[发明专利]一种电厂锅炉日常燃煤采样样品发热量的随机模拟方法

说明书

本发明公开了一种电厂锅炉日常燃煤采样样品发热量的随机模拟方法,包括以下步骤：获取发电机组锅炉燃煤发热量实际样本数据；利用样本数据得到锅炉燃煤发热量虚拟采样系统；利用虚拟采样系统进行虚拟采样，得到发热量平均值样本；对获取的虚拟采样样本进行发热量不确定度进行评定。本发明利用在实际系统上采集的有限数量的样品数据，对电厂实际系统的采样特性进行模拟，得到一个样品特性与实际系统完全相同的虚拟系统，在该虚拟系统上可进行无限制采样，利用虚拟采样样品数据对发热量不确定度进行评定，从而节约了大量的人力和物力。

技术领域

本发明涉及属于火力发电机组运行监测领域，尤其是一种电厂锅炉日常燃煤采样样品发热量的随机模拟方法，尤其适用于对样本发热量平均值的扩展不确定度进行评定。

背景技术

电厂日常供电煤耗检测是通过测量机组在一个检测周期内的发电量、用电量、煤耗量和煤发热量，根据能量平衡原理，利用这些测量数据的组合运算得到机组供电煤耗。目前，机组发电量、用电量和煤耗量采用高精度仪表进行在线检测，而煤发热量的实时测量技术还没有获得广泛的工业应用，只能通过现场采集入炉煤样品、在化学实验室进行化验分析得到；因此，在日常供电煤耗检测中，发热量的不确定度来自采制样样品的“代表性”和实验室分析等两个环节；一台大容量发电机组每天的燃煤量多达数千吨，而每天采集并用于发热量分析的煤样品数量仅为数百克左右，因此，采用单日采集样品煤的发热量表示机组一天内全部燃煤的发热量，由此带来的误差较大；研究表明，在供电煤耗检测中，煤采制样环节引起发热量的误差约占总误差的96％，而实验室分析产生的误差只占4％左右。机组燃煤样品“代表性”差通常会引起单日供电煤耗的检测数据波动很大，有时甚至完全偏离机组供电煤耗的合理状态，使供单日电煤耗检测失去意义。

在实际生产中发现，延长检测周期能够有效提高供电煤耗检测精度，其主要原因是，检测周期延长后，采集的样品煤的数量增加，利用多个样品煤发热量的算术平均值表示检测周期内煤的发热量，有效地提高了发热量测量的准确性，从而提高了供电煤耗的检测精度。

因此，采用单个样品的发热量，或多个样品组成的样本的平均发热量，表示检测周期内机组全部燃煤的发热量时，采制样环节引起的发热量不确定度评定是供电煤耗检测准确性分析的基础，目前，还未见有文献对采制样过程的发热量不确定度进行评定的报道。传统的不确定度评定是通过对样本统计分析得到，但机组燃煤采样及化验分析的工作量较大，采样过程和采样数量受实际运行条件和工况的制约，不可能无限制地进行，电厂日常燃煤样品采集通常依靠复杂的采制样装置进行，每天收集1～3个煤样品，当对样本平均发热量进行不确定度评定，且样本容量较大时，需要较多的入炉煤样品，而现场采集的样品数量往往难以满足发热量不确定度的评定要求。

发明内容

为解决实际采样系统的样品采集和化验的工作量大，且采样数量不能满足发热量不确定度评定的要求,本发明的目的是提供一种电厂锅炉日常燃煤采样样品发热量的随机模拟方法，包括以下步骤：

获取发电机组锅炉燃煤发热量实际样本数据；

利用样本数据得到锅炉燃煤发热量虚拟采样系统；

利用虚拟采样系统进行虚拟采样，得到发热量平均值样本；

对获取的虚拟采样样本进行发热量不确定度进行评定。

进一步地，所述获取发电机组锅炉燃煤发热量实际样本数据，具体包括：

利用布置在电厂煤仓输煤皮带上方的自动采制样装置完成样本采集；

对采集的实际样本数据在化学实验室测定燃煤发热量。

进一步地，所述利用样本数据得到锅炉燃煤发热量虚拟采样系统，具体包括：

根据发热量实际样本数据，计算样本均值、标准差以及发热量的概率密度分布；