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配煤掺烧控制方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

2022-06-01 02:21:23 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及发电技术领域,尤其涉及一种配煤掺烧控制方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术:

2.燃煤发电是当前的重要供电来源,其中,燃料成本是燃煤发电企业的主要成本,在保证机组运行安全的前提下,发电企业需要通过配煤掺烧来提升低价煤使用率,降低入炉煤价格。
3.配煤掺烧受不同用煤种类、投放不同磨煤机的布置的影响,掺烧效果有极大区别,现有的配煤掺烧方式通常是以混煤煤质为目标执行掺配计算,部分燃煤发电企业凭借人工经验进行掺配,或者没有足够的掺配手段完成炉前混配,判断的准确性和预期效果难以控制。此外,在实际生产过程中,煤质存在一定的波动性,且发电机组的运行状态对燃烧效果的影响较大,以混煤煤质为目标执行掺配计算,算法数据偏差较大,影响掺配计算结果,导致现有技术无法形成能实际指导上煤作业的方案。


技术实现要素:

4.本发明提供一种配煤掺烧控制方法、装置、计算机设备及存储介质,以实现结合发电实际需求形成可指导上仓作业的掺配方案,提高掺配方案的实用性和经济性。
5.第一方面,本发明实施例提供了一种配煤掺烧控制方法,包括以下步骤:
6.根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,并根据预设燃煤评价机制确定所述配煤掺烧案例库中单个案例的评分参数;
7.获取燃煤发电系统的运行约束条件;
8.根据所述运行约束条件对所述配煤掺烧案例库中的配煤掺烧案例进行筛选,并根据筛选结果确定目标配煤掺烧案例集;
9.根据所述评分参数对所述目标配煤掺烧案例集中的单个案例进行排序,根据排序结果确定最优掺配方案;
10.根据所述最优掺配方案对所述燃煤发电系统进行掺配上仓控制。
11.可选地,所述配煤掺烧控制方法还包括以下步骤:获取所述最优掺配方案的预测掺烧结果;获取所述最优掺配方案执行后的实际掺烧数据,并根据所述实际掺烧数据确定预测平均煤质数据;根据所述预测掺烧结果和/或所述预测平均煤质数据进行无效案例剔除。
12.可选地,在得到所述配煤掺烧案例库之后,所述配煤掺烧控制方法还包括以下步骤:获取与所述预设燃煤评价机制关联的动态参数;获取所述动态参数的变量数据;根据所述变量数据对所述配煤掺烧案例库中的动态参数进行实时更新,得到数据更新后的配煤掺烧案例库。
13.可选地,在确定目标配煤掺烧案例集之前,还包括以下步骤:根据预设关键参数对
所述配煤掺烧案例库中的所有配煤掺烧案例进行离散化处理,得到多个案例网格;基于预设聚类算法对单个所述案例网格进行案例提炼,得到每个所述案例网格的代表案例;根据所述代表案例建立代表案例库;根据所述运行约束条件对所述代表案例库中的配煤掺烧案例进行是选,并根据筛选结果确定目标配煤掺烧案例集。
14.可选地,所述预设关键参数包括:负荷段、使用磨煤机位置、使用磨煤机数量及使用磨煤机用煤种类。
15.可选地,根据所述最优掺配方案对所述燃煤发电系统进行掺配上仓控制,包括:根据时间先后、煤仓仓号及用煤种类对所述最优掺配方案进行拆分,得到多个上仓信息;根据所述燃煤发电系统中设备位置及设备所属系统对所述上仓信息进行二次拆分,得到多个设备运行指令;根据所述设备运行指令控制所述燃煤发电系统中的设备运行,执行配煤掺烧。
16.可选地,根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,包括:获取所述燃煤发电系统的实时运行参数和/或历史运行参数;根据预设稳定工况条件对所述实时运行参数或者所述历史运行参数进行稳定工况判断,并根据判断结果对所述实时运行参数或者所述历史运行参数进行筛选;根据筛选参数建立所述配煤掺烧案例库。
