燃燒器擺角為民(」=1，2，3，4)，定義燃燒方式評(píng)價(jià)值為1 油016_1 ，則RSwhole_R = [abs (R「R2) +abs (R「R3) +abs (R「R4)]步驟6. 3、燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值 RSwhole = RSwho 1 e_F+RSwho 1 e_R ；步驟6. 4、對(duì)得到的所有工況持續(xù)時(shí)間段的燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值 RSwhole取樣，取樣個(gè)數(shù)為n，n彡10，得到燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值均值A(chǔ)VGRSwhole
A VGRSwhole = - ^ RSwhole,；以及燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值方差STDEVRSwhole n ,=i
STDEVRSwhole = -^ (RSwhole, - A VGRSwhole)2 ,燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值方差越小代表燃
n i=i燒方式越穩(wěn)定，越容易重復(fù)再現(xiàn)；
上述抽樣是根據(jù)穩(wěn)定工況組的起始ID號(hào)、結(jié)束ID號(hào)、計(jì)算這段工況組內(nèi)燃燒方式 的評(píng)價(jià)值，燃燒方式的評(píng)價(jià)值的均值、方差。根據(jù)穩(wěn)定工況的起始ID號(hào)、結(jié)束ID號(hào)可直接 綁定并找到相應(yīng)的燃燒方式參數(shù)。步驟7、刪除工況組持續(xù)時(shí)間小于5分鐘的工況并選最優(yōu)熱偏差工況整體評(píng)價(jià)值 最高的5個(gè)記錄放入到最優(yōu)工況表中。步驟7. 1、刪除工況持續(xù)時(shí)間小于5分鐘的工況步驟7. 2、把最優(yōu)工況結(jié)果放入到最優(yōu)工況表中步驟7、剔除燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值方差大于最大值2/3以上的記錄，并計(jì)算各個(gè)子 工況的統(tǒng)計(jì)信息；步驟8、對(duì)熱偏差評(píng)價(jià)值較低持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的工況分解優(yōu)化(注對(duì)于工況組持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，即這個(gè)工況組內(nèi)電負(fù)荷、磨煤機(jī)組合較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn) 定(大于8個(gè)小時(shí))，但熱偏差系數(shù)評(píng)價(jià)值波動(dòng)比較大，對(duì)于這個(gè)工況組可進(jìn)行分解優(yōu)化，以 達(dá)到不需要增加新數(shù)據(jù)，即可尋找到優(yōu)秀工況組。基本思想為一個(gè)工況組可以根據(jù)需要剔 除不好的熱偏差信息，并保留優(yōu)良的熱偏差信息，使差的工況組變成好的工況組，類似于子 母彈的分身術(shù)。)步驟8. 1、挑出一次搜索結(jié)果中最優(yōu)工況評(píng)價(jià)值方差最大的工況組步驟8. 2、刪除該工況組內(nèi)熱偏差評(píng)價(jià)值為平均值以上的記錄，并對(duì)子工況分組步驟8. 3、刪除子工況內(nèi)持續(xù)時(shí)間不滿5分鐘的工況步驟8. 4、刪除最優(yōu)工況表內(nèi)原記錄步驟8. 5、把剩余的子工況記錄放入最優(yōu)工況表中步驟9、對(duì)發(fā)電負(fù)荷波動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化一個(gè)工況組內(nèi)電負(fù)荷方差較大時(shí)，對(duì)該工況組內(nèi)電負(fù)荷變化率進(jìn)行判斷，剔除負(fù) 荷波動(dòng)最快的工況，然后對(duì)子工況進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)。步驟9. 1、選擇工況組電負(fù)荷方差最大的工況步驟9. 2、計(jì)算該工況組內(nèi)的電負(fù)荷變化率建立一個(gè)新變量，內(nèi)容為同一個(gè)工況組內(nèi)連續(xù)時(shí)間下電負(fù)荷的變化率。計(jì)算方法 下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的電負(fù)荷減去上一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的電負(fù)荷。步驟9. 3、刪去30s內(nèi)負(fù)荷變化大于3MW的工況步驟9. 4、刪除子工況內(nèi)持續(xù)時(shí)間不滿5分鐘的工況步驟9. 5、最優(yōu)工況表中刪除原記錄步驟9. 6、最優(yōu)工況表中增加新記錄步驟10、對(duì)燃燒方式波動(dòng)工況進(jìn)行分解優(yōu)化對(duì)于工況持續(xù)時(shí)間內(nèi)燃燒方式波動(dòng)的工況組，也進(jìn)行分解優(yōu)化。步驟10. 1、挑選燃燒方式評(píng)價(jià)值方差大的工況組步驟10. 2、計(jì)算該工況組內(nèi)的燃燒方式評(píng)價(jià)值步驟10. 3、刪去燃燒方式評(píng)價(jià)值大于平均值的工況步驟10. 4、對(duì)剩下的子工況進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)步驟10. 5、刪除子工況持續(xù)時(shí)間不滿5分鐘的工況
