[發明專利]一種基于權重聚類的電站空預器堵灰監測方法

有效

• 申請號: 201811336474.8
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109469919B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 顧慧;崔曉波;陳磐
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G06F16/906
• 分類號: G06F16/906;F23L15/00;G06K9/62
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張耀文

一種基于權重聚類的電站空預器堵灰監測方法，涉及電站空氣預熱器工況監測方法的技術領域。本發明在離線聚類EFC算法的基礎上，增加權重項w，該權重衡量聚類樣本各個屬性之間的重要程度，融合權重w和歐式距離加權獲得新的聚類相異性表征，弱化孤立點的聚類結果影響，從而達到剔除孤立點的效果。記錄聚類獲得的各中心，并在處理下一批動態過程數據時，完成相應更新操作，最終獲得空預器運行過程中，剔除孤立點后的負荷和壓差(空氣、煙氣)的聚類中心。本發明能夠自動更新聚類結果，較為準確地反映空氣預熱器的負荷和壓差之間的關系；可用作空預器堵灰程度的監測，并可以結合現場機組設定的閾值來進一步確定空預器適當的沖洗時間。

技術領域

本發明涉及一種電站空氣預熱器工況監測方法，兼有綜合聚類和模糊理論的工況劃分模型屬于數據挖掘建模領域。

背景技術

在鍋爐風煙系統中，當煙氣進入空氣預熱器時，煙氣中的硫酸蒸汽將會在金屬壁面上產生凝結現象，對壁面產生酸腐蝕，該現象稱為低溫腐蝕。低溫腐蝕造成空氣預熱器受熱面金屬的破裂穿孔，使得空氣大量漏到煙氣中，加重空氣預熱器的積灰堵灰現象，造成引風機出力不足，使得燃燒室微負壓難以維持。另一方面，如果空氣漏至煙氣中，將致使送風不足，爐內燃燒惡化，嚴重影響鍋爐的安全經濟運行。在運行參數上主要反映為相同負荷下，空預器進出口煙氣壓差、空氣壓差的非正常變化。

在此類工業的過程數據中，存在一些無法復現、反映系統真是性能的孤立點，這些孤立點的存在加大設備建模的難度，因此需要將其識別并剔除。在火電機組的空預器監測過程中，需要對現場實時數據進行分析，從這些動態數據獲取設備性能狀況。過程數據存在的孤立點對監測空預器堵灰程度有比較大的影響。

發明內容

本發明目的是提供一種能夠自動更新聚類結果，較為準確地反映空氣預熱器的負荷和壓差之間的關系的基于權重聚類的電站空預器堵灰監測方法。

一種基于權重聚類的電站空預器堵灰監測方法，其特征在于：包括如下步驟：

1、一種基于權重聚類的電站空預器堵灰監測方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)現場數據經由網絡交換機輸出至數據接口；

(2)批量采集空預器進口煙氣壓力p_yi，空預器出口煙氣壓力p_yo，空預器進口空氣壓力p_ki，空預器出口空氣壓力p_ko和機組負荷P_load建立樣本數據庫X＝[p_yi,p_yo,p_ki,p_ko,P_load]，M為該批數據樣本數量，m為樣本屬性個數；

(3)集合權重的聚類算法得到聚類結果{cluster}，cluster代表各簇聚類中心；

(4)處理完此批次數據后，將獲得的聚類類別和聚類中心存入正常點庫，并作為下一批數據處理過程中聚類中心更新的依據；

(5)再次執行步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)；

(6)將步驟(5)獲得的聚類結果與上一批次樣本的聚類結果合并更新，將更新后的聚類結果和聚類中心存入正常點庫；

(7)按照上述步驟將過程數據按批次處理，最終獲得當前時間戳下的聚類結果，cluster的聚類中心屬性＝{p_yi,p_yo,p_ki,p_ko,P_load}，根據各聚類中心計算出[Δp_y,Δp_k,P_load]，分別為空預器進出口煙氣壓力差，空預器進出口空氣壓力差和機組負荷。

2、根據權利要求1所述的基于權重聚類的電站空預器堵灰監測方法，其特征在于：上述步驟(3)的聚類算法為：