[发明专利]一种基于数字孪生技术的回转式空气预热器热力监测系统

权利要求书

1.一种基于数字孪生技术的回转式空气预热器热力监测系统，其特征在于包括：

a.实时数据采集与分析模块，该模块具体包括：

温度数据采集模块，其通过附着于回转式空气预热器各分仓上的传感器实时测量温度数据；

压力采集模块，用于采集包括一次分仓、二次分仓及烟气仓的压差信息数据；

数据处理与存储模块，其对预热器热力温度数据采集模块和压力采集模块采集的数据进行分析，并将数据存入数据库中；

b.空气预热器数字孪生模型构建模块，基于该模块构建热力参数计算数字孪生模型，该模块具体包括：

几何模型，利用三维建模软件分别建立回转式空气预热器参数化三维模型，展现其形状、组成及装配关系；

物理模型，在建立的回转式空气预热器参数化三维模型基础上增加物理实体的物理属性、约束及特征；

行为模型，用于描述在外干扰及内部运行机制耦合作用下回转式空气预热器的实际运行状态；

规则模型，用于分析数据库中数据，总结得到的热力参数的计算规则；

c.回转式空气预热器状态监测及积灰预测模块，该模块具体包括：

回转式空气预热器状态监测模块，其基于实时数据采集与分析模块采集的空气预热器状态数据及热力参数信息数据，更新空气预热器数字孪生模型中回转式空气预热器参数化三维模型的尺寸、位置关系及运动状态；实现空气预热器实时状态的可视化展现，并同时将重要的信息数据转换为图表进行可视化显示；

积灰预测模块，其以实时数据采集与分析模块采集的空气预热器状态数据、热力参数信息数据为回转式空气预热器的初始条件，基于数字孪生模型通过回转式空气预热器热力计算及后处理，实现积灰的预测，并且，其基于数据库中的数据不断优化回转式空气预热器热计算及积灰预测的准确度。

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的回转式空气预热器热力监测系统，其特征在于：在实时数据采集与分析模块中，附着于各分仓上的传感器包括测量烟气仓、空气仓的温度传感器、测量流体烟气仓和空气仓的压力传感器；所述温度传感器测量当前分仓的实际温度信息；所述温度传感器安装于分仓上，其在运行时通过读取对应单个分仓的温度，实时获取当前空气预热器的实际参数信息；所述对应单个分仓的压力传感器内置有该空气预热器的实际参数。

3.根据权利要求2所述的基于数字孪生技术的回转式空气预热器热力监测系统，其特征在于：所述分仓的实际参数包括烟气仓、空气仓的进出温度，该数据在回转式预热器运行时通过精确测量后存储于对应单个分仓数据库中。

4.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的回转式空气预热器热力监测系统，其特征在于：在空气预热器数字孪生模型构建模块中，所述空气预热器数字孪生模型是由实时数据采集与分析模块采集的实时数据驱动的；

所述回转式空气预热器参数化三维模型根据实时数据采集与分析模块采集的实时数据动态调整形状尺寸、相对位置；

所述增加物理实体的物理属性、约束及特征，具体包括材料属性、力学属性、装配约束；

所述回转式空气预热器的实际运行状态根据实时数据采集与分析模块采集的实时数据获取；

所述总结得到的空气预热器计算规则包括外部激励、结构参数、PLC系统控制参数、漏风量、阻力对空气预热器热力参数计算的影响规律。

5.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的回转式空气预热器热力监测系统，其特征在于：在积灰预测模块中，所述基于数据库中的数据不断优化回转式空气预热器热力计算及积灰预测的准确度的实现方法为：

以数据库中存储的运行时初始时回转式空气预热器状态数据、积灰数据为输入，以数据库中存储的该发温度计算、阻力计算、漏风计算数据为输出，基于参数辨识方法，对回转式空气预热器热力计算中的部分不确定参数进行辨识，不断提高热力参数计算的精度；以数据库中存储的分仓进出口时的参数状态数据为输入，以数据库中存储的温度传感器测量的实际温度数据为输出，基于参数辨识方法，对回转式预热器中积灰的部分不确定参数进行辨识，不断提高积灰解算的精度。