CN103196630A - 评估氨逃逸监测值准确性的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种评估氨逃逸监测值准确性的方法及装置，该方法包括：分别调取N个时段用于催化还原氮氧化物NOX的氨气的流量和N个时段氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值，N为自然数；计算N个时段氨气的流量和N个时段氨逃逸监测值的皮尔逊Pearson相关系数r；判断Pearson相关系数r的取值范围为0.5≤r≤1时，确定氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为准确值。采用上述方法，可以评估氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值是否准确。

Description

评估氨逃逸监测值准确性的方法及装置
技术领域
本发明涉及燃煤发电领域，特别涉及一种评估氨逃逸监测值准确性的方法及装置。
背景技术
在燃煤发电过程中，燃煤锅炉排放的烟气中含有大量氮氧化物NOX，NOX排放到空气中可形成酸雨、光化学烟雾等，给人们的生产和生活带来了很大危害。
目前大多数燃煤发电机组都安装了选择性催化还原SCR（SelectiveCatalytic Reduction）烟气脱硝装置，用以减小NOX的排放。SCR烟气脱硝装置的工作原理是在催化剂的作用下，向烟气中喷入氨气，氨气会将NOX催化还原成N2和H2O，从而减小NOX的排放。但是在实际工作中，喷入的氨气和烟气中的NOX不可能恰好都完全反应完，很可能发生氨气剩余的情况。若氨气剩余，将会造成氨气逃逸，当逃逸的氨气量较大时将会严重影响燃煤发电机组的正常运行。
因此，现有技术中需用氨逃逸监测装置对SCR烟气脱硝装置的氨逃逸进行监测，从而可以根据其监测值对喷入氨气的流量进行调整。但是，目前关于如何评估氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值的准确性并没有合适的解决方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供评估氨逃逸监测值准确性的方法及装置，以实现评估氨逃逸监测值的准确性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种评估氨逃逸监测值准确性的方法，包括：
分别调取N个时段用于催化还原氮氧化物NOX的氨气的流量和N个时段氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值，所述N为自然数；
计算N个时段氨气的流量和N个时段氨逃逸监测值的皮尔逊Pearson相关系数r；
所述Pearson相关系数
Figure BDA00002913591500021
其中所述xi表示第i个时段氨气的流量，所述yi表示第i个时段氨逃逸监测值，所述i取值介于1到N之间，并且包括1和N，表示N个时段氨气的流量的平均值，
Figure BDA00002913591500024
表示N个时段氨逃逸监测值的平均值；
判断所述Pearson相关系数r的取值范围为0.5≤r≤1时，确定所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为准确值。
优选的，所述准确值按准确程度分为第一准确级别和第二准确级别；
其中，所述第一准确级别的准确程度高于第二准确级别的准确程度。
优选的，所述判断所述Pearson相关系数r的取值范围为0.5≤r≤0.8时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为第二准确级别。
优选的，所述判断所述Pearson相关系数r的取值范围为0.8＜r≤1时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为第一准确级别。
优选的，所述判断所述Pearson相关系数r的取值范围为r＜0.5时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为不准确值。
一种评估氨逃逸监测值准确性的装置，包括调取模块、计算模块和判断模块；
所述调取模块用于，分别调取N个时段用于催化还原氮氧化物NOX的氨气的流量和N个时段氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值，所述N为自然数；
所述计算模块用于，计算N个时段氨气的流量和N个时段氨逃逸监测值的皮尔逊Pearson相关系数r；所述Pearson相关系数
Figure BDA00002913591500022
其中，所述xi表示第i个时段氨气的流量，所述yi表示第i个时段氨逃逸监测值，所述i取值介于1到N之间，并且包括1和N；
Figure BDA00002913591500031
表示N个时段氨气的流量的平均值，
Figure BDA00002913591500032
表示N个时段氨逃逸监测值的平均值；
所述判断模块用于，判断所述Pearson相关系数r的取值，当所述r的取值范围为0.5≤r≤1时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为准确值。
