本發(fā)明涉及一種吹灰方法，尤其是涉及一種火電廠鍋爐智能吹灰方法。

背景技術(shù)：

燃煤電站鍋爐煤粉燃燒過程中，受熱面積灰結(jié)渣是不可避免的問題，吹灰是解決受熱面積灰結(jié)渣問題的主要途徑。目前針對鍋爐吹灰優(yōu)化的方法主要基于理論性的受熱面清潔因子計算依據(jù)。但是實際的電廠運行中，通常采用摻燒煤種，煤質(zhì)變化無常，機組負荷需要隨機變化以跟隨電網(wǎng)AGC命令，很難得到受熱面清潔因子的實際值。從而現(xiàn)場運行人員無法實時準確地掌握吹灰需求情況，因此現(xiàn)有方法一般采用定時吹灰的方法，從而使得鍋爐運行的經(jīng)濟性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種火電廠鍋爐智能吹灰方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種火電廠鍋爐智能吹灰方法，該方法為：

1)按設定的吹灰策略從建立的吹灰需求度專家置信規(guī)則庫中分別獲取煙道吹灰需求度規(guī)則和爐膛吹灰需求度規(guī)則；

2)采集現(xiàn)場鍋爐運行數(shù)據(jù)，并與煙道吹灰需求度規(guī)則和爐膛吹灰需求度規(guī)則中的規(guī)則參數(shù)對比，進而獲取煙道和爐膛受熱面吹灰需求度，當吹灰需求度大于設定需求度值時，對相應的吹灰需求度規(guī)則中對應的受熱面進行吹灰。

所述的吹灰策略為：

煙道吹灰以五天為一周期，每天選擇一種煙道吹灰需求度規(guī)則；

爐膛吹灰以每隔四天吹灰一次，相鄰兩次吹灰采用不同的爐膛吹灰需求度規(guī)則。

所述的吹灰度需求專家置信規(guī)則庫通過下述方式建立：對鍋爐歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)進行分析，對煙道和爐膛分別建立多種不同的吹灰需求度規(guī)則。

所述的煙道吹灰需求度規(guī)則包括5種，具體為(A1)～(A5)：

(A1)高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.76，并且再熱蒸汽溫度低的置信度為0.8，那么高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值：

a)主蒸汽溫度低：閾值：540℃，低限值：533℃，

b)再熱蒸汽溫度低：閾值：543℃，低限值：535℃；

(A2)高溫過熱器、低溫過熱器受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)高溫過熱器、低溫過熱器受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.87，并且再熱器蒸汽溫度低的置信度為0.88，那么高溫過熱器、低溫過熱器受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值：

a)主蒸汽溫度低：閾值：536℃，低限值：530℃，

b)再熱蒸汽溫度低：閾值：536℃，低限值：530℃；

(A3)屏式過熱器、高溫過熱器、高溫再熱器受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)屏式過熱器、高溫過熱器、高溫再熱器受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.72，并且再熱蒸汽溫度高的置信度為0.75，并且再熱減溫水噴水量高的置信度為0.76，那么屏式過熱器、高溫過熱器、高溫再熱器受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值

a)主蒸汽溫度低：閾值：540℃，低限值：533℃，

b)再熱蒸汽溫度高：閾值：535℃，高限值：543℃，

c)再熱減溫水噴水量高：閾值9t/h，高限值：15t/h；

(A4)屏式過熱器、高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)屏式過熱器、高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.86，并且再熱蒸汽溫度高的置信度為0.86并且再熱減溫水噴水量高的置信度為0.64，那么屏式過熱器、高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值：

a)主蒸汽溫度低：閾值：540℃，低限值：530℃，

b)再熱蒸汽溫度高：閾值：542℃，高限值：548℃，

c)再熱減溫水噴水量高：閾值：9t/h，高限值：15t/h；

(A5)高溫過熱器、低溫過熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)高溫過熱器、低溫過熱器、低溫再熱器受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.8，并且再熱蒸汽溫度的置信度為0.7，并且再熱減溫水噴水量置信度為0.8，那么高溫過熱器、低溫過熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值

a)主蒸汽溫度低：閾值：543℃，低限值：536℃，

b)再熱蒸汽溫度高：閾值：542℃，高限值：548℃，

c)再熱減溫水噴水量高：閾值：9t/h，高限值：15t/h。

所述的煙道吹灰需求度規(guī)則包括2種，具體為(B1)～(B2)：。

(B1)爐膛一、三、五層受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)爐膛一、三、五層受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.7，并且再熱減溫水噴水量高的置信度為0.8，那么爐膛一、三、六層受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值：

