基于克里格 模型的电站锅炉积灰实时监测系统

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1、学兔兔www.xuetutu.com第44卷第6期锅炉技术V0I．44．NO．62013年11月B0ILERTECHN0L0GYNOV．．2O13【运行与改造】基于克里格模型的电站锅炉积灰实时监测系统叶江明(南京工程学院，江苏南京211167)摘要：针对燃煤电站锅炉对流受热面积灰，提出了一种基于克里格模型的积灰实时监测方法：利用对流受热面清洁吸热量和实际吸热量定义灰污特征参数；通过电厂现有的DAS系统得到的温度、压力和流量等参数可获得大量样本点；将克里格模型在某电站锅炉上进行了试验。试验结果表明：实测

2、吸热量与预测吸热量的最大误差不超过8，平均误差在3左右。该方法可准确预测锅炉对流受热面的积灰情况。关键词：电站锅炉；积灰；克里格模型；实时监测中图分类号：TB559文献标识码：A文章编号：1672—4763(2013)06—0056—030前言y(z。)一>：Y(z)(1)￡=l锅炉积灰、结渣影响受热面的传热效率，使式中：——克里格权重。锅炉排烟温度上升，导致锅炉的热效率下降；积y是一种空间数值函数，可以用随机理论进灰严重还会引起锅炉受热面的腐蚀和意外停运，行研究。假设y符合二阶平稳假设和本征假设，造

3、成重大的经济损失[1]。因此，实时在线监测受则可按照无偏性和最小方差要求，通过{F⋯热面积灰结渣状况对指导优化运行、增加锅炉效(·)lz，⋯，ED，NEN}来对y的性质进行率，减少经济损失都具有相当重要的意义。长期描述。以来，锅炉受热面的灰污在线实时监测，主要有对y，定义其均值函数为：人工神经网络模型等。但该方法普遍存在结构y(z)一EEY(x)](2)复杂、求解运算量大、训练难、训练结果经常出现协方差函数定义为：偏差等问题。(“，)一CovEY(“)，y()](3)本文在电站锅炉受热面灰污监测软测量

4、的如果已经观察得到了随机函数y在N个不基础上，提出了克里格模型的锅炉灰污监测模同的点{，⋯，z)上的函数值，并且假设Y的均型。该模型与人工神经网络相比，克里格模型是值函数772(·)三O，(z，lz)为与llz一X【l相关一种非参数回归建模方法，无需历史数据以及无的特定协方差函数，∑一[(，)]>0，那么对需对模型进行训练，只需对实时数据进行添加即于论域D中的任一点，都可以得到Y(z)抽样后得到的后验分布：可实现自适应动态预测与监控。为电站锅炉的y()ly～N(k(z}Y，O'y)，0．2(LzlO'

5、y))(4)灰污监测提供了一种新的方法，是一种有益的其中：尝试。．厂。k(lY，(Yy)一∑Y(5)1克里格估计模型zk(zly)一(，z)一∑～(6)Y—EY(x)]ER，口一[y(z，z)]ER，∑设所研究的区域为在论域D∈R内，并且随一Eo(z，Xj)]∈R。对y()值的最小均方机函数y的集合{y(z)ED)，即代表z随机分布差估计即为：于论域D∈R内。D内任意一点z处的估值可具有下述的形式：y(1z)一EEY(x)ly]一k(JY，)(7)收稿日期：2013—04—25基金项目：江苏省高校自然

6、科学基础研究面上项目(12KJB480005)作者简介：叶江明(1964一)，男，副教授，主要从事能源的有效综合利用的研究。学兔兔www.xuetutu.com第6期叶江明：基于克里格模型的电站锅炉积灰实时监测系统而该估计的均方误差为：烧器各配1台磨煤机。顶层前后墙4只燃烧器配1台磨煤机，正常运行时投运4台磨煤机，1EE(y(1z)一y(z)。]--2k(zl)(8)台作为备用，4台磨煤机可满足锅炉最大出力。随机函数y均值不为零的情况下，假设y的3．2输入量的选取均值函数为m(z)，则令：影响锅炉受热

7、面积灰结渣的运行因素很多，Y(z)===(z)+Z(z)(9)基本上可以归结为2个原因，即机组运行工况的其中()反映了y的全局变化，Z(z)一影响和该受热面自身所处的状况。结合这两点，y(z)一7n()则描述了局部的波动情况。对Z影响因素进一步可以归结为煤质，炉膛结构，燃(z)就可以用简单克里格模型了，进而直接得到烧方式和进风状况等]。由于炉膛结构和燃烧广义克里格模型：方式在锅炉设计之初便已确定，均属于不可人为y(z)lY~NEfk(z1Y，)，2k(zl)](10)控制的因素，对输出的影响是不变的，

8、因此可以其中：厂k(zlY，口y)一re(x)+∑Z不作为输入层的因素。煤质是一个模糊量，没有Z—EZ(x)]∈R一个定量的衡量，不好量化，但是用整个机组的2模型的计算流程燃煤量和进风量就可以表征了，同时这两个量还可以定性的描述出整个机组所处的运行工况，为假设当前已知样本空间为s一{Y(．z)li一了更加准确的反映运行工况，增加了另外4个输1⋯N)，则克里格模型的计算流程为：人参数：炉膛出口烟温、工质流量、工质入口温度r(z，z)]和工质压力。工质流量包