[發明專利]火電廠一次風煤粉兩相流流型預測方法及裝置

在審

• 申請號: 202310179803.7
• 申請日: 2023-02-14
• 公開（公告）號: CN116579226A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 王文彬;錢相臣;王昕;吳真;高滿達;王一男;胡永輝;謝天;高興;賀旭杰
• 申請（專利權）人: 國家能源集團新能源技術研究院有限公司;華北電力大學;國電建投內蒙古能源有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F18/214;G06F119/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 封瑛

本申請實施例提供一種火電廠一次風煤粉兩相流流型預測方法及裝置，屬于火電廠的一次風煤粉輸送狀態領域。所述方法包括：基于火電廠煤粉輸送歷史數據構建包括火電廠的煤粉輸送特征參數和火電廠一次風煤粉的兩相流流型的訓練數據集；構建RBF神經網絡，以訓練數據集的煤粉輸送特征參數為RBF神經網絡的輸入層，以訓練數據集的兩相流流型為輸出層，訓練RBF神經網絡，得到訓練完成的RBF神經網絡；采集煤粉輸送數據，基于所述訓練完成的RBF神經網絡對火電廠一次風煤粉的兩相流流型進行實時預測。本申請所述方法能夠對電廠煤粉管道的一次風煤粉流型進行實時預測，在降低成本的同時還可以達到相當高的精度。

技術領域

本申請涉及火電廠的一次風煤粉輸送狀態領域，具體涉及一種火電廠一次風煤粉兩相流流型預測方法、一種火電廠一次風煤粉兩相流流型預測裝置、一種機器可讀存儲介質及一種處理器。

背景技術

為了能夠穩定、持續、安全的給汽輪機提供動力，燃煤電廠鍋爐需要根據不同工況及時調整燃燒策略，這其中最關鍵的是維持火焰穩定，火焰的穩定性與煤粉在管道中的輸送狀態息息相關。火電廠煤粉不同于普通固體顆粒，受煤粉顆粒濕度、粘附性的影響，加上輸送氣體壓力的波動、輸送的煤粉流動狀況不穩定，有時會出現管道“堵塞”現象，輕則造成輸送系統癱瘓，從而影響正常生產，重則造成巨大人員財產傷亡，造成極其惡劣的后果和影響。其次，在燃煤電廠煤粉燃燒器的燃燒系統中一次風管道內煤粉－空氣混合物是典型的氣固多相流動，其流速變化、濃度分布直接影響著煤粉燃燒器噴出射流的剛性，特別是不容易維持火焰形態，進而影響了煤粉燃燒器的穩定性和效率，因此非常有必要確定流型。

綜上，研究一次風煤粉兩相流形態和輸送機理對于管路布置、流動控制和優化都具有重要意義。近年來，國內外都在開展煤粉在線測量技術研究，如采用熱力學法、微波法、電容法、電荷法等。但這些方法一般只能測量煤粉的濃度或速度，不能實時給出煤粉的流型狀態。

發明內容

本申請實施例的目的是提供一種火電廠一次風煤粉兩相流流型預測方法及裝置，能夠實時預測火電廠一次風煤粉兩相流流型。

為了實現上述目的，本申請第一方面提供一種火電廠一次風煤粉兩相流流型預測方法，所述方法包括：

基于火電廠煤粉輸送歷史數據構建包括火電廠的煤粉輸送特征參數和火電廠一次風煤粉的兩相流流型的訓練數據集；

構建RBF神經網絡，以訓練數據集的煤粉輸送特征參數為RBF神經網絡的輸入層，以訓練數據集的兩相流流型為輸出層，訓練RBF神經網絡，以確定RBF神經網絡的隱藏層結構以及隱藏層與輸出層之間的權重系數，得到訓練完成的RBF神經網絡；

采集煤粉輸送數據，基于所述訓練完成的RBF神經網絡對火電廠一次風煤粉的兩相流流型進行實時預測。

在本申請實施例中，所述煤粉輸送特征參數包括：鍋爐爐膛內部各處的溫度、鍋爐爐膛內部各處的壓力、一次風煤粉管道內煤粉流量、一次風煤粉管道內煤粉速度、一次風煤粉管道內風壓信息和磨煤機出力。

在本申請實施例中，所述兩相流流型包括：均勻流、疏密流、砂丘流和柱狀流。

在本申請實施例中，還包括：在訓練RBF神經網絡之前，對所述訓練數據集進行預處理。

在本申請實施例中，對所述訓練數據集進行預處理，包括：

對所述訓練數據集中的煤粉輸送特征參數以及兩相流流型進行相關性分析，獲得煤粉輸送特征與兩相流流型的相關性分析結果；

基于煤粉輸送特征與兩相流流型的相關性分析結果，篩選出與對應兩相流流型相關性不低于設定閾值的煤粉輸送特征進行特征組合，獲得組合特征數據集；

采用K近鄰填補算法對所述組合特征數據集進行缺失值處理，獲得完整數據集；

采用絕對中位差法對所述完整數據集進行離群點修正或者刪除處理，獲得經預處理之后的訓練數據集。