一种两种入炉煤实时掺配比例的智能识别方法与流程

allin2023-05-04  49



1.本发明涉及能源动力行业的燃料技术领域,具体涉及一种两种入炉煤实时掺配比例的智能识别方法。


背景技术:

2.目前我国燃煤电站的燃烧煤种较多,入炉煤很少采用单一煤种,而一般采用2-3种煤掺配入炉燃烧。掺配方式主要有炉前掺配和炉内掺配两种方式,不管具体采用什么方式,实际的掺配比例较难确定,并且掺配比例不一定稳定。智慧电厂建设中锅炉的智能燃烧控制优化需要及时掌握炉内实际燃烧的煤种情况,这是因为掺配煤种的掺配比例变化使锅炉的燃烧优化受到主要影响,因此需要实时掌握掺配煤种的掺配比例变化进行相应的优化调整。煤种掺配燃烧后的智能评价也需要掌握评价期间的实际燃烧的煤种情况,而实际燃烧过程中掺配煤种的掺配比例不是稳定的,对炉前掺配方式由于配煤设备原因掺配煤种的掺配并不均匀,对炉内掺配方式会根据运行情况随时调整不同掺配煤种的掺配比例,因此要准确的对燃烧后的煤种掺配效果进行评价,也需要实时知道掺配煤种的掺配比例变化。目前,智能电厂的建设需要实现自感知功能,如何利用电厂运行的数据就能获得炉内实际燃烧的煤种掺配比例是智能电厂自感知的一项重要内容之一。


技术实现要素:

3.为了克服上述现有技术的不足,实时掌握掺配煤种的掺配比例,实现煤种掺配比例的自感知,本发明提供一种两种入炉煤实时掺配比例的智能识别方法,目的在于针对已知2种燃煤煤种的热值,再根据已有技术实时计算得到掺配煤种的热值,实时计算出2种煤的掺配比例。
4.为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
5.一种两种入炉煤实时掺配比例的智能识别方法,包括以下步骤;
6.步骤1:
7.在电厂的燃料管理系统中,实时采集得到入炉燃烧的2种燃煤煤种的热值q1、q2;
8.步骤2:
9.利用已有的发明专利(一种实时计算煤质元素和工业成分的方法201010204537.1),实时计算得到2种煤掺配后的入炉煤热值q0;
10.步骤3:
11.为了屏蔽q0在采集过程中由于数据波动所导致的计算误差,使用移动平均方法对q0的数据进行平滑处理,得到掺配煤种一次平滑的入炉煤热值
[0012][0013]
步骤4:
[0014]
当步骤3中平滑处理后的曲线还是有数据波动的情况,再对掺配煤种一次平滑的
入炉煤热值进行二次平滑处理,得到掺配煤种二次平滑的入炉煤热值
[0015][0016]
步骤5:
[0017]
按公式实时计算2种燃煤煤种的掺配比例;
[0018]
2种掺配煤种的掺配比例满足如下公式:
[0019]
x1+x2=1
[0020]
式中,x1——煤种1的掺配比例,-;
[0021]
x2——煤种2的掺配比例,-;
[0022]
同时,掺配后的入炉煤热值与2种掺配煤种的入炉煤热值关系如下:
[0023][0024]
式中,q1——煤种1的热值,kj/kg;
[0025]
q2——煤种2的热值,kj/kg;
[0026]
——掺配煤种一次平滑的入炉煤热值,kj/kg;
[0027]
求解以上方程,可以得到基于一次平滑的入炉煤热值的2种掺配煤种的掺配比例解:
[0028][0029][0030]
同理,可以得到基于二次平滑的入炉煤热值的2种掺配煤种的掺配比例解:
[0031][0032][0033]
本发明的有益效果:
[0034]
本发明能够通过燃煤机组相关生产运行数据的实时监控测量和掺配煤种的煤质信息进行计算分析,可以实现2种掺配煤种实时掺配比例的智能识别,从而根据实时入炉煤质的变化进行实时的优化调整,同时也能记录2种掺配煤种的实时掺配比例变化,为后期的入炉煤掺配评价提供准确的掺配比例。
[0035]
随着电厂大量生产运行参数接入厂级监控信息系统,采集了大量的实时运行数据并进行了机组的性能计算。本专利结合软测量技术,通过对生产流程的分析和建模,利用采集的生产实时数据和已有的发明专利实时计算的入炉煤热值,对实时计算的入炉煤热值进行平滑处理后,可以得到实际的2种掺配煤种的实时掺配比例,能够为掌握入炉煤热值的实时信息和燃料管理提供一种有效解决方案,是利用软测量技术实现智慧电厂智能感知的应用。
附图说明:
[0036]
图1为屏蔽q0在采集过程中由于数据波动所导致的计算误差示意图。
[0037]
图2为掺配煤种一次平滑的入炉煤热值示意图。
[0038]
图3为掺配煤种二次平滑的入炉煤热值示意图。
[0039]
图4为本发明系统示意图。
具体实施方式
[0040]
下面结合实际计算案列对本发明作进一步详细说明。
[0041]
如图1-图4所示:
[0042]
一种两种入炉煤实时掺配比例的智能识别方法,包括以下步骤;
[0043]
步骤1:
[0044]
在电厂的燃料管理系统中,实时采集得到入炉燃烧的2种燃煤煤种的热值q1、q2;
[0045]
步骤2:
[0046]
利用已有的发明专利(一种实时计算煤质元素和工业成分的方法201010204537.1),实时计算得到2种煤掺配后的入炉煤热值q0;
[0047]
步骤3:
[0048]
为了屏蔽q0在采集过程中由于数据波动所导致的计算误差(见图1),使用移动平均方法对q0的数据进行平滑处理,得到掺配煤种一次平滑的入炉煤热值(见图2);
[0049][0050]
步骤4:
[0051]
当步骤3中平滑处理后的曲线还是有数据波动的情况,再对掺配煤种一次平滑的入炉煤热值进行二次平滑处理,得到掺配煤种二次平滑的入炉煤热值(见图3);
[0052][0053]
步骤5:
[0054]
按公式实时计算2种燃煤煤种的掺配比例;
[0055]
2种掺配煤种的掺配比例满足如下公式:
[0056]
x1+x2=1
[0057]
式中,x1——煤种1的掺配比例,-;
[0058]
x2——煤种2的掺配比例,-;
[0059]
同时,掺配后的入炉煤热值与2种掺配煤种的入炉煤热值关系如下:
[0060][0061]
式中,q1——煤种1的热值,kj/kg;
[0062]
q2——煤种2的热值,kj/kg;
[0063]
——掺配煤种一次平滑的入炉煤热值,kj/kg;
[0064]
求解以上方程,可以得到基于一次平滑的入炉煤热值的2种掺配煤种的掺配比例解:
[0065][0066][0067]
同理,可以得到基于二次平滑的入炉煤热值的2种掺配煤种的掺配比例解:
[0068][0069][0070]
在电厂的燃料管理系统中,实时采集得到入炉燃烧的2种掺配煤种的热值。并且对热值进行移动平均处理,从而得到平滑后的热值:q1=20.64mj/kg、q2=18.76mj/kg。
[0071]
利用已有的发明专利(一种实时计算煤质元素和工业成分的方法201010204537.1),实时计算得到2种掺配煤种掺配后的入炉煤热值在5分钟内的平均值
[0072]
则煤种1和煤种2的实时掺配比例为:
[0073]
x1=(19.88-18.76)/(20.64-18.76)=1.12/1.88=0.596
[0074]
x2=1-0.596=0.404。