a)主蒸汽溫度低：閾值：545℃，低限值：535℃，

b)再熱減溫水噴水量高：閾值：9t/h，高限值：15t/h；

(B2)爐膛二、四、六層受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)爐膛二、四、六層受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.7，并且再熱減溫水噴水量高的置信度為0.8，那么爐膛一、三、五層受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值：

a)主蒸汽溫度低：閾值545℃，低限值：535℃，

b)再熱減溫水噴水量高：閾值9t/h，高限值：15t/h。

步驟(2)中吹灰需求度通過下列方式獲?。?/p>

(201)將現(xiàn)場鍋爐運行數(shù)據(jù)與對應的吹灰規(guī)則中相應的運行數(shù)據(jù)的閾值和限值進行對比，設限值對應的置信度為1，閾值置信度為0，采用線性插值法求取現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)對應的當前證據(jù)的置信度值δ′；

(202)對比吹灰規(guī)則，通過下述公式求取吹灰需求度α：

α＝[1-max{0,δ₁-δ′₁}]×[1-max{0,δ₂-δ′₂}]×…×[1-max{0,δ_N-δ′_N}]×β，

其中，δ′₁為步驟(201)求取的相應的吹灰規(guī)則中涉及的第一個運行數(shù)據(jù)的當前證據(jù)置信度值，δ₁為吹灰規(guī)則中涉及的第一個運行數(shù)據(jù)給定的前提條件置信度值，依次類推，δ′_N為步驟(201)求取的相應的吹灰規(guī)則中涉及的第N個運行數(shù)據(jù)的當前證據(jù)置信度值，δ_N為吹灰規(guī)則中涉及的第N個運行數(shù)據(jù)給定的前提條件置信度值，N為相應的吹灰規(guī)則中涉及的運行數(shù)據(jù)總個數(shù)，β為相應的吹灰規(guī)則中結(jié)論置信度值。

步驟(2)中設定需求度值為0.7。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明通過采集現(xiàn)場鍋爐運行數(shù)據(jù)，并與煙道吹灰需求度規(guī)則和爐膛吹灰需求度規(guī)則中的規(guī)則參數(shù)對比，對鍋爐受熱面吹灰需求度進行實時分析計算，有利于現(xiàn)場運行人員實時掌握吹灰需求情況，進行按需吹灰，減少再熱減溫水的使用，提高了鍋爐運行的經(jīng)濟性；

(2)由于鍋爐職工煙道和爐膛中不同受熱面無需每天都進行吹灰，可以按照一定周期進行，因此本發(fā)明設置吹灰策略合理有效，對鍋爐煙道、爐膛中的不同受熱面進行吹灰需求度計算，并根據(jù)吹灰需求度確定是否進行吹灰，在實現(xiàn)了鍋爐不同受熱面吹灰的同時，也避免了大量的無效勞動，提高經(jīng)濟性；

(3)本發(fā)明的吹灰需求度規(guī)則通過對鍋爐歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)進行挖掘處理，吹灰需求度規(guī)則符合實際，使得按此需求度規(guī)則獲得的吹灰需求度準確可信，實現(xiàn)鍋爐經(jīng)濟運行的同時也保證了鍋爐的可靠運行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明火電廠鍋爐智能吹灰方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明火電廠鍋爐智能吹灰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例

如圖1所示，一種火電廠鍋爐智能吹灰方法，該方法為：

步驟1：按設定的吹灰策略從建立的吹灰需求度專家置信規(guī)則庫中分別獲取煙道吹灰需求度規(guī)則和爐膛吹灰需求度規(guī)則；

步驟2：采集現(xiàn)場鍋爐運行數(shù)據(jù)，并與煙道吹灰需求度規(guī)則和爐膛吹灰需求度規(guī)則中的規(guī)則參數(shù)對比，進而獲取煙道和爐膛受熱面吹灰需求度；