优选的，所述准确值按准确程度分为第一准确级别和第二准确级别；
其中，所述第一准确级别的准确程度高于第二准确级别的准确程度。
优选的，所述判断模块包括第二准确级别判断单元用于，判断所述Pearson相关系数r的取值范围为0.5≤r≤0.8时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为第二准确级别。
优选的，所述判断模块包括第一准确级别判断单元用于，判断所述Pearson相关系数r的取值范围为0.8＜r≤1时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为第一准确级别。
优选的，所述判断模块包括不准确值判断单元用于，判断所述Pearson相关系数r的取值范围为r＜0.5时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为不准确值。
由上述的技术方案可以看出，在本发明实施例中，通过计算可以得到所调取的N个时段的氨气流量和N个时段的氨逃逸监测值的皮尔逊Pearson相关系数r。然后判断计算得出的Pearson相关系数r的取值是否在[0.5,1]之间，如果Pearson相关系数r在上述范围内，则氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值是准确的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的评估氨逃逸监测值准确性的方法流程图；
图2为本发明实施例所提供的评估氨逃逸监测值准确性的模块图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种评估氨逃逸监测值准确性的方法，如图1所示，该方法至少包括以下步骤：
S1:分别调取N个时段用于催化还原氮氧化物NOX的氨气的流量和N个时段氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值，其中N为自然数；
具体的，测量用于催化还原氮氧化物NOX的氨气的流量可用质量流量计、孔板流量计等，氨逃逸监测装置可为第一代激光测氨仪、第二代激光测氨仪或抽取法测氨仪等。
S2：计算N个时段氨气的流量和N个时段氨逃逸监测值的皮尔逊Pearson相关系数r；
具体的，Pearson相关系数
Figure BDA00002913591500041
其中xi表示第i个时段氨气的流量，yi表示第i个时段氨逃逸监测值，i取值介于1到N之间，并且包括1和N，
Figure BDA00002913591500042
表示N个时段氨气的流量的平均值，
Figure BDA00002913591500043
表示N个时段氨逃逸监测值的平均值；Pearson相关系数r越接近于1，表示用于催化还原NOX的氨气的流量应与氨逃逸监测值的相关性越高。
S3：判断Pearson相关系数r的取值范围为0.5≤r≤1时，确定氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为准确值。
由于在执行上述实施例的过程中，可以利用选择性催化还原SCR（Selective Catalytic Reduction）烟气脱硝装置的特点，对于一个确定的SCR烟气脱硝装置，即在确定的催化剂量和催化剂活性下，用于催化还原NOX的氨气的流量应与氨逃逸监测值高度正相关，也就是说，在一定条件下，用于催化还原NOX的氨气的流量的越多，氨逃逸监测值越大。
同时在现在技术中，上述氨气的流量的测量值较准确，因此，可以通过查看用于催化还原NOX的氨气的流量与氨逃逸监测值是否高度正相关性，来判断氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值是否为准确值。
所以，可判断当Pearson相关系数r的取值范围为0.5≤r≤1，氨气的流量与氨逃逸监测值的关系为高度正相关，可认为氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为准确值。
更具体的，准确值可按准确程度分为第一准确级别和第二准确级别，第一准确级别的准确程度高于第二准确级别的准确程度。
可判断当Pearson相关系数r的取值范围为0.5≤r≤0.8时，氨气的流量与氨逃逸监测值的关系为较高的正相关，可以认为氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为第二准确级别。
可判断当Pearson相关系数r的取值范围为0.8＜r≤1时，氨气的流量与氨逃逸监测值的关系为显著高的正相关，可以认为氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为第一准确级别。
同理，可判断当Pearson相关系数r的取值范围为r＜0.5时，氨气的流量与氨逃逸监测值的关系为低相关，可以认为氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为不准确值。
由上述的技术方案可以看出，在本发明实施例中，通过计算可以得到所调取的N个时段的氨气流量和N个时段的氨逃逸监测值的Pearson相关系数r。然后判断计算得出的Pearson相关系数r的取值是否在[0.5,1]之间，如果Pearson相关系数r在上述范围内，则氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值是准确的。
