CN115496280A - 一种煤场掺烧数据分析方法及系统 - Google Patents

一种煤场掺烧数据分析方法及系统 Download PDF

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颜刚
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徐兵
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Huaneng Nanjing Jinling Power Generation Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种煤场掺烧数据分析方法及系统，涉及煤场数据分析技术领域，该方法包括，获取多元参数；在所述历史燃烧数据中获取满足预设的约束条件的燃烧记录，作为优燃烧记录，对优燃烧记录的燃烧特性进行排序，并得到目标煤质；若所述目标煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间内，根据所述煤场存煤的煤质范围获取所述目标煤质成分的多种组合，基于择优原则和多种组合制定上仓方案；燃烧后，将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果与当前目标煤质燃烧效果进行对比，根据对比结果优化上仓方案，并建立多种评价体系对燃烧情况进行评价。符合煤场实际需求。根据择优原则选择组合，使得掺配准确性提高。

Description

一种煤场掺烧数据分析方法及系统
技术领域
本申请涉及煤场数据分析技术领域，更具体地，涉及一种煤场掺烧数据分析方法及系统。
背景技术
掺烧技术是煤在锅炉燃烧时，将若干不同种类不同性质的煤，按照一定比例参配后完成发电的过程。其基本原理是利用不同煤种的成分，按照要求，进行掺配混合，使最终配出的煤在性能指标上达到或接近锅炉的设计煤种要求，以使锅炉效率高、出力足，环保性能好。间断掺烧也叫周期性掺烧。间断掺烧一般用在电厂供煤比较困难或煤场较小、不便存放的情况下。如果单烧一种煤种一段时间后，存在比较重的结渣，则可改烧其他煤种一段时间，或者与其他煤的混煤，待结渣缓解后再切换回单烧煤，一般根据炉内结渣情况控制上煤。
炉前预混掺烧，可在煤场堆煤时预混或通过不同皮带向同一煤斗输煤时预混，还可以在煤码头预混。该配煤方式对煤场较小的电厂不易实现，另外，对从不同皮带向同一煤斗输煤的方式，其混煤比例不易精确控制(应在输煤皮带分别设置计量装置)；但对于如某些有铁路运输和海运能力的大型集团公司来说，将需要掺配的两种煤(如神华侏罗纪煤和石炭纪煤)集中到铁路中转地或煤码头，按照供应电厂锅炉的抗渣能力水平预先掺配成适当比例后装船，这样供应到电厂的混煤时可以被电厂锅炉直接燃用，减少了中间若干环节，提高了掺混煤的使用比例和效率。
传统的管理模式将使得掺烧不同煤种的堆取料和混配比例控制变得异常复杂。极易出现混配比例调整跟不上锅炉负荷变化、燃料堆放周期长、混堆叠压以及损耗加大等情况，依靠经验的简单混配难以保证混配比例的准确性，进而影响锅炉的稳定、经济运行。
因此，如何提高掺配的准确性，是目前有待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种煤场掺烧数据分析方法，用以解决现有技术中煤场掺配准确性低的技术问题。所述方法包括：
获取多元参数，所述多元参数包括负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围和历史燃烧数据；
在所述历史燃烧数据中获取满足预设的约束条件的燃烧记录，作为优燃烧记录，对优燃烧记录的燃烧特性进行排序，并得到目标煤质；
若所述目标煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间内，根据所述煤场存煤的煤质范围获取所述目标煤质成分的多种组合，基于择优原则和多种组合制定上仓方案；
燃烧后，将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果与当前目标煤质燃烧效果进行对比，根据对比结果优化上仓方案，并建立多种评价体系对燃烧情况进行评价。
本申请一些实施例中，在建立多种评价体系对燃烧情况进行评价之后，所述方法还包括：
预测下个采购周期的负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围、燃烧数据和煤种煤质的价格，根据负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围、燃烧数据和煤种煤质的价格制定下轮采购策略。
本申请一些实施例中，在获取多元参数之前，所述方法还包括：
获取所述多元参数的历史数据，并对历史数据进行非稳态数据的剔除，得到稳态数据，对稳态数据进行降噪处理得到第一数据，将所述第一数据依次进行超限和环保指标的数据清洗，得到第二数据，根据所述第二数据获取多元参数。