步驟3：判斷吹灰需求度是否大于設定需求度值，設定需求度值為0.7，若是執(zhí)行步驟4，否則結(jié)束；

步驟4：對相應的吹灰需求對規(guī)則中對應的受熱面進行吹灰。

吹灰策略為：

煙道吹灰以五天為一周期，每天選擇一種煙道吹灰需求度規(guī)則；

爐膛吹灰以每隔四天吹灰一次，相鄰兩次吹灰采用不同的爐膛吹灰需求度規(guī)則。

吹灰度需求專家置信規(guī)則庫通過下述方式建立：對鍋爐歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)進行分析，對煙道和爐膛分別建立多種不同的吹灰需求度規(guī)則。

煙道吹灰需求度規(guī)則包括5種，具體為(A1)～(A5)：

(A1)高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.76，并且再熱蒸汽溫度低的置信度為0.8，那么高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值：

a)主蒸汽溫度低：閾值：540℃，低限值：533℃，

b)再熱蒸汽溫度低：閾值：543℃，低限值：535℃；

(A2)高溫過熱器、低溫過熱器受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)高溫過熱器、低溫過熱器受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.87，并且再熱器蒸汽溫度低的置信度為0.88，那么高溫過熱器、低溫過熱器受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值：

a)主蒸汽溫度低：閾值：536℃，低限值：530℃，

b)再熱蒸汽溫度低：閾值：536℃，低限值：530℃；

(A3)屏式過熱器、高溫過熱器、高溫再熱器受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)屏式過熱器、高溫過熱器、高溫再熱器受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.72，并且再熱蒸汽溫度高的置信度為0.75，并且再熱減溫水噴水量高的置信度為0.76，那么屏式過熱器、高溫過熱器、高溫再熱器受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值

a)主蒸汽溫度低：閾值：540℃，低限值：533℃，

b)再熱蒸汽溫度高：閾值：535℃，高限值：543℃，

c)再熱減溫水噴水量高：閾值9t/h，高限值：15t/h；

(A4)屏式過熱器、高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)屏式過熱器、高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.86，并且再熱蒸汽溫度高的置信度為0.86并且再熱減溫水噴水量高的置信度為0.64，那么屏式過熱器、高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值：

a)主蒸汽溫度低：閾值：540℃，低限值：530℃，

b)再熱蒸汽溫度高：閾值：542℃，高限值：548℃，

c)再熱減溫水噴水量高：閾值：9t/h，高限值：15t/h；

(A5)高溫過熱器、低溫過熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)高溫過熱器、低溫過熱器、低溫再熱器受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.8，并且再熱蒸汽溫度的置信度為0.7，并且再熱減溫水噴水量置信度為0.8，那么高溫過熱器、低溫過熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值

a)主蒸汽溫度低：閾值：543℃，低限值：536℃，

b)再熱蒸汽溫度高：閾值：542℃，高限值：548℃，

c)再熱減溫水噴水量高：閾值：9t/h，高限值：15t/h。

煙道吹灰需求度規(guī)則包括2種，具體為(B1)～(B2)：。

(B1)爐膛一、三、五層受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)爐膛一、三、五層受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.7，并且再熱減溫水噴水量高的置信度為0.8，那么爐膛一、三、六層受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值：

a)主蒸汽溫度低：閾值：545℃，低限值：535℃，

b)再熱減溫水噴水量高：閾值：9t/h，高限值：15t/h；

(B2)爐膛二、四、六層受熱面吹灰需求度規(guī)則：

i)爐膛二、四、六層受熱面吹灰規(guī)則：

如果主蒸汽溫度低的置信度為0.7，并且再熱減溫水噴水量高的置信度為0.8，那么爐膛一、三、五層受熱面吹灰需求置信度為0.8；

ii)語義化閾值和限值：

a)主蒸汽溫度低：閾值545℃，低限值：535℃，

b)再熱減溫水噴水量高：閾值9t/h，高限值：15t/h。

步驟2中吹灰需求度通過下列方式獲?。?/p>

(201)將現(xiàn)場鍋爐運行數(shù)據(jù)與對應的吹灰規(guī)則中相應的運行數(shù)據(jù)的閾值和限值進行對比，設限值對應的置信度為1，閾值置信度為0，采用線性插值法求取現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)對應的當前證據(jù)的置信度值δ′；