17.可选地,所述预设燃煤评价机制包括下述至少一项:经济性评价机制、安全性评价机制、环保性评价机制和合理性评价机制;其中,所述经济性评价机制用于根据预设成本参数计算经济性评分;所述安全性评价机制用于根据预设安全运行参数计算安全性评分;所述环保性评价机制用于根据预设环保参数计算环保性评分;所述合理性评价机制用于根据预设合理运行参数计算合理性评分。
18.第二方面,本发明实施例还提供了一种配煤掺烧控制装置,包括:
19.案例库获取单元,用于根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,并根据预设燃煤评价机制确定所述配煤掺烧案例库中单个案例的评分参数;
20.约束条件检测单元,用于获取燃煤发电系统的运行约束条件;
21.掺配方案获取单元,用于根据所述运行约束条件对配煤掺烧案例库中的配煤掺烧案例进行筛选,并根据筛选结果确定目标配煤掺烧案例集,以及根据所述评分参数对所述目标配煤掺烧案例集中的单个案例进行排序,根据排序结果确定最优掺配方案;
22.上仓执行单元,用于根据所述最优掺配方案对所述燃煤发电系统进行掺配上仓控制。
23.第三方面,本发明实施例还提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述配煤掺烧控制方法。
24.第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述配煤掺烧控制方法。
25.本发明实施例提供的配煤掺烧控制方法、装置、计算机设备及存储介质,通过设置预设稳定工况条件和预设燃煤评价机制,根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,并根据预设燃煤评价机制确定配煤掺烧案例库中单个案例的评分参数;获取燃煤发电系统实际运行过程中的运行约束条件,根据运行约束条件对配煤掺烧案例库中的配煤掺烧案例进行筛选,并根据筛选结果确定目标配煤掺烧案例集;根据评分参数对目标配煤掺烧案例集中的单个案例进行排序,根据排序结果确定最优掺配方案;根据最优掺配方案对燃煤发电
系统进行掺配上仓控制,解决了现有的配煤掺烧算法数据偏差大、准确性低导致掺配计算无法实际指导上煤作业的问题,结合发电实际需求形成可指导上仓作业的掺配方案,有利于提升掺配方案的实用性和准确性,改善发电用煤经济性。
附图说明
26.图1为本发明实施例一提供的一种配煤掺烧控制方法的流程图;
27.图2为本发明实施例二提供的一种配煤掺烧控制方法的流程图;
28.图3为本发明实施例三提供的一种配煤掺烧控制方法的流程图;
29.图4为本发明实施例四提供的一种配煤掺烧控制方法的流程图;
30.图5为本发明实施例五提供的一种配煤掺烧控制方法的流程图;
31.图6为本发明实施例六提供的一种配煤掺烧控制装置的结构示意图;
32.图7为本发明实施例七提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
34.图1为本发明实施例一提供的一种配煤掺烧控制方法的流程图,本实施例可适用于指导燃煤发电的煤仓和磨煤机执行上煤掺配作业的应用场景,该方法可以由配煤掺烧控制装置来执行,该配煤掺烧控制装置由特定的功能模块和/或软件程序实现。
35.如图1所示,该配煤掺烧控制方法,具体包括如下步骤:
36.步骤s1:根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,并根据预设燃煤评价机制确定配煤掺烧案例库中单个案例的评分参数。
37.其中,配煤掺烧案例为燃煤发电机组负荷、主蒸汽压力、主蒸汽流量、主蒸汽温度、燃用煤种类、燃用煤量、煤价、磨煤机运行状态及各类评分相关参数等数据形成的燃煤发电机组运行方案。
38.预设稳定工况条件是指燃煤发电机组保持稳定运行的数据条件。典型地,预设稳定工况条件包括:燃煤发电机组负荷处于预设负荷范围内,主蒸汽压力处于预设压力范围内,主蒸汽流量处于预设流量范围内,燃用煤种类保持不变,磨煤机出力处于预设出力范围内,吹灰状态无变化。