在本发明其它实施例中，采用上述所公开的评估氨逃逸监测值准确性的方法，可评估发电厂内所安装的氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸值的准确性。例如，利用本发明的方法可分别评估第一发电厂所安装的A公司的大功率激光测氨仪（第二代激光测氨仪）和B公司的激光测氨仪（第二代激光测氨仪）、第二发电厂所安装的C公司的激光吸收光谱测氨仪（第二代激光测氨仪）、第三发电厂所安装的D公司的抽取法测氨仪和第四发电厂所安装的E公司的第一代激光测氨仪所监测的氨逃逸监测值的准确性。
其中，第一发电厂用孔板流量计测量用于催化还原氮氧化物NOX的氨气的流量，用A公司的大功率激光测氨仪（第二代激光测氨仪）测量氨逃逸监测值。
其评估方法具体为，首先分别调取6361个时段的氨气的流量和6361个时段的氨逃逸监测值；
其次计算6361个时段的氨气的流量和6361个时段的氨逃逸监测值的皮尔逊Pearson相关系数r；其中
Figure BDA00002913591500061
xi表示第i个时段氨气的流量，所述yi表示第i个时段氨逃逸监测值，所述i取值介于1到6361之间，并且包括1和6361，其中可利用公式
Figure BDA00002913591500062
计算
Figure BDA00002913591500063
的具体取值，可利用公式
Figure BDA00002913591500064
计算
Figure BDA00002913591500065
的具体取值，N为6361。
最后得到r=0.796，满足条件0.5≤r≤1，因此可以确认第一发电厂所安装的A公司大功率激光测氨仪（第二代激光测氨仪）所监测的氨逃逸值为准确值。
同样，利用上述方法对第一发电厂内安装的B公司的激光测氨仪（第二代激光测氨仪）进行评估，可以得到r=0.895。同样可以确认第一发电厂安装的B公司的激光测氨仪（第二代激光测氨仪）所监测的氨逃逸值也为准确性
同理，可利用上述方法，对第二发电厂所安装的C公司的激光吸收光谱测氨仪（第二代激光测氨仪）、第三发电厂所安装的D公司的抽取法测氨仪和第四发电厂所安装的E公司的第一代激光测氨仪所监测的氨逃逸监测值的准确性进行评估，可以得到以下结果：
第二发电厂所安装的C公司的激光吸收光谱测氨仪（第二代激光测氨仪）通过上述计算方法，可得出r=0.899，可认为其所监测的氨逃逸值为准确值。
第三发电厂所安装的D公司的抽取法测氨仪通过上述计算方法，可得出r=0.400，认为其所监测的氨逃逸值为不准确值。
第四发电厂所安装的E公司的第一代激光测氨仪通过上述计算方法，可得出r=0.17，认为其所监测的氨逃逸监测值为不准确值。
需要说明的是，N可以根据实际需要取不同的值。
由以上可以得出，第二代激光测氨仪所测得的氨逃逸值的准确性最高，抽取法测氨仪次之，第一代激光测氨仪所测得的氨逃逸值准确性最差。
与上述方法相对应的，本发明还公开了一种评估氨逃逸监测值准确性的装置，如图2所示，至少包括调取模块21、计算模块22和判断模块23。
调取模块21用于，分别调取N个时段用于催化还原氮氧化物NOX的氨气的流量和N个时段氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值，N为自然数；
计算模块22用于，计算N个时段氨气的流量和N个时段氨逃逸监测值的皮尔逊Pearson相关系数r；其中，Pearson相关系数
Figure BDA00002913591500071
xi表示第i个时段氨气的流量，yi表示第i个时段氨逃逸监测值，i取值介于1到N之间，并且包括1和N；
Figure BDA00002913591500072
表示N个时段氨气的流量的平均值，
Figure BDA00002913591500073
表示N个时段氨逃逸监测值的平均值。
判断模块23用于，判断Pearson相关系数r的取值，当r的取值范围为0.5≤r≤1时，氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为准确值。
具体的，准确值可按准确程度分为第一准确级别和第二准确级别，并且第一准确级别的准确程度高于第二准确级别的准确程度。
其中判断模块23可包括第一准确级别判断单元、第二准确级别判断单元和不准确值判断单元。
第一准确级别判断单元用于，判断Pearson相关系数r的取值范围为0.8＜r≤1时，氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为第一准确级别。
第二准确级别判断单元用于，判断Pearson相关系数r的取值范围为0.5≤r≤0.8时，氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为第二准确级别。
不准确值判断单元用于，判断Pearson相关系数r的取值范围为r＜0.5时，氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为不准确值。
调取模块21、计算模块22和判断模块23的各细化功能可参见上述方法的相关记载，在此不作赘述
