[發明專利]一種基于數據驅動的漿液循環泵尋優方法及系統

在審

• 申請號: 202010066000.7
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111275335A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 李玉洲;張海燕;唐守偉;劉清亮;張志強;徐雷;于秋紅;阿云生;苑志猛
• 申請（專利權）人: 華電萊州發電有限公司;華電國際電力股份有限公司技術服務分公司;山東魯能軟件技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 劉雪萍

本發明提供一種基于數據驅動的漿液循環泵尋優方法及系統，包括：獲取相關設備的歷史運行數據作為模型的訓練數據，并選擇指標進行數據預處理；采用均值漂移算法構建工況劃分模型，根據最優準則得到不同工況下的最優值；獲取相關設備的實時運行數據作為測試數據，并選擇指標進行數據預處理；基于訓練數據的工況劃分模型匹配測試數據的工況類別，得到優化值，即測試數據的尋優目標值。本發明提出通過聚類建模方法充分挖掘漿液循環泵設備的海量歷史數據，建立高效實用的模型對漿液循環泵實時進行指標尋優及優，結果相對更加符合生產運行，更加合理、準確。

技術領域

本發明脫硫技術領域，具體涉及一種基于數據驅動的漿液循環泵尋優方法及系統。

背景技術

煙氣脫硫在大型火力發電廠的應用日趨廣泛，脫硫系統運行成本高一直是發電廠的一個難題，其中漿液循環泵是濕法脫硫系統的主要耗電設備之一，其優化運行對于降低系統電耗意義重大。諸多火電廠主要采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術進行脫硫，該工藝技術也是目前應用較為成熟的一種脫硫技術，其主要原理是將石灰石與熟石灰進行混合并做成泥漿，用來吸收電廠發電時產生的SO2，兩者反應后產生石膏。該過程的工藝流程是通過處理后將廢氣冷卻，然后通過吸收塔在對SO2進行吸收，SO2會進一步被氧化形成亞硫酸鈣，在與空氣進行反應后生成石膏。對于脫硫相關設備運行優化而言，其中可控的因素是運行控制參數，因此脫硫主要關注機組負荷、入口煙氣SO2濃度、脫硫效率、吸收塔液位、脫硫石灰石供漿流量、氧化風機轉速等影響脫硫效率的指標來進行脫硫系統的運行優化。脫硫系統經濟性分析滿足環境效益的條件下，為了使經濟效益最大化，選用脫硫成本作為經濟性評價指標，在脫硫效果相同時，該值越低說明脫除SO2的成本越低。

目前針對吸收塔漿液循環泵優化主要是基于現場試驗的方法以及指標尋優的方法開展的：

(1)針對漿液循環泵優化的現場試驗基本思路為：選取液循環泵幾個過程的臨界工況點，再讓機組穩定運行在這些工況點上，同時改變漿液循環泵的組合方式，觀察組合方式不同對脫硫效果產生的影響，從而為后期運行提供指導。

(2)傳統的指標尋優的基本方法為：針對漿液循環泵優化的傳統的做法是通過積累或指定一定的指標，形成對應的指標數據庫，對于實時工況依賴指標查找從而得到當前工況的最優值。

采用現場試驗以及指標尋進行吸收塔漿液循環泵優化存在以下問題和缺點：

(1)采用試驗的方法對漿液循環泵進行優化：理想情況下需要覆蓋設備運行的不同的工況運行工況多，對應的進行相關的工況等實驗成本高；操作可重復性差存在一定的精度問題；實驗覆蓋的工況范圍有限，因此可以適用的場景范圍較小。

(2)采用傳統指標尋優的方法對漿液循環泵進行優化：一方面指標為單一指標，未考慮多元指標綜合的情況；另一方面數據間錯綜復雜的關系很難通過簡單的指標表示出來，只具有指導性，不具有現場操作性。設置指標庫的方法忽略了指標之間的相關性，一個指標的并不一定能反應設備的運行優化，多個指標同時作用往往才會綜合代表設備運行優化情況，所以對于這種具有許多個指標的設備，只通過建立指標庫的方法很難得到一個綜合的運行優化結果，故此方法缺少一定的科學合理性。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明提供一種基于數據驅動的漿液循環泵尋優方法及系統，以解決上述技術問題。

第一方面，本發明提供一種基于數據驅動的漿液循環泵尋優方法，包括：

獲取相關設備的歷史運行數據作為模型的訓練數據，并選擇指標進行數據預處理；

采用均值漂移算法構建工況劃分模型，根據最優準則得到不同工況下的最優值；

獲取相關設備的實時運行數據作為測試數據，并選擇指標進行數據預處理；

基于訓練數據的工況劃分模型匹配測試數據的工況類別，得到優化值，即測試數據的尋優目標值。