步驟10. 6刪除最優(yōu)工況表中原記錄步驟10. 7最優(yōu)工況表中增加新記錄步驟11、根據(jù)服務(wù)程序間隔觸發(fā)事件重新回到第1步服務(wù)程序定時(shí)觸發(fā)，自動(dòng)搜索上次程序觸發(fā)時(shí)間和這次觸發(fā)時(shí)間段內(nèi)的最優(yōu)熱偏 差工況數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)一次尋優(yōu)過(guò)程；通過(guò)程序的滾動(dòng)執(zhí)行，使搜索過(guò)程隨著時(shí)間段持續(xù)下去， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋找最優(yōu)熱偏差工況。本程序隨著運(yùn)行時(shí)間積累，最優(yōu)工況表中的工況信息將會(huì) 逼近鍋爐運(yùn)行的理論最優(yōu)工況。
權(quán)利要求
一種電站鍋爐過(guò)熱器再熱器自尋最優(yōu)熱偏差工況方法，其特征在于，步驟為步驟1、根據(jù)鍋爐運(yùn)行的時(shí)間段、磨煤機(jī)組合及初始化發(fā)電負(fù)荷選擇數(shù)據(jù)記錄集，再在數(shù)據(jù)記錄集中刷選出時(shí)間連續(xù)工況并根據(jù)得到的數(shù)據(jù)記錄集確定在鍋爐運(yùn)行的時(shí)間段內(nèi)所有工況持續(xù)時(shí)間段，步驟1包括步驟1.1根據(jù)鍋爐運(yùn)行的時(shí)間段、磨煤機(jī)組合及初始化發(fā)電負(fù)荷選擇數(shù)據(jù)記錄集；步驟1.2創(chuàng)建最優(yōu)工況表并計(jì)算數(shù)據(jù)記錄集中工況組的持續(xù)時(shí)間；步驟2、計(jì)算每個(gè)工況組的持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的鍋爐熱偏差評(píng)價(jià)值步驟2.1、對(duì)于末級(jí)過(guò)熱器j片片屏，每片屏上溫度測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的熱偏差系數(shù)為Ti，則熱偏差評(píng)價(jià)值TPwhole_MG為 <mrow><mi>TPwhole</mi><mo>_</mo><mi>MG</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>j</mi></munderover><msup> <mrow><mo>(</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><mi>k</mi><mo>*</mo><mrow> <mo>(</mo> <munderover><mi>max</mi><mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn></mrow><mi>j</mi> </munderover> <msub><mi>T</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>-</mo> <munderover><mrow> <mi>min</mi> <msub><mi>T</mi><mi>i</mi> </msub></mrow><mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn></mrow><mi>j</mi> </munderover> <mo>)</mo></mrow><mo>,</mo> </mrow>其中，k＝1，2，…，100；步驟2.2、對(duì)于末級(jí)再熱器l片片屏，每片屏上溫度測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的熱偏差系數(shù)為Ti，則熱偏差評(píng)價(jià)值TPwhole_MZ為 <mrow><mi>TPwhole</mi><mo>_</mo><mi>MZ</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>l</mi></munderover><msup> <mrow><mo>(</mo><msub> <mi>T</mi> <mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>+</mo><mi>k</mi><mo>*</mo><mrow> <mo>(</mo> <munderover><mrow> <mi>max</mi> <msub><mi>T</mi><mi>i</mi> </msub></mrow><mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn></mrow><mi>j</mi> </munderover> <mo>-</mo> <munderover><mrow> <mi>min</mi> <msub><mi>T</mi><mi>i</mi> </msub></mrow><mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn></mrow><mi>j</mi> </munderover> <mo>)</mo></mrow><mo>,</mo> </mrow>其中，k＝1，2，…，100；步驟2.3、末級(jí)過(guò)熱器末級(jí)再熱器整體熱偏差評(píng)價(jià)值為TPwhole，則TPwhole＝TPwhole_MZ+TPwhole_MG，熱偏差評(píng)價(jià)值越小，認(rèn)為熱偏差曲線越優(yōu)；步驟2.4、對(duì)得到的所有工況持續(xù)時(shí)間段的熱偏差評(píng)價(jià)值TPwhole取樣，取樣個(gè)數(shù)為n，n≥10，得到熱偏差評(píng)價(jià)值均值A(chǔ)VGTPwhole以及熱偏差評(píng)價(jià)值方差STDEVTPwhole <mrow><mi>STDEVTPwhole</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi></munderover><msup> <mrow><mo>(</mo><msub> <mi>TPwhole</mi> <mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mi>AVGTPwhole</mi><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup><mo>;</mo> </mrow>步驟3、剔除熱偏差評(píng)價(jià)值方差大于1的工況；步驟4、計(jì)算穩(wěn)定工況下最優(yōu)熱偏差整體評(píng)價(jià)值GKHeatErrWholeGKHeatErrWhole＝duration-AVGTPwhole*STDEVTPwhole，其中，duration是穩(wěn)定工況持續(xù)時(shí)間，穩(wěn)定工況下最優(yōu)熱偏差整體評(píng)價(jià)值GKHeatErrWhole越大代表工況越容易重復(fù)再現(xiàn)；步驟5、將最優(yōu)熱偏差整體評(píng)價(jià)值GKHeatErrWhole最高的至少五組數(shù)據(jù)記錄入最優(yōu)工況表；步驟6、計(jì)算每個(gè)工況持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的鍋爐運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值；步驟6.1、鍋爐有k層風(fēng)門擋板，每層風(fēng)門檔板有l(wèi)個(gè)，第i層第j個(gè)擋板開度為Fij，j＝1，2，…，l，定義配風(fēng)方式評(píng)價(jià)值為RSwhole_F，則abs為取絕對(duì)值運(yùn)算；步驟6.2、燃燒器擺角為Rj(j＝1，2，…，l)，定義燃燒方式評(píng)價(jià)值為RSwhole_R，則RSwhole_R＝[abs(R1-R2)+abs(R1-R3)+...+abs(R1-Rl)]；步驟6.3、燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值RSwhole＝RSwhole_F+RSwhole_R；步驟6.4、對(duì)得到的所有工況持續(xù)時(shí)間段的燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值RSwhole取樣，取樣個(gè)數(shù)為n，n≥10，得到燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值均值A(chǔ)VGRSwhole以及燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值方差STDEVRSwhole燃燒運(yùn)行方式評(píng)價(jià)值方差越小代表燃燒方式越穩(wěn)定，越容易重復(fù)再現(xiàn)；步驟7、刪除工況組持續(xù)時(shí)間小于5分鐘的工況并選最優(yōu)熱偏差工況整體評(píng)價(jià)值最高的5個(gè)記錄放入到最優(yōu)工況表中；步驟8、對(duì)熱偏差評(píng)價(jià)值較低持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的工況分解優(yōu)化；步驟9、對(duì)發(fā)電負(fù)荷波動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化；步驟10、對(duì)燃燒方式波動(dòng)工況進(jìn)行分解優(yōu)化；步驟11、根據(jù)時(shí)間間隔重新觸發(fā)事件，跳轉(zhuǎn)至步驟1，通過(guò)程序的滾動(dòng)執(zhí)行，使搜索過(guò)程隨著時(shí)間段持續(xù)下去，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋找最優(yōu)熱偏差工況，并隨著運(yùn)行時(shí)間積累，最優(yōu)工況表中的工況信息將會(huì)逼近鍋爐運(yùn)行的理論最優(yōu)工況。FSA00000121163200013.tif,FSA00000121163200022.tif,FSA00000121163200023.tif,FSA00000121163200024.tif
