[發(fā)明專利]一種褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組及床壓預(yù)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011616655.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112797402A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊中彪;刁友鋒;馬聰;高明明;王勇;宋珺琤;孔德文;張洪福;魯佳易
• 申請（專利權(quán)）人: 華電國際電力股份有限公司天津開發(fā)區(qū)分公司
• 主分類號: F23C10/10
• 分類號: F23C10/10;F23C10/26;F23C10/28;F23C10/22
• 代理公司: 天津市君硯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12239
• 代理人: 張東浩

1.一種褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組，包括給煤機(jī)、冷渣器、回料閥以及風(fēng)量計，其特征在于：所述給煤機(jī)和冷渣器上均設(shè)有電動機(jī)，所述電動機(jī)上設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器；所述回料閥上設(shè)有閥位傳感器；所述風(fēng)量計、轉(zhuǎn)速傳感器以及閥位傳感器均連接DCS系統(tǒng)；所述DCS系統(tǒng)通過通訊系統(tǒng)與外掛系統(tǒng)連接，所述外掛系統(tǒng)上含有基于智能算法的床壓預(yù)測系統(tǒng)；所述DCS系統(tǒng)為床壓預(yù)測系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組，其特征在于：所述床壓預(yù)測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊、輸入選擇子模塊、聚類算法子模塊、分類數(shù)據(jù)存儲子模塊、聚類模型子模塊以及預(yù)測模型子模塊；所述聚類算法子模塊對數(shù)據(jù)輸入及權(quán)重設(shè)定，對數(shù)據(jù)進(jìn)行無監(jiān)督聚類從而實現(xiàn)對各工況進(jìn)行區(qū)分；所述分類數(shù)據(jù)存儲子模塊存儲聚類模型子模塊輸出的數(shù)據(jù)分類結(jié)果，所述數(shù)據(jù)分類結(jié)果用于預(yù)測子模型的訓(xùn)練和驗證；所述聚類模型子模塊存儲現(xiàn)有的聚類模型并根據(jù)在線數(shù)據(jù)的輸入?yún)^(qū)分當(dāng)前工況類別，連接預(yù)測模型子模塊，為預(yù)測模型子模塊提供模型選擇信號；所述預(yù)測模型子模塊存儲訓(xùn)練好的預(yù)測子模型并根據(jù)聚類模型子模塊的信號對所述預(yù)測子模型進(jìn)行選擇，輸出預(yù)測值，實現(xiàn)對在線數(shù)據(jù)的預(yù)測。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組，其特征在于：所述數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊對所述DCS系統(tǒng)提供的機(jī)組運行數(shù)據(jù)進(jìn)行缺值、壞點篩選及數(shù)據(jù)歸一化處理；所述運行數(shù)據(jù)包括歷史數(shù)據(jù)庫和在線數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊處理在線數(shù)據(jù)時對輸入變量進(jìn)行選擇；所述床壓預(yù)測系統(tǒng)通過歷史數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訓(xùn)練和驗證得到預(yù)測子模型；所述輸入選擇子模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行變量相關(guān)性分析，同時結(jié)合機(jī)理先驗知識對聚類子算法模塊的輸入進(jìn)行選擇，并將結(jié)果更新在所述數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊中。

4.一種褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組床壓預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊、輸入選擇子模塊、聚類算法子模塊、分類數(shù)據(jù)存儲子模塊、聚類模型子模塊以及預(yù)測模型子模塊；所述聚類算法子模塊對數(shù)據(jù)輸入及權(quán)重設(shè)定，對數(shù)據(jù)進(jìn)行無監(jiān)督聚類從而實現(xiàn)對各工況進(jìn)行區(qū)分；所述分類數(shù)據(jù)存儲子模塊存儲聚類模型子模塊輸出的數(shù)據(jù)分類結(jié)果，所述數(shù)據(jù)分類結(jié)果用于預(yù)測子模型的訓(xùn)練和驗證；所述聚類模型子模塊存儲現(xiàn)有的聚類模型并根據(jù)在線數(shù)據(jù)的輸入?yún)^(qū)分當(dāng)前工況類別，連接預(yù)測模型子模塊，為預(yù)測模型子模塊提供模型選擇信號；所述預(yù)測模型子模塊存儲訓(xùn)練好的預(yù)測子模型并根據(jù)聚類模型子模塊的信號對所述預(yù)測子模型進(jìn)行選擇，輸出預(yù)測值，實現(xiàn)對在線數(shù)據(jù)的預(yù)測。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組床壓預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述床壓預(yù)測系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)之間通過通訊系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，所述DCS系統(tǒng)為床壓預(yù)測系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組床壓預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊對所述DCS系統(tǒng)提供的機(jī)組運行數(shù)據(jù)進(jìn)行缺值、壞點篩選及數(shù)據(jù)歸一化處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組床壓預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述機(jī)組運行數(shù)據(jù)包括歷史數(shù)據(jù)庫和在線數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊處理在線數(shù)據(jù)時對輸入變量進(jìn)行選擇。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組床壓預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述床壓預(yù)測系統(tǒng)通過所述歷史數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訓(xùn)練和驗證得到預(yù)測子模型。

9.根據(jù)權(quán)利要求4-8任一所述的褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組床壓預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述輸入選擇子模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行變量相關(guān)性分析，同時結(jié)合機(jī)理先驗知識對聚類算法子模塊的輸入進(jìn)行選擇，并將結(jié)果更新在所述數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊中。

10.根據(jù)權(quán)利要求4-8任一所述的褲衩腿型循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組床壓預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于：所述聚類算法子模塊采用K-means聚類方式，其中距離公式采用帶權(quán)重的歐式距離公式，公式表達(dá)如下：其中表示權(quán)值K_m所對應(yīng)的變量。