[发明专利]一种燃煤锅炉入炉原煤热值在线软测量方法和装置

说明书

本发明公开了一种燃煤锅炉入炉原煤热值的在线软测量方法和装置，通过采集锅炉运行数据，对锅炉运行数据进行预处理；基于预处理后的锅炉运行数据，根据计算模型计算得到燃煤锅炉入炉原煤收到基高位热值；通过原煤收到基高位热值和原煤收到基低位热值的倍数关系得到原煤收到基低位热值；所述计算模型根据需要进行修正。本发明可通过对锅炉少数在线数据的监测实现对当前入炉原煤热值的软测量，提高了入炉原煤热值测量的实时性，对计算模型中的比例系数进行定期修正，使测量方法与设备状态和运行情况相匹配，并始终处于较高的准确水平，提高对工况变化适应性。

技术领域

本发明涉及燃烧及燃烧设备、测量测试技术领域，具体涉及一种燃煤锅炉入炉原煤热值的在线软测量方法和装置。

背景技术

在燃煤锅炉运行过程中，常用燃用不同热值的原煤，由于原煤热值的变化，原煤热值通常是未知的或不能及时且准确获知的。而无论是出于实时指导锅炉运行，监测锅炉运行状态，或是用于煤质自适应控制，都需要实时地获知燃煤热值。

目前获取燃煤热值的方法包括离线化验和在线软测量。离线化验即定时取样，送到实验证进行分析，采用实验室方法测量煤样的热值，并反馈给运行操作人员和管理人员；在线软测量包括硬件测量和软测量，硬件测量指采用在线软测量设备对煤的热值进行测量，软测量指通过测量一些与燃煤热值相关的参数来推测燃煤热值。离线测量方法准确度高，但对于指导运行来讲实时性太差，也不需要如此高的准确度。采用硬件形式的在线软测量具有实时性高的优点，也具有一定的准确性，但由于需要增加测量设备，甚至使用放射源等问题，使用和维护较为复杂。如专利201910402839.0采用测量烟气成分的方法推算原煤成分，需要新增烟气成分测量装置。因此，针对指导运行和辅助煤质自适应控制这一应用场景，为获得更强的实时性，同时避免增加新设备，减少设备新增和维护的成本，采用了在线软测量的方法。

目前常见的燃煤热值在线软测量方法主要有以下几种。

(一)采用数据挖掘、人工智能方法进行燃煤热值软测量，即通过已知的大量的运行数据和煤质数据，建立包括燃煤热值在内的煤质数据和运行参数之前的统计关系，并以此来推测实时的燃煤热值，如公开专利201711164085.7和201910914362.4等。

(二)通过根据锅炉汽水、风烟参数，采用经验公式、热平衡及迭代计算估算原煤元素分析成分和工业分析成分，并由此推算燃煤热值。如授权专利201510126217.1。

上述方法各有其特点，均需采集大量的数据，并进行大量的计算，需要采用温度等具有较大惯性的参数，在工况变化时会存在较大的计算误差。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种燃煤锅炉入炉原煤热值的在线软测量方法和装置，解决了现有在线软测量方法需要采集大量数据，进行大量计算不实时的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种燃煤锅炉入炉原煤热值的在线软测量方法，包括步骤：

步骤1，采集锅炉运行数据，对锅炉运行数据进行预处理；

步骤2，基于预处理后的锅炉运行数据，根据计算模型计算得到燃煤锅炉入炉原煤收到基高位热值；通过原煤收到基高位热值和原煤收到基低位热值的倍数关系得到原煤收到基低位热值；

所述计算模型根据需要进行修正。

进一步的，所述锅炉运行数据包括锅炉运行总风量、锅炉运行总煤量和锅炉运行氧量。

进一步的，所述预处理包括以下一种或者几种的组合：坏值剔除、滤波和有效性检查。

进一步的，所述计算模型为：