[發明專利]一種超超臨界機組鍋爐分離器出口溫度在線校準的方法

有效

• 申請號: 201210435150.6
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN102967393A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 宋景慧;付忠廣;闞偉民;靳濤;齊敏芳
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院;華北電力大學
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種燃煤電廠超超臨界機組鍋爐分離器出口溫度在線校準的方法。

背景技術

目前，燃煤電廠大型超超臨界機組參與調峰運行勢在必行。在調峰過程中，機組的熱工參數的變化頻繁且幅度大，而熱工參數尤其是蒸汽溫度的波動對機組的安全經濟運行會帶來嚴峻的挑戰。電廠運行的安全性和經濟性取決于監視、控制和保護系統的準確運行，這些系統的準確性又取決于熱工測量儀表對設備狀態的準確測量。一個機組有上萬個測點，熱工儀表工作環境惡劣，長期受高溫高速氣流、煙塵的沖刷，易造成儀表測量失真，零點漂移，傳感器故障等問題，從而導致觀測到的數據中含有異常數據，嚴重影響機組的安全經濟運行。尤其是溫度類參數，在鍋爐系統中測點多，采用硬件檢測儀表成本高，精度低，且容易損壞，而應用先進的人工智能和建模技術，在不增加設備的情況下，快速地對超超臨界機組鍋爐熱工測量儀表進行在線校準，為設備的檢測和控制提供準確的數據，可避免或減少由于儀表故障導致熱工參數失真而釀成較大事故。

鍋爐的許多溫度參數，都不是孤立的變量，均與運行中鍋爐的其他參數具有復雜的數學關系。

鍋爐的某些中間點的溫度作為被控參數而被用來調節鍋爐的運行，提高鍋爐調峰運行的靈活性和負荷適應性，克服鍋爐調節運行的大滯后現象，提高鍋爐運行的穩定性。例如，超超臨界機組鍋爐分離器出口溫度是鍋爐中的一個重要的鍋爐中間點溫度，在超超臨界機組中既是控制溫度的超前信號，又是水冷壁超溫保護的重要參數。該溫度是在過熱區段中取的某一固定點的溫度，在不同的負荷下將其維持在一個適度的范圍，用以控制水煤比來維持主汽溫度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種成本低、精度高、計算時間短的超超臨界機組鍋爐分離器出口溫度在線校準的方法。

解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種超超臨界機組鍋爐分離器出口溫度在線校準的方法，包括以下步驟：

S1利用機理分析和專家先驗知識，分析影響超超臨界機組鍋爐分離器出口溫度的主要因素，初步確定超超臨界機組鍋爐分離器出口溫度在線校準的方法所需的輔助變量和主導變量；

根據專業知識和運行經驗，初步選取的輔助變量有11個：負荷、分離器儲水箱出口蒸汽壓力、鍋爐給水流量、主給水溫度、省煤器出口給水溫度、總給煤量、一級過熱器減溫器噴水量、省煤器出口排煙含氧量、鍋爐總風量、過熱器煙道調溫擋板閥位、再熱器煙道調溫擋板閥位。

主導變量為超超臨界機組鍋爐分離器出口溫度。

（2）數據采集及預處理。

1）根據步驟（1）確定的輔助變量和主導變量，從DCS系統中采集相關數據，采用3σ準則對異常點進行判斷并剔除異常點，剔除異常點后的數據作為模型的原始數據。

2）將原始數據標準化，避免具有不同物理意義和量綱的輔助變量不能平等使用，使其均值為0，方差為1。

在建模中，由于從DCS系統采集的多個輔助變量數據和主變量數據有著不同的工程單位，各變量的大小在數值上也可能相差很大，有的甚至相差幾個數量級，直接使用原始測量數據進行計算將夸大大量綱數據的作用，忽略其他變量，淹沒某些低數值的特征輸入，還可能導致丟失信息和引起數值計算的不穩定，因此需要對原始測量數據進行數據變換，利用合適的因子進行標度即標準化處理，使其平均值為0，方差為1，可有效改善建模的效果，避免算法的不穩定性。方法如下：

設某一變量的原始數據為：

X_i′={x_i′(1),x_i′(2),...,x_i′(k),...,x_i′(n)}????????i=0,1,...,m

則標準化后的數據X'為：