(202)對比吹灰規(guī)則，通過下述公式求取吹灰需求度α：

α＝[1-max{0,δ₁-δ′₁}]×[1-max{0,δ₂-δ′₂}]×…×[1-max{0,δ_N-δ′_N}]×β，

其中，δ′₁為步驟(201)求取的相應的吹灰規(guī)則中涉及的第一個運行數(shù)據(jù)的當前證據(jù)置信度值，δ₁為吹灰規(guī)則中涉及的第一個運行數(shù)據(jù)給定的前提條件置信度值，依次類推，δ′_N為步驟(201)求取的相應的吹灰規(guī)則中涉及的第N個運行數(shù)據(jù)的當前證據(jù)置信度值，δ_N為吹灰規(guī)則中涉及的第N個運行數(shù)據(jù)給定的前提條件置信度值，N為相應的吹灰規(guī)則中涉及的運行數(shù)據(jù)總個數(shù)，β為相應的吹灰規(guī)則中結(jié)論置信度值。

具體地，求取吹灰需求度時，經(jīng)過步驟1選出煙道吹灰需求度規(guī)則采用上述規(guī)則(A1)，此時從采集的現(xiàn)場鍋爐運行數(shù)據(jù)中提取煙道吹灰需求度規(guī)則(A1)中涉及的運行數(shù)據(jù)，包括主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度，其中主蒸汽溫度為535℃，再熱蒸汽溫度為540℃，采用上述步驟(201)方法分別求取主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度對應的當前證據(jù)置信度值δ′₁和δ′₂，其中主蒸汽溫度低低限值533℃對應的置信度為1，主蒸汽溫度低閾值540℃對應的置信度為0，采用差值法求取主蒸汽溫度為535℃對應的置信度即為主蒸汽溫度當前證據(jù)置信度值δ′₁，同理求得δ′₂。接下來采取上述步驟(202)求取吹灰需求度，其中此時，N＝2，δ₁為吹灰規(guī)則中涉及的第一個運行數(shù)據(jù)給定的前提條件置信度值，具體為煙道吹灰需求度規(guī)則(A1)中對應的主蒸汽溫度低的置信度0.76，δ₂為吹灰規(guī)則中涉及的第二個運行數(shù)據(jù)給定的前提條件置信度值，具體為煙道吹灰需求度規(guī)則(A1)中對應的再熱蒸汽溫度低的置信度為0.8，β為相應的吹灰規(guī)則中結(jié)論置信度值，具體為煙道吹灰需求度規(guī)則(A1)中對應的高溫再熱器、低溫再熱器受熱面吹灰需求置信度0.8。根據(jù)上述方式求得吹灰需求度α，進而α大于設定需求度值0.7時，對煙道吹灰需求度規(guī)則(A1)中對應的受熱面進行吹灰，即對高溫再熱器、低溫再熱器受熱面進行吹灰。

基于吹灰需求度專家置信規(guī)則庫的火電廠鍋爐智能吹灰系統(tǒng)采用了置信規(guī)則庫專家系統(tǒng)、計算機科學技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、熱力學理論及數(shù)據(jù)挖掘等相關技術(shù)。系統(tǒng)開發(fā)以Windows操作系統(tǒng)為平臺；以Visual C++為數(shù)據(jù)處理(即決策生成)程序的開發(fā)工具；利用Access存儲吹灰規(guī)則庫；利用工業(yè)組態(tài)軟件組態(tài)王開發(fā)人機交互界面、驅(qū)動PLC控制器。

如圖2所示，吹灰系統(tǒng)包括：實時數(shù)據(jù)庫、證據(jù)提取模塊、吹灰需求度專家置信規(guī)則庫、推理機模塊、用戶畫面等，其中實時數(shù)據(jù)庫獲取火電廠現(xiàn)場鍋爐運行數(shù)據(jù)，包括減溫水、微量減溫水、主氣溫等數(shù)據(jù)，吹灰需求度專家置信規(guī)則庫通過領域?qū)＜覍﹀仩t歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)進行機理分析、數(shù)據(jù)分析等，對煙道和爐膛分別建立多種不同的吹灰需求度規(guī)則，推理機模塊通過設定的吹灰策略從吹灰需求度專家置信規(guī)則庫選擇對應的灰需求度規(guī)則，同時推理機模塊通過證據(jù)獲取模塊從實時數(shù)據(jù)庫獲取對應的運行數(shù)據(jù)作為相應證據(jù)，通過運行數(shù)據(jù)與煙道吹灰需求度規(guī)則和爐膛吹灰需求度規(guī)則中的規(guī)則參數(shù)對比，進而獲取煙道和爐膛受熱面吹灰需求度，根據(jù)此吹灰需求度得到吹灰優(yōu)化結(jié)果并發(fā)送至人機界面進行顯示。