[發明專利]一種基于數據驅動的漿液循環泵運行優化方法及系統

在審

• 申請號: 202110368339.7
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113094988A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 徐遵義;張旭冉;劉文慧;閆春相;張海燕
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06K9/62;G06Q10/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

本發明屬于脫硫系統技術領域，提供了一種基于數據驅動的漿液循環泵運行優化方法及系統。該方法，包括：獲取漿液循環泵的歷史運行數據；采用FCM算法基于漿液循環泵的歷史運行數據對機組運行工況進行聚類，將聚類結果進行交叉組合，得到不同運行組合的工況數據；采用綜合評價函數自動獲取工況數據中的歷史最優運行數據；基于歷史最優運行數據采用SVM分類器建立漿液循環泵運行優化模型；將漿液循環泵的實時運行數據輸入漿液循環泵運行優化模型，輸出漿液循環泵運行建議組合方案。

技術領域

本發明屬于火電廠脫硫系統技術領域，尤其涉及一種基于數據驅動的漿液循環泵運行優化方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

漿液循環泵是火電廠石灰石—石膏濕法煙氣脫硫系統中的主要耗電設備，實現漿液循環泵運行優化對降低電廠電耗、提高電廠經濟效益具有重要的現實意義。

目前，國內火電廠脫硫系統中漿液循環泵的運行方式主要以操作人員手工控制為主。為保證出口二氧化硫濃度排放符合環保要求，運行人員一般通過增加漿液循環泵的運行臺數來為吸收塔中的二氧化硫吸收反應提供足量甚至超量的石灰石漿液，而每增開一臺漿液循環泵將會階梯狀增加脫硫過程中的電耗，漿液循環泵節能潛力巨大。

對脫硫系統漿液循環泵的節能優化研究主要以反應機理模型為主，但吸收塔內化學反應復雜且是一種動態平衡，存在時變性、大慣性、滯后性、非線性等特點，機理建模難以反映其復雜特性。近年來隨著電廠廠級監控信息平臺的廣泛建立，已積累大量歷史運行數據，為數據驅動的系統運行優化提供了數據基礎。顧慧等人提出信息熵理論結合K-均值和模糊C-均值EKFCM(K-means and Fuzzy C-Means combined with Entropy theory)算法的電廠脫硫系統工況庫的建立方法；許彥斌等人提出基于工況劃分的機組優化運行尋優方法，以不可控邊界條件機組負荷和環境溫度為對象，利用模糊聚類方法實現機組工況劃分；劉延泉等人提出一種330MW機組濕法煙氣脫硫控制系統目標值優化，利用脫硫系統運行參數間的關聯特性，將競爭凝聚算法引入劃分邊界中進行關聯規則挖掘；王珊等人提出一種采用粒子群算法的熱電廠熱電負荷分配優化，建立了機組能耗分析模型和基于粒子群算法的電廠負荷優化分配模型。但采用數據挖掘技術研究漿液循環泵運行優化的文獻目前還比較少。

發明內容

針對當前火電廠漿液循環泵運行現狀中存在的能耗問題，本發明提出一種基于數據驅動的漿液循環泵運行優化方法及系統，根據機組負荷和入口二氧化硫濃度使用FCM算法分別進行工況劃分，然后采用交叉組合的工況劃分方法得到多個工況簇；基于影響漿液循環泵運行方式的主因素，采用層次分析與熵權評價加權融合的組合評價方法自動搜索各工況內最優歷史運行數據；將獲取的歷史最優工況數據采用支持向量機(Support VectorMachine,SVM)算法建立漿液循環泵運行優化模型，同時使用遺傳算法對優化模型進行參數尋優；將脫硫系統實時運行數據輸入已建立的漿液循環泵運行優化模型，根據模型運行結果提供漿液循環泵運行操作建議，進而實現其運行優化。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明的第一個方面提供一種基于數據驅動的漿液循環泵運行優化方法。

一種基于數據驅動的漿液循環泵運行優化方法，包括：

獲取漿液循環泵的歷史運行數據；

采用FCM算法基于漿液循環泵的歷史運行數據對機組運行工況進行聚類，將聚類結果進行交叉組合，得到不同運行組合的工況數據；

采用綜合評價函數自動獲取工況數據中的歷史最優運行數據；

基于歷史最優運行數據采用SVM分類器建立漿液循環泵運行優化模型；

將漿液循環泵的實時運行數據輸入漿液循環泵運行優化模型，輸出漿液循環泵運行建議組合方案。