2.如權(quán)利要求1所述的電站鍋爐過(guò)熱器再熱器自尋最優(yōu)熱偏差工況方法，其特征在 于，所述步驟8包括步驟8. 1、挑出一次搜索結(jié)果中最優(yōu)工況評(píng)價(jià)值方差最大的工況組；步驟8. 2、刪除該工況組內(nèi)熱偏差評(píng)價(jià)值為平均值以上的記錄，并對(duì)子工況分組；步驟8. 3、刪除子工況內(nèi)持續(xù)時(shí)間不滿5分鐘的工況；步驟8. 4、刪除最優(yōu)工況表內(nèi)原記錄；步驟8. 5、把剩余的子工況記錄放入最優(yōu)工況表中。
3.如權(quán)利要求1所述的電站鍋爐過(guò)熱器再熱器自尋最優(yōu)熱偏差工況方法，其特征在 于，所述步驟9包括步驟9. 1、選擇工況組電負(fù)荷方差最大的工況；步驟9. 2、計(jì)算該工況組內(nèi)的電負(fù)荷變化率；步驟9. 3、刪去30s內(nèi)負(fù)荷變化3MW的工況；步驟9. 4、刪除子工況內(nèi)持續(xù)時(shí)間不滿5分鐘的工況；步驟9. 5、刪除最優(yōu)工況表內(nèi)原記錄；步驟9. 6、把剩余的子工況記錄放入最優(yōu)工況表中。
4.如權(quán)利要求1所述的電站鍋爐過(guò)熱器再熱器自尋最優(yōu)熱偏差工況方法，其特征在 于，所述步驟10包括步驟10. 1、挑選燃燒方式評(píng)價(jià)值方差大的工況組； 步驟10. 2、計(jì)算該工況組內(nèi)的燃燒方式評(píng)價(jià)值； 步驟10. 3、刪去燃燒方式評(píng)價(jià)值大于平均值的工況； 步驟10. 4、對(duì)剩下的子工況進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)； 步驟10. 5、刪除子工況持續(xù)時(shí)間不滿5分鐘的工況； 步驟10. 6、刪除最優(yōu)工況表內(nèi)原記錄； 步驟10. 7、把剩余的子工況記錄放入最優(yōu)工況表中。
5.如權(quán)利要求1所述的一種電站鍋爐過(guò)熱器再熱器自尋最優(yōu)熱偏差工況方法，其特征在于，所述最優(yōu)工況表分為三大部分，一部分是工況實(shí)測(cè)參數(shù)，為主蒸汽流量、發(fā)電量、磨煤 機(jī)組合、煤水比、減溫水流量與配風(fēng)方式、燃燒器擺角；第二部分是熱偏差系數(shù)與熱偏差評(píng) 價(jià)值；第三部分是穩(wěn)定工況起始ID，穩(wěn)定工況終止ID，穩(wěn)定工況持續(xù)時(shí)間，穩(wěn)定工況內(nèi)熱偏 差評(píng)價(jià)值均值與方差，穩(wěn)定工況下整體熱偏差整體評(píng)價(jià)值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電站鍋爐過(guò)熱器再熱器自尋最優(yōu)熱偏差工況方法，其步驟為通過(guò)在線采集當(dāng)前運(yùn)行方式下的基本工況信息，保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。通過(guò)服務(wù)程序定時(shí)搜索程序觸發(fā)間隔時(shí)間內(nèi)的最優(yōu)熱偏差工況信息，以工況時(shí)間內(nèi)熱偏差評(píng)價(jià)值均值較小、方差較小和工況持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)為目標(biāo)，并把搜索記錄保存到最優(yōu)工況表中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以自動(dòng)搜索并保存每個(gè)時(shí)刻實(shí)際發(fā)電負(fù)荷、磨煤機(jī)組合下的最優(yōu)熱偏差系數(shù)、配風(fēng)方式、燃燒器擺角等工況參數(shù)，根據(jù)當(dāng)前實(shí)時(shí)發(fā)電負(fù)荷、磨煤機(jī)組合顯示對(duì)應(yīng)的最優(yōu)熱偏差系數(shù)和配風(fēng)方式、燃燒器擺角等參數(shù)，以對(duì)實(shí)際的運(yùn)行人員提供運(yùn)行指導(dǎo)。
文檔編號(hào)F22B35/00GK101832541SQ20101017432
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者丁士發(fā), 劉進(jìn), 張妮樂(lè), 楊凱鏇, 王飛, 陳朝松, 陶麗 申請(qǐng)人:上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院;上海上發(fā)院發(fā)電成套設(shè)備工程有限公司