本申请一些实施例中，对优燃烧记录的燃烧特性进行排序，并得到目标煤质，具体为：
将燃烧特性排名第一的优燃烧记录的煤质作为所述目标煤质。
本申请一些实施例中，在将燃烧特性排名第一的优燃烧记录的煤质作为所述目标煤质之后，所述方法还包括：
若燃烧特性排名第一的优燃烧记录的煤质与设计值之间的差值超过预设的合理区间，则按照燃烧特性的排序依次顺延，直至煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间。
本申请一些实施例中，基于择优原则和多种组合制定上仓方案，具体为：
所述择优原则包括成本原则、环保原则、灰分原则和燃烧原则；
根据所述成本原则、所述环保原则、所述灰分原则和所述燃烧原则中的一种或多种选择目标煤质成分的一个组合作为优选组合，根据优选组合制定上仓方案，所述上仓方案包括煤种配比。
本申请一些实施例中，在优选组合选出后，所述方法还包括：
根据所述负荷参数情况对优选组合的煤种配比进行调整。
本申请一些实施例中，将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果与当前目标煤质燃烧效果进行对比，根据对比结果优化上仓方案，具体为：
将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果记为第一效果，将当前目标煤质燃烧效果记为第二效果；
若所述第一效果优于所述第二效果，按照上一次预设的时间段内煤料燃烧情况调整所述上仓方案；
若所述第二效果优于所述第一效果，不优化所述上仓方案。
本申请一些实施例中，建立多种评价体系对燃烧情况进行评价，具体为：
对燃烧情况，建立综合评价、效率评价、参数评价、排放评价、粉尘评价。
对应的，本申请还提供了一种煤场掺烧数据分析系统，该系统包括：
获取模块，用于获取多元参数，所述多元参数包括负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围和历史燃烧数据；
确定模块，用于在所述历史燃烧数据中获取满足预设的约束条件的燃烧记录，作为优燃烧记录，对优燃烧记录的燃烧特性进行排序，并得到目标煤质；
制定模块，用于若所述目标煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间内，根据所述煤场存煤的煤质范围获取所述目标煤质成分的多种组合，基于择优原则和多种组合制定上仓方案；
优化模块，用于燃烧后，将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果与当前目标煤质燃烧效果进行对比，根据对比结果优化上仓方案，并建立多种评价体系对燃烧情况进行评价。
通过应用以上技术方案，获取多元参数，所述多元参数包括负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围和历史燃烧数据；在所述历史燃烧数据中获取满足预设的约束条件的燃烧记录，作为优燃烧记录，对优燃烧记录的燃烧特性进行排序，并得到目标煤质；若所述目标煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间内，根据所述煤场存煤的煤质范围获取所述目标煤质成分的多种组合，基于择优原则和多种组合制定上仓方案；燃烧后，将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果与当前目标煤质燃烧效果进行对比，根据对比结果优化目标煤质，并建立多种评价体系对燃烧情况进行评价。本申请通过对数据进行降噪、清洗等处理，保证了获取多元参数的精确性，减少了冗杂无用数据。通过获取目标煤质，且得到多种组合，进而制定适应性较强的上仓方案，符合煤场实际需求。根据择优原则选择组合，使得掺配准确性提高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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示出了本发明实施例提出的一种煤场掺烧数据分析方法的流程示意图；
图2示出了本发明实施例提出的一种煤场掺烧数据分析系统的结构示意图；
图3示出了本发明方案流程的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种煤场掺烧数据分析方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，获取多元参数，所述多元参数包括负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围和历史燃烧数据。
本实施例中，多元参数包括但不限于负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围和历史燃烧数据，负荷参数情况包括实时负荷参数和一段时间内负荷变化情况。历史燃烧数据为煤料以往燃烧数据。
