【技术实现步骤摘要】
一种锅炉智能运行优化方法
本专利技术属于火力发电控制
,涉及一种锅炉智能运行优化方法。
技术介绍
我国约50%的煤炭用于发电,煤电占发电总量的80%以上,每年消耗22亿吨煤,价值1.8万亿元,产生超过0.2亿吨污染物,对应4000亿元环境治理费用,未来50年内,煤炭在一次能源构成中的主导地位不会改变。然而,随着节能减排的标准逐步提高,火电机组目前面临着环保、经济、安全、市场等各个方面的风险和压力也在提高;如何提高火电机组的综合性能指标,保证机组安全、经济、稳定、环保运行前提下,实现节能减排是火电机组在将来需要长期考虑的问题。为实现以上需求,优化火电机组运行方式,采用新的方法和技术改善机组运行环境,是有效提高火电机组运行效率的有效手段之一。火电机组运行过程中,锅炉燃烧的调整是保证在整个机组稳定、经济运行的基础。然而火电发电机组的运行状态持续变化,内在反应复杂多变,运行调整可控变量众多,仅依赖操作人员经验,无法针对不同工况寻找到最优解。传统的建模优化算法只考虑了少量的状态与动作空间,难以对庞大复杂的锅炉燃烧过程进行精准建模。
技术实现思路
为解决现有技术中的不足,本申请提供一种锅炉智能运行优化方法,将大数据技术和人工智能技术相结合,基于火力发电厂机组长期的运行数据,利用卷积神经网络进行燃烧系统仿真,使用遗传算法对火力发电机组进行燃烧优化指导。为了实现上述目标,本申请采用如下技术方案:一种锅炉智能运行优化方法,所述方法包括以下步骤:步骤1:获取锅炉燃烧运行测 ...
【技术保护点】
1.一种锅炉智能运行优化方法,其特征在于:/n所述方法包括以下步骤:/n步骤1:获取锅炉燃烧运行测点以及控制变量的历史数据,包括:制粉系统动作数据、制粉系统状态数据、燃烧系统动作数据和燃烧系统状态数据;/n并按照间隔时间t秒进行数据采样;/n步骤2:对采样后的数据进行数据清洗;/n步骤3:针对清洗后的数据,提取其特征值;/n步骤4:根据特征值,训练得到锅炉燃烧模拟器;/n步骤5:使用遗传算法和锅炉燃烧模拟器,对锅炉燃烧进行优化动作寻找;/n步骤6:对锅炉进行在线监测,显示锅炉实时运行动作数据,若步骤5推荐的优化动作数据与实际运行动作数据相差大于给定阈值,则以当前时刻之前的数据作为历史数据返回步骤1,重新优化锅炉运行动作,否则锅炉按照步骤5推荐的动作运行。/n
【技术特征摘要】
1.一种锅炉智能运行优化方法,其特征在于:
所述方法包括以下步骤:
步骤1:获取锅炉燃烧运行测点以及控制变量的历史数据,包括:制粉系统动作数据、制粉系统状态数据、燃烧系统动作数据和燃烧系统状态数据;
并按照间隔时间t秒进行数据采样;
步骤2:对采样后的数据进行数据清洗;
步骤3:针对清洗后的数据,提取其特征值;
步骤4:根据特征值,训练得到锅炉燃烧模拟器;
步骤5:使用遗传算法和锅炉燃烧模拟器,对锅炉燃烧进行优化动作寻找;
步骤6:对锅炉进行在线监测,显示锅炉实时运行动作数据,若步骤5推荐的优化动作数据与实际运行动作数据相差大于给定阈值,则以当前时刻之前的数据作为历史数据返回步骤1,重新优化锅炉运行动作,否则锅炉按照步骤5推荐的动作运行。
2.根据权利要求1所述的一种锅炉智能运行优化方法,其特征在于:
步骤2中,若某种数据超出了预设的数据低超限值或者数据高超限值,去掉原数据,并使用插值法补全该数据,得到清洗后的数据。
3.根据权利要求1所述的一种锅炉智能运行优化方法,其特征在于:
所述步骤3中,针对制粉系统动作数据,提取的特征值包括:给煤机的给煤量、磨煤机冷热风风门开度、磨煤机容量、旁路风阀门的开度大小、一次风机动叶调节阀位大小;
针对制粉系统状态数据,提取的特征值包括:磨煤机出口压力、磨煤机电流、磨煤机料位、燃烧器风粉温度;
针对燃烧系统动作数据,提取的特征值包括:给水温度、锅炉总给水流量,燃烧系统动作减温水流量、再热烟气挡板阀位、送风机执行器阀位、引风机执行器阀位、燃烧器二次风执行器阀位、燃烧器F挡板二次风执行器阀位;
针对燃烧系统状态数据,提取的特征值包括:主热蒸汽温度、再热蒸汽温度、主热蒸汽压力、再热蒸汽温度、燃烧系统状态减温水流量,炉膛负压,锅炉氧量,排烟温度,排烟含氧量,锅炉效率,NOx含量。
4.根据权利要求1所述的一种锅炉智能运行优化方法,其特征在于:
步骤4中,锅炉燃烧模拟器采用的一维卷积神经网络,所述一维卷积神经网络包括输入层、卷积层C1、卷积层C2、最大池化层S和Softmax回归层;
所述输入层输入步骤3提取的特征值;
所述卷积层C1包含50个尺寸为10的一维卷积核;
所述卷积层C2包含100个尺寸为10的一维卷积核;
所述最大池化层S的窗口高度为3;
所述Softmax回归层用于回归预测,包括锅炉燃烧效率与NOx排放量两个目标量。
5.根据权利要求1所述的一种锅炉智能运行优化方法,其特征在于:
所述步骤5具体为:实时获取制粉系统和燃烧系统动作数据与状态数据,通过遗传算法和锅炉燃烧模拟器,对燃烧系统与制粉系统的动作特征进行探索,找到适应度最优化的动作序列,...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴菲,孙宇笛,关胜杰,刘曙元,李志强,叶君健,张宏尉,徐遥,
申请(专利权)人:北京华电天仁电力控制技术有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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