由上述的技术方案可以看出，在本发明实施例中，首先调取模块21调取N个时段的氨气流量和N个时段的氨逃逸监测值，然后计算模块22计算得出N个时段氨气的流量和N个时段氨逃逸监测值的Pearson相关系数r，最后判断模块23判断计算得出的Pearson相关系数r的取值是否在[0.5,1]之间，如果Pearson相关系数r在上述范围内，则氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值是准确的。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种评估氨逃逸监测值准确性的方法，其特征在于，包括：
分别调取N个时段用于催化还原氮氧化物NOX的氨气的流量和N个时段氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值，所述N为自然数；
计算N个时段氨气的流量和N个时段氨逃逸监测值的皮尔逊Pearson相关系数r；
所述Pearson相关系数
Figure FDA00002913591400011
其中所述xi表示第i个时段氨气的流量，所述yi表示第i个时段氨逃逸监测值，所述i取值介于1到N之间，并且包括1和N，
Figure FDA00002913591400012
表示N个时段氨气的流量的平均值，
Figure FDA00002913591400013
表示N个时段氨逃逸监测值的平均值；
判断所述Pearson相关系数r的取值范围为0.5≤r≤1时，确定所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为准确值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述准确值按准确程度分为第一准确级别和第二准确级别；
其中，所述第一准确级别的准确程度高于第二准确级别的准确程度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述Pearson相关系数r的取值范围为0.5≤r≤0.8时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为第二准确级别。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述Pearson相关系数r的取值范围为0.8＜r≤1时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为第一准确级别。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述Pearson相关系数r的取值范围为r＜0.5时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为不准确值。
6.一种评估氨逃逸监测值准确性的装置，其特征在于，包括调取模块、计算模块和判断模块；
所述调取模块用于，分别调取N个时段用于催化还原氮氧化物NOX的氨气的流量和N个时段氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值，所述N为自然数；
所述计算模块用于，计算N个时段氨气的流量和N个时段氨逃逸监测值的皮尔逊Pearson相关系数r；所述Pearson相关系数其中，所述xi表示第i个时段氨气的流量，所述yi表示第i个时段氨逃逸监测值，所述i取值介于1到N之间，并且包括1和N；表示N个时段氨气的流量的平均值，
Figure FDA00002913591400023
表示N个时段氨逃逸监测值的平均值；
所述判断模块用于，判断所述Pearson相关系数r的取值，当所述r的取值范围为0.5≤r≤1时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为准确值。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述准确值按准确程度分为第一准确级别和第二准确级别；
其中，所述第一准确级别的准确程度高于第二准确级别的准确程度。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述判断模块包括第二准确级别判断单元用于，判断所述Pearson相关系数r的取值范围为0.5≤r≤0.8时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为第二准确级别。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述判断模块包括第一准确级别判断单元用于，判断所述Pearson相关系数r的取值范围为0.8＜r≤1时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为第一准确级别。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述判断模块包括不准确值判断单元用于，判断所述Pearson相关系数r的取值范围为r＜0.5时，所述氨逃逸监测装置所监测的氨逃逸监测值为不准确值。
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