[發明專利]一種基于神經網絡算法的火電廠煤場場損預測方法

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• 申請號: 201910302672.0
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110334840A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 王永文;劉廣;張飛;黃劉松;徐鵬飛;周明琴;齊剛;宋坤;王照陽;張磊
• 申請（專利權）人: 南京華盾電力信息安全測評有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/04;G06N3/08;G01N33/22
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;張歡歡

本發明公開了一種基于神經網絡算法的火電廠煤場場損預測方法，屬于火電廠煤場場損計算技術領域。方法包括：S1，確定影響煤場損耗的主要因素以及表征損耗的參數；S2，針對每個煤堆，將影響煤場損壞的主要因素的當前測量值輸入神經網絡模型，計算獲得表征損耗的參數值，S3，根據各煤堆的表征損耗的參數值計算各煤堆的損耗指標數據；S4，根據各煤堆的損耗指標數據，計算獲得整個煤場的損耗指標。本發明方法可準確預測出整個煤場的損耗。

技術領域

本發明具體涉及一種基于神經網絡算法的火電廠煤場場損預測方法，屬于火電廠煤場場損計算技術領域。

背景技術

燃煤成本約占到火力發電廠生產經營成本的2/3。因此，燃煤煤質、熱量的損耗對電廠的經濟效益有著重要影響。燃煤在儲存過程中，由于受到外部環境因素和自身特性的影響，會發生煤量流失、水分增加、發熱量降低、燃煤自燃等一系列變化。這些變化都是造成燃煤煤質、煤量損耗的重要因素，也直接關系到火電廠的生產經營效益。

煤場儲存損耗主要由物理損耗和化學損耗兩部分組成：

(1)物理損耗指純物理變化導致的煤場儲存損耗，主要包括風損、雨損和水分損失(變化)等，物理損耗由燃煤的重量差進行表征。

(2)化學損耗是由于燃煤存放過程中氧化反應所產生的損耗。氧化反應是煤中的碳、氫等元素在常溫下發生氧化反應，反應發生過程中可燃物一部分將以氣體方式析出，同時還會釋放熱量，嚴重時還可導致煤堆自燃。上述化學反應將會同時產生存煤的熱值下降和重量損失，化學損耗由燃煤的熱值差進行表征。

現有的入廠至入爐間的燃煤數量損耗指標是煤場存損率，發熱量損耗指標是入廠與入爐煤熱值差。

為了減少燃煤損耗，電力行業和企業，都出了相應的規定，如煤場存損率為0.5％，入廠與入爐煤熱值差為502kJ/kg(120kcal/kg)，對加強燃料管理起到了較大作用。但在電廠生產實踐中發現，它們有一定的局限性，表現在存損只考慮入廠與入爐之間燃煤損耗的一部分，且不便直接測量計算獲得。

目前大部分電廠中對煤場場損的計算研究，主要是以電廠燃料部門管轄的入廠至入爐間的輸煤及儲存系統為對象，界定了統計期輸入和輸出熱量，分別從燃煤質量平衡、熱量平衡和綜合熱值出發，總體計算燃煤損耗的入廠與入爐間的燃煤質量損耗率、燃煤熱量損耗率、標煤耗率、入廠與入爐煤綜合熱值差、綜合熱值損耗率等指標，并以此為評判標準對煤場損耗進行總體評估計算。煤場質量損耗通過使用盤煤儀定期盤煤，結合采樣及煤質的工業分析，計算煤場的質量與熱量損耗指標。

同時也有部分電廠以傳熱學和傳質學為基礎，基于煤場損耗的機理模型，加入專家經驗模型，使用計算機模擬仿真的方法計算煤場質量和熱量熱值損耗。

以入廠至入爐間的輸煤及儲存系統為整體對象，基于燃煤質量平衡、熱量平衡，總體計算燃煤損耗的入廠與入爐間的燃煤損耗。這種方法計算整體誤差大，對于各個煤堆無法進行統計計算，不利于煤堆的堆卸管理與燃燒調度使用。同時這種總體計算方法受到盤煤周期、采樣及工業分析的時間限制，無法做到小時間段內的場損指標統計。

使用計算機模擬計算擁有很大的局限性，主要表現在由于煤場自身復雜的環境、煤種、堆卸、管理等因數的影響，進行模擬計算前需要對煤場進行大量的假設與簡化，得到的是較為理想化的計算模型，同時還需要依賴專家經驗對計算模型進行大量的修正，無法精確的計算實際情況下復雜煤場場損各指標量，只能作為小樣本、標準實驗環境下的一種計算手段。

因此，本發明基于煤場管理運行過程中產生的大量歷史數據，使用神經網絡算法構建場損預測模型，用于預測計算煤場的物理和化學損耗量，通過量化計算的損耗指標量為煤場的燃料管理、燃煤換燒及機組運行提供參考建議。

發明內容