为了提高获取多元参数的准确性，本申请一些实施例中，在获取多元参数之前，所述方法还包括：获取所述多元参数的历史数据，并对历史数据进行非稳态数据的剔除，得到稳态数据，对稳态数据进行降噪处理得到第一数据，将所述第一数据依次进行超限和环保指标的数据清洗，得到第二数据，根据所述第二数据获取多元参数。
本实施例中，利用聚类分析算法对火电厂机组条件参数划分区间形成对应条件参数的运行工况，条件参数主要包括：机组的负荷、煤质区间、环境温度、设备技改和时间等。获取火电厂机组在上述生产工况下的历史数据，并对获得的历史数据进行非稳态数据的剔除，获得稳态数据。对所获得的稳态数据进行降噪处理，以提升稳态数据的质量。具体降噪手段在此不再赘述，为本领域常规技术。对降噪后的稳态数据(第一数据)依次进行超限和环保指标的数据清洗，得到第二数据。超限包括温度超限、电流超限、电压超限、水分超限等。
步骤S102，在所述历史燃烧数据中获取满足预设的约束条件的燃烧记录，作为优燃烧记录，对优燃烧记录的燃烧特性进行排序，并得到目标煤质。
本实施例中，燃烧特性排序，排名越靠前的燃烧效果越好。目标煤质为本煤场此时间段所需要的合适的煤质。
为了提高掺配的准确性，本申请一些实施例中，对优燃烧记录的燃烧特性进行排序，并得到目标煤质，具体为：将燃烧特性排名第一的优燃烧记录的煤质作为所述目标煤质。本申请一些实施例中，在将燃烧特性排名第一的优燃烧记录的煤质作为所述目标煤质之后，所述方法还包括：若燃烧特性排名第一的优燃烧记录的煤质与设计值之间的差值超过预设的合理区间，则按照燃烧特性的排序依次顺延，直至煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间。
本实施例中，一般来说，将燃烧特性排名第一的优燃烧记录的煤质作为所述目标煤质，若不能满足煤质与设计值相近，则选择排名第二的煤质作为目标煤质，若还不能满足，则依次顺延直至煤质与设计值相近。因为，不同煤种混配，要使混配煤质趋于设计值(规定值)。
步骤S103，若所述目标煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间内，根据所述煤场存煤的煤质范围获取所述目标煤质成分的多种组合，基于择优原则和多种组合制定上仓方案。
本实施例中，选好目标煤质后，需要根据现有煤场存煤的煤质范围对其进行目标煤质成分的多种组合，根据不同的择优原则挑选出合适的组合，再根据组合进行上仓方案的制定。
为了提高掺配的可靠性，本申请一些实施例中，基于择优原则和多种组合制定上仓方案，具体为：所述择优原则包括成本原则、环保原则、灰分原则和燃烧原则；根据所述成本原则、所述环保原则、所述灰分原则和所述燃烧原则中的一种或多种选择目标煤质成分的一个组合作为优选组合，根据优选组合制定上仓方案，所述上仓方案包括煤种配比。
本实施例中，所述择优原则包括但不限于成本原则、环保原则、灰分原则和燃烧原则，成本原则以经济成本为主进行选择，环保原则以排出气体或物质的污染程度为主进行选择，灰分原则以排出的粉尘或灰量为主进行选择，燃烧原则以燃烧效果为主进行选择。根据上述几个原则中的一个或多个选择出目标煤质成分的一个组合。根据该组合制定上仓方案，所述上仓方案包括发电量、耗煤量、煤种配比等。
为了提高上仓方案的可靠性，本申请一些实施例中，在优选组合选出后，所述方法还包括：根据所述负荷参数情况对优选组合的煤种配比进行调整。
本实施例中，多种煤种混配时，需要根据并根据锅炉负荷的变化加以调整。保证全水分、挥发分、硫分等满足锅炉燃烧要求。
步骤S104，燃烧后，将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果与当前目标煤质燃烧效果进行对比，根据对比结果优化上仓方案，并建立多种评价体系对燃烧情况进行评价。
为了提高上仓方案的可靠性，本申请一些实施例中，将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果与当前目标煤质燃烧效果进行对比，根据对比结果优化上仓方案，具体为：将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果记为第一效果，将当前目标煤质燃烧效果记为第二效果；若所述第一效果优于所述第二效果，按照上一次预设的时间段内煤料燃烧情况调整所述上仓方案；若所述第二效果优于所述第一效果，不优化所述上仓方案。
本实施例中，将当前的目标煤质的燃烧情况与前一次的燃烧情况进行对比，若前一次燃烧情况优于当前，按照上一次预设的时间段内煤料燃烧情况调整所述上仓方案。若前一次燃烧情况不优于当前，则不优化所述上仓方案。
本申请一些实施例中，建立多种评价体系对燃烧情况进行评价，具体为：
对燃烧情况，建立综合评价、效率评价、参数评价、排放评价、粉尘评价。
本实施例中，具体的评价体系可以根据实际需求进行调整或改变。
为了提高掺配的可靠性，本申请一些实施例中，在建立多种评价体系对燃烧情况进行评价之后，所述方法还包括：预测下个采购周期的负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围、燃烧数据和煤种煤质的价格，根据负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围、燃烧数据和煤种煤质的价格制定下轮采购策略。
