基于時(shí)序神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)受熱面積灰預(yù)測(cè)的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-23 16:09
受熱面積灰的預(yù)測(cè)作為燃煤電站實(shí)現(xiàn)智能化的重要基石,可以為燃煤電站的吹灰優(yōu)化系統(tǒng)提供未來的準(zhǔn)確積灰數(shù)據(jù),對(duì)于能源工業(yè)、燃煤系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及智能化自動(dòng)控制的研究有著重大的意義。然而,在火電廠燃煤鍋爐運(yùn)行過程中,由于受熱面的積灰是降低鍋爐運(yùn)行效率和安全性的一個(gè)重要原因,因此,國(guó)內(nèi)外的許多研究者們是根據(jù)建立固定的預(yù)測(cè)模型而制定吹灰策略,但是在制定吹灰策略的整個(gè)過程中不僅認(rèn)為灰污沉積過程是固定不變的,而且認(rèn)為是吹灰是一個(gè)及時(shí)吹灰操作的工作,而忽略了吹灰需要一定的準(zhǔn)備時(shí)間。針對(duì)上述問題,本文的主要研究工作包括以下幾個(gè)內(nèi)容:(1)由于影響受熱面積灰的因素有很多,所以對(duì)受熱面積灰的研究要求較高。本文以某燃煤電站的燃煤鍋爐作為研究對(duì)象,通過分析受熱面積灰原理,選擇清潔因子用來表征受熱面的健康狀態(tài)。同時(shí)針對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)所存在的各種問題進(jìn)行相關(guān)處理,為后續(xù)的積灰預(yù)測(cè)模型的建立了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(2)通過分析DCS系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的時(shí)間序列特性,選擇具有時(shí)間序列特征的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測(cè)研究,并將建立的預(yù)測(cè)模型應(yīng)用于受熱面積灰預(yù)測(cè)的實(shí)例仿真。本文分別利用了神經(jīng)元反饋的ELMAN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和NAR非線性自回...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文的研究框架示意圖
本文是以某燃煤電站的燃煤鍋爐為研究對(duì)象,所有的研究都是圍繞該鍋爐進(jìn)行。燃煤鍋爐整體的結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示,其中的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表2-1所示。在鍋爐燃煤系統(tǒng)中,首先是將原煤放置到制煤系統(tǒng)中,經(jīng)過磨煤機(jī)工作,使得原煤變成所需細(xì)度的煤粉,再由空氣輸送到爐膛,燃燒后向鍋爐傳送熱量。其中,煤粉在研制過程中,需要熱空氣對(duì)它進(jìn)行不間斷的干燥和輸送。在圖2-1中,送風(fēng)機(jī)17會(huì)將冷空氣輸送到位于鍋爐尾部的空氣預(yù)熱器16,因此,冷空氣在此被煙氣進(jìn)行了加熱操作。其中,熱空氣的一部分被循環(huán)利用,它會(huì)經(jīng)過送粉風(fēng)機(jī)2輸送到制煤系統(tǒng)的磨煤機(jī)中,將煤進(jìn)行加熱和干燥,同時(shí),它也會(huì)作為一種介質(zhì)去輸送煤粉。最后,從制煤系統(tǒng)排出的氣粉混合物會(huì)經(jīng)過燃燒器5,從而進(jìn)入到爐膛7中進(jìn)行燃燒。另外,經(jīng)過空氣預(yù)熱器排出的另一部分熱空氣會(huì)直接進(jìn)入到燃燒器中直接參與燃燒反應(yīng)。2.2 受熱面積灰原理
因此,可以用清潔因子CF描述鍋爐受熱面的受污情況。該模型所得到的清潔因子CF的變化規(guī)律與實(shí)際理論分析相符合,足以證明該模型的精準(zhǔn)性。如圖2-2所示為一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)的積灰和吹灰的清潔因子數(shù)據(jù)變化曲線。由圖2-2可以看出,從積灰起始點(diǎn)到吹灰起始點(diǎn),清潔因子逐漸減小,說明受熱面的污染程度不斷增長(zhǎng)。其中,積灰結(jié)渣增長(zhǎng)的速度也是呈現(xiàn)非線性增長(zhǎng),前期積灰結(jié)渣的速度較快,后期則較為緩慢,當(dāng)降低到一定程度時(shí)就會(huì)嚴(yán)重阻礙受熱面的傳熱效果,此時(shí),就應(yīng)該考慮吹灰操作。因此,利用清潔因子表征受熱面積灰結(jié)渣程度不僅可以有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)積灰的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),還可以進(jìn)一步幫助實(shí)現(xiàn)吹灰優(yōu)化的指導(dǎo)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電站鍋爐爐膛局部結(jié)渣監(jiān)測(cè)與吹灰優(yōu)化[J]. 張劍,余岳峰,田正林,張忠孝,張翔,鄒洋. 鍋爐技術(shù). 2019(04)
