基于多征兆组合判别方法的煤质在线识别研究

摘要

随着人们环保意识的提高及国家政策的导向作用,对火力发电厂降低污染物排放的要求也日趋严格。在确保向人类社会发展提供稳定可靠动力源的基础上，广大的电力科学工作者对减少电厂污染物排放付出了诸多的努力。方法之一是进一步提高电站锅炉运行效率，而煤质对于锅炉的经济运行起着十分重要的作用。对入炉煤质实时监测，可使运行人员能够及时对锅炉燃烧进行调整。但由于技术或资金方面的问题，目前大多数电站锅炉对煤质信息的获取仍是离线化验。 本文在前人所建立的煤质数据库这一创新性构想基础上，采用锅炉效率正反平衡校验方法，对入炉煤质进行初步地在线识别，并且对其准确性进行了验证，实验结果表明该方法基本上能满足工业需求,为进一步提高监测结果的精度，设定合理的热量差值为扩充条件，得到若干种入炉煤质以待分析；以磨煤机为研究对象，建立能量平衡方程，通过求解该方程得到入炉煤质的收到基水分含量，实际应用结果表明，水分监测数据误差在允许范围内；对烟气成分所蕴含的入炉煤质信息充分挖掘，建立入炉煤质的软测量模型，借助磨煤机模块得到的水分数据和现场测取的相关数据，亦可实现对入炉煤质的识别，煤质低位发热量的监测结果的误差略微高于前者，同理，基于煤质数据库对识别的煤质种类适当扩充。对上述两个煤质数据集合取交集，得到若干种煤质数据，结合实际情况对其建立模糊综合评判模型，进而可获取最接近实际入炉煤质的煤种以供运行人员及时根据煤质的变化调整锅炉运行。实际运行结果表明，对于“接近”的、“大于”、“小于”这三种情况，它们的绝对误差率都能够进行有效地校正，该模型不但能确保不会放大误差，还能有效地提高入炉煤的识别精度，对于锅炉的燃烧调整具有重要的意义。 文章借助并突破传统的入炉煤质识别方法，把正反平衡校验以及磨煤机、烟气成分而获得煤质成分作为征兆，结合模糊综合评判模型，实现对入炉煤质的最终识别，进一步提高了入炉煤质在线识别的精度，并将上述模块整合成软件包，具有很高的实用价值。

目录

第一个书签之前

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究意义

1.3 研究现状

1.3.1 国内电站入炉煤质在线识别技术的研究现状

1.3.2 国外电站入炉煤质在线识别技术的研究现状

1.4 课题研究的主要内容

第2章 建立煤质数据库

2.1 概述

2.1.1 煤的形成和分类

2.1.2 煤的元素分析成分及其形态

2.2 水分、灰分的处理

2.2.1 理论基础

2.2.2 方法的实施

2.3 干燥无灰基的处理

2.3.1 理论基础

2.3.2 应用分析

2.4 煤质数据库的建立

2.4.1 计算与校验发热量

2.4.2 煤质数据库的精简

2.5 本章小结

第3章 基于正反平衡校验的煤质在线识别

3.1 锅炉的热平衡

3.1.1 输入热量的计算

3.1.2 各项热损失的计算

3.2 正反平衡校验原理

3.2.1 煤质在线识别流程

3.3 识别方法的验证

3.4 本章小结

第4章 基于磨煤机、烟气成分的入炉煤质在线识别

4.1 磨煤机简介

4.1.1 钢球滚筒磨煤机

4.1.2 中速磨煤机（滚压磨煤机）

4.1.3 风扇式磨煤机

4.2 磨煤机能量平衡

4.2.1 磨煤机能量平衡简图

4.2.2 磨煤机能量平衡详介

4.2.3 磨煤机能量方程的求解

4.3 基于烟气成分在线识别煤质模型的建立

4.3.1 软测量模型的理论基础

4.3.2 模型的建立

4.4 模型准确性验证及误差分析

4.4.1 模型准确性验证

4.4.2 误差分析

4.5 本章小结

第5章 基于模糊综合评判的入炉煤质在线识别

5.1 模糊数学简介

5.2 模糊综合评判

5.2.1 模糊综合评判概述

5.2.2 模糊综合评判的主要步骤

5.2.3 模糊综合评判常用的评判函数

5.3 入炉煤质模糊综合评判模型的建立

5.3.1 评判因素集的确定

5.3.2 评判集的建立

5.3.3 模糊算子的确定

5.4 入炉煤质的评估

5.4.1 权重的确定

5.4.2 隶属函数的求取

5.5.1 入炉煤质的模糊综合评判

5.5.2 模糊综合评判结果分析

5.6 本章小结

第6章 结论及展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