[發明專利]一種電廠鍋爐日常燃煤采樣樣品發熱量的隨機模擬方法

有效

• 申請號: 201910241966.7
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109827993B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 劉福國;郭新根;王守恩
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G01N25/22
• 分類號: G01N25/22
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 鄭憲常

本發明公開了一種電廠鍋爐日常燃煤采樣樣品發熱量的隨機模擬方法,包括以下步驟：獲取發電機組鍋爐燃煤發熱量實際樣本數據；利用樣本數據得到鍋爐燃煤發熱量虛擬采樣系統；利用虛擬采樣系統進行虛擬采樣，得到發熱量平均值樣本；對獲取的虛擬采樣樣本進行發熱量不確定度進行評定。本發明利用在實際系統上采集的有限數量的樣品數據，對電廠實際系統的采樣特性進行模擬，得到一個樣品特性與實際系統完全相同的虛擬系統，在該虛擬系統上可進行無限制采樣，利用虛擬采樣樣品數據對發熱量不確定度進行評定，從而節約了大量的人力和物力。

技術領域

本發明涉及屬于火力發電機組運行監測領域，尤其是一種電廠鍋爐日常燃煤采樣樣品發熱量的隨機模擬方法，尤其適用于對樣本發熱量平均值的擴展不確定度進行評定。

背景技術

電廠日常供電煤耗檢測是通過測量機組在一個檢測周期內的發電量、用電量、煤耗量和煤發熱量，根據能量平衡原理，利用這些測量數據的組合運算得到機組供電煤耗。目前，機組發電量、用電量和煤耗量采用高精度儀表進行在線檢測，而煤發熱量的實時測量技術還沒有獲得廣泛的工業應用，只能通過現場采集入爐煤樣品、在化學實驗室進行化驗分析得到；因此，在日常供電煤耗檢測中，發熱量的不確定度來自采制樣樣品的“代表性”和實驗室分析等兩個環節；一臺大容量發電機組每天的燃煤量多達數千噸，而每天采集并用于發熱量分析的煤樣品數量僅為數百克左右，因此，采用單日采集樣品煤的發熱量表示機組一天內全部燃煤的發熱量，由此帶來的誤差較大；研究表明，在供電煤耗檢測中，煤采制樣環節引起發熱量的誤差約占總誤差的96％，而實驗室分析產生的誤差只占4％左右。機組燃煤樣品“代表性”差通常會引起單日供電煤耗的檢測數據波動很大，有時甚至完全偏離機組供電煤耗的合理狀態，使供單日電煤耗檢測失去意義。

在實際生產中發現，延長檢測周期能夠有效提高供電煤耗檢測精度，其主要原因是，檢測周期延長后，采集的樣品煤的數量增加，利用多個樣品煤發熱量的算術平均值表示檢測周期內煤的發熱量，有效地提高了發熱量測量的準確性，從而提高了供電煤耗的檢測精度。

因此，采用單個樣品的發熱量，或多個樣品組成的樣本的平均發熱量，表示檢測周期內機組全部燃煤的發熱量時，采制樣環節引起的發熱量不確定度評定是供電煤耗檢測準確性分析的基礎，目前，還未見有文獻對采制樣過程的發熱量不確定度進行評定的報道。傳統的不確定度評定是通過對樣本統計分析得到，但機組燃煤采樣及化驗分析的工作量較大，采樣過程和采樣數量受實際運行條件和工況的制約，不可能無限制地進行，電廠日常燃煤樣品采集通常依靠復雜的采制樣裝置進行，每天收集1～3個煤樣品，當對樣本平均發熱量進行不確定度評定，且樣本容量較大時，需要較多的入爐煤樣品，而現場采集的樣品數量往往難以滿足發熱量不確定度的評定要求。

發明內容

為解決實際采樣系統的樣品采集和化驗的工作量大，且采樣數量不能滿足發熱量不確定度評定的要求,本發明的目的是提供一種電廠鍋爐日常燃煤采樣樣品發熱量的隨機模擬方法，包括以下步驟：

獲取發電機組鍋爐燃煤發熱量實際樣本數據；

利用樣本數據得到鍋爐燃煤發熱量虛擬采樣系統；

利用虛擬采樣系統進行虛擬采樣，得到發熱量平均值樣本；

對獲取的虛擬采樣樣本進行發熱量不確定度進行評定。

進一步地，所述獲取發電機組鍋爐燃煤發熱量實際樣本數據，具體包括：

利用布置在電廠煤倉輸煤皮帶上方的自動采制樣裝置完成樣本采集；

對采集的實際樣本數據在化學實驗室測定燃煤發熱量。

進一步地，所述利用樣本數據得到鍋爐燃煤發熱量虛擬采樣系統，具體包括：

根據發熱量實際樣本數據，計算樣本均值、標準差以及發熱量的概率密度分布；