[2]回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的積灰在線監(jiān)測(cè)研究[J]. 王飛,文貽艷,王志偉,袁軍,陳珣,鄧?yán)? 科技風(fēng). 2018(26)
[3]一種改進(jìn)遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建筑基坑沉降預(yù)測(cè)模型[J]. 周星勇,楊容浩,王志勝,冉中鑫. 測(cè)繪工程. 2018(03)
[4]基于爐膛結(jié)渣監(jiān)測(cè)模型的吹灰優(yōu)化[J]. 徐力剛,黃亞繼,王健,岳峻峰,鄒磊,楊釗. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[5]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軟件可靠性預(yù)測(cè)模型[J]. 農(nóng)嘉,羅峻文. 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)漢文版). 2018(01)
[6]三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)確定方法探究[J]. 蔡榮輝,崔雨軒,薛培靜. 電腦與信息技術(shù). 2017(05)
[7]一種改進(jìn)型鍋爐積灰監(jiān)控模型[J]. 吳鵬,趙石磊,滕玉彬,潘啟明,范長(zhǎng)勝. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[8]燃煤電廠鍋爐吹灰技術(shù)應(yīng)用和研究探討[J]. 黎華,李茂東,劉定坡,張振頂,饒雨舟,盧志民,姚順春. 節(jié)能技術(shù). 2016(06)
[9]旋轉(zhuǎn)機(jī)械剩余壽命預(yù)測(cè)的回顧與展望[J]. 何俊,張清華,孫國(guó)璽,胡勤. 廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]1350MW二次再熱發(fā)電機(jī)組熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J]. 閻維平,趙永明,李海新,劉立衡. 熱能動(dòng)力工程. 2014(01)
博士論文
[1]基于維納濾波的圖像去噪算法研究[D]. 張小波.西安電子科技大學(xué) 2014
碩士論文
[1]火電機(jī)組鍋爐受熱面灰污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模型及吹灰優(yōu)化策略研究[D]. 徐力剛.東南大學(xué) 2015
[2]鍋爐吹灰優(yōu)化中清潔因子的計(jì)算研究[D]. 張曉安.華北電力大學(xué) 2013
[3]燃煤鍋爐灰污監(jiān)測(cè)及吹灰優(yōu)化研究[D]. 王斌.上海交通大學(xué) 2012
[4]移動(dòng)最小二乘散點(diǎn)曲線曲面擬合與插值的研究[D]. 劉俊.浙江大學(xué) 2011
[5]燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)辨識(shí)建模與預(yù)測(cè)控制研究[D]. 吳昊.上海交通大學(xué) 2010
[6]鍋爐受熱面積灰、結(jié)渣污染監(jiān)測(cè)及吹灰判斷[D]. 廖丹.華北電力大學(xué)(河北) 2006
本文編號(hào):3604705
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
本文的研究框架示意圖
本文是以某燃煤電站的燃煤鍋爐為研究對(duì)象,所有的研究都是圍繞該鍋爐進(jìn)行。燃煤鍋爐整體的結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示,其中的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表2-1所示。在鍋爐燃煤系統(tǒng)中,首先是將原煤放置到制煤系統(tǒng)中,經(jīng)過磨煤機(jī)工作,使得原煤變成所需細(xì)度的煤粉,再由空氣輸送到爐膛,燃燒后向鍋爐傳送熱量。其中,煤粉在研制過程中,需要熱空氣對(duì)它進(jìn)行不間斷的干燥和輸送。在圖2-1中,送風(fēng)機(jī)17會(huì)將冷空氣輸送到位于鍋爐尾部的空氣預(yù)熱器16,因此,冷空氣在此被煙氣進(jìn)行了加熱操作。其中,熱空氣的一部分被循環(huán)利用,它會(huì)經(jīng)過送粉風(fēng)機(jī)2輸送到制煤系統(tǒng)的磨煤機(jī)中,將煤進(jìn)行加熱和干燥,同時(shí),它也會(huì)作為一種介質(zhì)去輸送煤粉。最后,從制煤系統(tǒng)排出的氣粉混合物會(huì)經(jīng)過燃燒器5,從而進(jìn)入到爐膛7中進(jìn)行燃燒。另外,經(jīng)過空氣預(yù)熱器排出的另一部分熱空氣會(huì)直接進(jìn)入到燃燒器中直接參與燃燒反應(yīng)。2.2 受熱面積灰原理