本实施例中，根据预测下个采购周期的负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围、燃烧数据和煤种煤质的价格，寻求最优解，得到下一轮的采购策略。
通过应用以上技术方案，获取多元参数，所述多元参数包括负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围和历史燃烧数据；在所述历史燃烧数据中获取满足预设的约束条件的燃烧记录，作为优燃烧记录，对优燃烧记录的燃烧特性进行排序，并得到目标煤质；若所述目标煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间内，根据所述煤场存煤的煤质范围获取所述目标煤质成分的多种组合，基于择优原则和多种组合制定上仓方案；燃烧后，将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果与当前目标煤质燃烧效果进行对比，根据对比结果优化目标煤质，并建立多种评价体系对燃烧情况进行评价。本申请通过对数据进行降噪、清洗等处理，保证了获取多元参数的精确性，减少了冗杂无用数据。通过获取目标煤质，且得到多种组合，进而制定适应性较强的上仓方案，符合煤场实际需求。根据择优原则选择组合，使得掺配准确性提高。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。
为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。
本申请还提供了一种煤场掺烧数据分析系统，如图2所示，该系统包括：
获取模块201，用于获取多元参数，所述多元参数包括负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围和历史燃烧数据；
确定模块202，用于在所述历史燃烧数据中获取满足预设的约束条件的燃烧记录，作为优燃烧记录，对优燃烧记录的燃烧特性进行排序，并得到目标煤质；
制定模块203，用于若所述目标煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间内，根据所述煤场存煤的煤质范围获取所述目标煤质成分的多种组合，基于择优原则和多种组合制定上仓方案；
优化模块204，用于燃烧后，将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果与当前目标煤质燃烧效果进行对比，根据对比结果优化上仓方案，并建立多种评价体系对燃烧情况进行评价。
除此之外，本系统还包括：
本申请一些实施例中，所述系统还包括第一模块，用于：
预测下个采购周期的负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围、燃烧数据和煤种煤质的价格，根据负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围、燃烧数据和煤种煤质的价格制定下轮采购策略。
本申请一些实施例中，所述系统还包括第二模块，用于：
获取所述多元参数的历史数据，并对历史数据进行非稳态数据的剔除，得到稳态数据，对稳态数据进行降噪处理得到第一数据，将所述第一数据依次进行超限和环保指标的数据清洗，得到第二数据，根据所述第二数据获取多元参数。
本申请一些实施例中，确实模块202具体用于：
将燃烧特性排名第一的优燃烧记录的煤质作为所述目标煤质。
本申请一些实施例中，所述系统还包括第三模块，用于：
若燃烧特性排名第一的优燃烧记录的煤质与设计值之间的差值超过预设的合理区间，则按照燃烧特性的排序依次顺延，直至煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间。
本申请一些实施例中，制定模块203具体用于：
所述择优原则包括成本原则、环保原则、灰分原则和燃烧原则；
根据所述成本原则、所述环保原则、所述灰分原则和所述燃烧原则中的一种或多种选择目标煤质成分的一个组合作为优选组合，根据优选组合制定上仓方案，所述上仓方案包括煤种配比。
本申请一些实施例中，所述系统还包括第四模块，用于：
根据所述负荷参数情况对优选组合的煤种配比进行调整。
本申请一些实施例中，优化模块204，具体用于：
将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果记为第一效果，将当前目标煤质燃烧效果记为第二效果；
若所述第一效果优于所述第二效果，按照上一次预设的时间段内煤料燃烧情况调整所述上仓方案；
若所述第二效果优于所述第一效果，不优化所述上仓方案。
本申请一些实施例中，优化模块204，具体用于：
对燃烧情况，建立综合评价、效率评价、参数评价、排放评价、粉尘评价。