技术特征:
1.一种两种入炉煤实时掺配比例的智能识别方法,其特征在于,包括以下步骤;步骤1:在电厂的燃料管理系统中,实时采集得到入炉燃烧的2种燃煤煤种的热值q1、q2;步骤2:利用已有的发明专利(一种实时计算煤质元素和工业成分的方法201010204537.1),实时计算得到2种煤掺配后的入炉煤热值q0;步骤3:为了屏蔽q0在采集过程中由于数据波动所导致的计算误差,使用移动平均方法对q0的数据进行平滑处理,得到掺配煤种一次平滑的入炉煤热值数据进行平滑处理,得到掺配煤种一次平滑的入炉煤热值步骤4:当步骤3中平滑处理后的曲线还是有数据波动的情况,再对掺配煤种一次平滑的入炉煤热值进行二次平滑处理,得到掺配煤种二次平滑的入炉煤热值进行二次平滑处理,得到掺配煤种二次平滑的入炉煤热值步骤5:按公式实时计算2种燃煤煤种的掺配比例;2种掺配煤种的掺配比例满足如下公式:x1+x2=1式中,x1——煤种1的掺配比例,-;x2——煤种2的掺配比例,-;同时,掺配后的入炉煤热值与2种掺配煤种的入炉煤热值关系如下:式中,q1——煤种1的热值,kj/kg;q2——煤种2的热值,kj/kg;——掺配煤种一次平滑的入炉煤热值,kj/kg;求解以上方程,可以得到基于一次平滑的入炉煤热值的2种掺配煤种的掺配比例解:求解以上方程,可以得到基于一次平滑的入炉煤热值的2种掺配煤种的掺配比例解:同理,可以得到基于二次平滑的入炉煤热值的2种掺配煤种的掺配比例解:同理,可以得到基于二次平滑的入炉煤热值的2种掺配煤种的掺配比例解:

技术总结
一种两种入炉煤实时掺配比例的智能识别方法,通过电厂的燃料管理系统中实时采集得到入炉燃烧的2种燃煤煤种的热值,再根据已有技术实时计算得到掺配后的热值,从而实时计算出2种煤的实时掺配比例,实时掌握掺配煤种的掺配比例,实现煤种掺配比例的自感知。实现煤种掺配比例的自感知。实现煤种掺配比例的自感知。


技术研发人员:朱雪松 王智微 罗睿 陈建平 李小波 陈华冬 张德屯 农正军 冯清海 关洪亮 符亮 林师严 陈崇敬 王业开 邢元斌 朱光耀 陈鹏 陈人波 刘彩利 蔡德帅 吴怡妙
受保护的技术使用者:西安热工研究院有限公司
技术研发日:2022.01.27
技术公布日:2022/7/5
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