因此,可以用清潔因子CF描述鍋爐受熱面的受污情況。該模型所得到的清潔因子CF的變化規(guī)律與實(shí)際理論分析相符合,足以證明該模型的精準(zhǔn)性。如圖2-2所示為一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)的積灰和吹灰的清潔因子數(shù)據(jù)變化曲線。由圖2-2可以看出,從積灰起始點(diǎn)到吹灰起始點(diǎn),清潔因子逐漸減小,說明受熱面的污染程度不斷增長(zhǎng)。其中,積灰結(jié)渣增長(zhǎng)的速度也是呈現(xiàn)非線性增長(zhǎng),前期積灰結(jié)渣的速度較快,后期則較為緩慢,當(dāng)降低到一定程度時(shí)就會(huì)嚴(yán)重阻礙受熱面的傳熱效果,此時(shí),就應(yīng)該考慮吹灰操作。因此,利用清潔因子表征受熱面積灰結(jié)渣程度不僅可以有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)積灰的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),還可以進(jìn)一步幫助實(shí)現(xiàn)吹灰優(yōu)化的指導(dǎo)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電站鍋爐爐膛局部結(jié)渣監(jiān)測(cè)與吹灰優(yōu)化[J]. 張劍,余岳峰,田正林,張忠孝,張翔,鄒洋. 鍋爐技術(shù). 2019(04)
[2]回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的積灰在線監(jiān)測(cè)研究[J]. 王飛,文貽艷,王志偉,袁軍,陳珣,鄧?yán)? 科技風(fēng). 2018(26)
[3]一種改進(jìn)遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建筑基坑沉降預(yù)測(cè)模型[J]. 周星勇,楊容浩,王志勝,冉中鑫. 測(cè)繪工程. 2018(03)
[4]基于爐膛結(jié)渣監(jiān)測(cè)模型的吹灰優(yōu)化[J]. 徐力剛,黃亞繼,王健,岳峻峰,鄒磊,楊釗. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[5]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軟件可靠性預(yù)測(cè)模型[J]. 農(nóng)嘉,羅峻文. 內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)漢文版). 2018(01)
[6]三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)確定方法探究[J]. 蔡榮輝,崔雨軒,薛培靜. 電腦與信息技術(shù). 2017(05)
[7]一種改進(jìn)型鍋爐積灰監(jiān)控模型[J]. 吳鵬,趙石磊,滕玉彬,潘啟明,范長(zhǎng)勝. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[8]燃煤電廠鍋爐吹灰技術(shù)應(yīng)用和研究探討[J]. 黎華,李茂東,劉定坡,張振頂,饒雨舟,盧志民,姚順春. 節(jié)能技術(shù). 2016(06)
[9]旋轉(zhuǎn)機(jī)械剩余壽命預(yù)測(cè)的回顧與展望[J]. 何俊,張清華,孫國(guó)璽,胡勤. 廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]1350MW二次再熱發(fā)電機(jī)組熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J]. 閻維平,趙永明,李海新,劉立衡. 熱能動(dòng)力工程. 2014(01)
博士論文
[1]基于維納濾波的圖像去噪算法研究[D]. 張小波.西安電子科技大學(xué) 2014
碩士論文
[1]火電機(jī)組鍋爐受熱面灰污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模型及吹灰優(yōu)化策略研究[D]. 徐力剛.東南大學(xué) 2015
[2]鍋爐吹灰優(yōu)化中清潔因子的計(jì)算研究[D]. 張曉安.華北電力大學(xué) 2013
[3]燃煤鍋爐灰污監(jiān)測(cè)及吹灰優(yōu)化研究[D]. 王斌.上海交通大學(xué) 2012
[4]移動(dòng)最小二乘散點(diǎn)曲線曲面擬合與插值的研究[D]. 劉俊.浙江大學(xué) 2011
[5]燃煤鍋爐燃燒系統(tǒng)辨識(shí)建模與預(yù)測(cè)控制研究[D]. 吳昊.上海交通大學(xué) 2010
[6]鍋爐受熱面積灰、結(jié)渣污染監(jiān)測(cè)及吹灰判斷[D]. 廖丹.華北電力大學(xué)(河北) 2006
本文編號(hào):3604705
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