本领域技术人员可以理解实施场景中的系统中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的系统中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个系统中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种煤场掺烧数据分析方法，其特征在于，所述方法包括：
获取多元参数，所述多元参数包括负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围和历史燃烧数据；
在所述历史燃烧数据中获取满足预设的约束条件的燃烧记录，作为优燃烧记录，对优燃烧记录的燃烧特性进行排序，并得到目标煤质；
若所述目标煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间内，根据所述煤场存煤的煤质范围获取所述目标煤质成分的多种组合，基于择优原则和多种组合制定上仓方案；
燃烧后，将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果与当前目标煤质燃烧效果进行对比，根据对比结果优化上仓方案，并建立多种评价体系对燃烧情况进行评价。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在建立多种评价体系对燃烧情况进行评价之后，所述方法还包括：
预测下个采购周期的负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围、燃烧数据和煤种煤质的价格，根据负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围、燃烧数据和煤种煤质的价格制定下轮采购策略。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取多元参数之前，所述方法还包括：
获取所述多元参数的历史数据，并对历史数据进行非稳态数据的剔除，得到稳态数据，对稳态数据进行降噪处理得到第一数据，将所述第一数据依次进行超限和环保指标的数据清洗，得到第二数据，根据所述第二数据获取多元参数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对优燃烧记录的燃烧特性进行排序，并得到目标煤质，具体为：
将燃烧特性排名第一的优燃烧记录的煤质作为所述目标煤质。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在将燃烧特性排名第一的优燃烧记录的煤质作为所述目标煤质之后，所述方法还包括：
若燃烧特性排名第一的优燃烧记录的煤质与设计值之间的差值超过预设的合理区间，则按照燃烧特性的排序依次顺延，直至煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，基于择优原则和多种组合制定上仓方案，具体为：
所述择优原则包括成本原则、环保原则、灰分原则和燃烧原则；
根据所述成本原则、所述环保原则、所述灰分原则和所述燃烧原则中的一种或多种选择目标煤质成分的一个组合作为优选组合，根据优选组合制定上仓方案，所述上仓方案包括煤种配比。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在优选组合选出后，所述方法还包括：
根据所述负荷参数情况对优选组合的煤种配比进行调整。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果与当前目标煤质燃烧效果进行对比，根据对比结果优化上仓方案，具体为：
将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果记为第一效果，将当前目标煤质燃烧效果记为第二效果；
若所述第一效果优于所述第二效果，按照上一次预设的时间段内煤料燃烧情况调整所述上仓方案；
若所述第二效果优于所述第一效果，不优化所述上仓方案。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，建立多种评价体系对燃烧情况进行评价，具体为：
对燃烧情况，建立综合评价、效率评价、参数评价、排放评价、粉尘评价。
10.一种煤场掺烧数据分析系统，其特征在于，所述系统包括：
获取模块，用于获取多元参数，所述多元参数包括负荷参数情况、煤场存煤的煤质范围和历史燃烧数据；
确定模块，用于在所述历史燃烧数据中获取满足预设的约束条件的燃烧记录，作为优燃烧记录，对优燃烧记录的燃烧特性进行排序，并得到目标煤质；
制定模块，用于若所述目标煤质与设计值之间的差值在预设的合理区间内，根据所述煤场存煤的煤质范围获取所述目标煤质成分的多种组合，基于择优原则和多种组合制定上仓方案；
优化模块，用于燃烧后，将上一次预设的时间段内煤料燃烧效果与当前目标煤质燃烧效果进行对比，根据对比结果优化上仓方案，并建立多种评价体系对燃烧情况进行评价。
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