39.预设燃煤评价机制是指基于多方位的评价规则分析燃煤发电机组实时运行情况,并以分数等多样化的形式进行评价的方法。典型地,预设燃煤评价机制可为采用经济性、安全性、环保性或者合理性中的任一个或者多个参数作为标准的评价机制。
40.可选地,根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,包括:获取燃煤发电系统的实时运行参数和/或历史运行参数;根据预设稳定工况条件对实时运行参数或者历史运行参数进行稳定工况判断,并根据判断结果对实时运行参数或者历史运行参数进行筛选;根据筛选参数建立配煤掺烧案例库。
41.本实施例中,可基于燃煤发电系统的实时运行参数或者历史运行参数进行稳定工况判断,在判断燃煤发电机组处于稳定工况时,提取同一采样时刻用于工况判断及燃烧情
况分析的所有数据形成单个配煤掺烧案例,采用预设燃煤评价机制对单个配煤掺烧案例中的数据进行评分计算,得到的评分参数与单个案例一一对应,在预设采样周期内,多个配煤掺烧案例的集合形成配煤掺烧案例库。
42.步骤s2:获取燃煤发电系统的运行约束条件。
43.其中,运行约束条件是指根据燃煤发电系统实际运行状态确定的机组运行约束条件,典型地,该约束条件包括设备检修、存煤量、存煤结构等数据。
44.本实施例中,该运行约束条件可为系统检测到固有运行约束条件或者作业人员人为设置的手动运行约束条件。
45.示例性地,燃煤发电系统固有运行约束条件包括但不限于:磨煤机检修状态,预测负荷段情况,煤场存放的用煤种类,及不同用煤种类的煤量;手动运行约束条件包括但不限于:s02排放量小于预设排放量阈值。
46.步骤s3:根据运行约束条件对配煤掺烧案例库中的配煤掺烧案例进行筛选,并根据筛选结果确定目标配煤掺烧案例集。
47.本实施例中,可根据设备检修、存煤量、存煤结构等固有运行约束条件,及作业人员设置的手动运行约束条件,从配煤掺烧案例库中筛选出符合所有运行约束条件的配煤掺烧案例,形成目标配煤掺烧案例集。
48.步骤s4:根据评分参数对目标配煤掺烧案例集中的单个案例进行排序,根据排序结果确定最优掺配方案。
49.本实施例中,在预设燃煤评价机制下,每个配煤掺烧案例具有一组评分参数,可按照同一评价标准下的评分等级高低对目标配煤掺烧案例集中的案例进行排序,根据排序结果,选择评分最优的案例作为最优掺配方案。
50.步骤s5:根据最优掺配方案对燃煤发电系统进行掺配上仓控制。
51.其中,掺配上仓控制是指根据最优掺配方案控制燃煤发电系统的设备完成取煤、运煤及掺配的控制过程。
52.具体而言,上述步骤s1记载了建立案例库的方法。在建立案例库之时,可基于燃煤发电系统的历史系统参数或者实时系统参数进行数据提取,每间隔预设采样时间,采集历史系统参数或者实时系统参数中与预设燃煤评价机制及预设稳定工况条件关联的系统参数,例如,燃煤发电机组负荷、主蒸汽压力、主蒸汽流量、主蒸汽温度、燃用煤种类、燃用煤量、煤价、磨煤机运行状态及各类评分相关参数,并根据系统参数判断燃煤发电机组是否处于稳定工况。经过稳定工况判断,剔除非稳定工况下的所有参数,记录并存储稳定工况下的系统参数,采用预设燃煤评价机制对稳定工况下的系统参数进行评分计算,将稳定工况下各案例的系统参数及对应的评分参数存储在服务器形成配煤掺烧案例库。
53.步骤s2至步骤s4记载了基于案例库确定实际可行的配煤掺烧方案的方法。在燃煤发电系统启动运行后,实时检测燃煤发电系统的运行约束条件,将配煤掺烧案例库中符合所有运行约束条件的配煤掺烧案例形成目标配煤掺烧案例集,将目标配煤掺烧案例集中评分最优的案例作为最优掺配方案,该最优掺配方案中的数据包括不同煤仓仓号的用煤种类及磨煤机出力。
54.步骤s5记载了掺配方案执行的方法。在得到最优掺配方案之后,将最优掺配方案中不同指令的时间先后顺序、不同的煤仓仓号和不同的煤种信息,形成作业人员可识别的
文字方案,或者,直接形成系统设备可执行的控制指令,直接或者通过作业人员间接控制燃煤发电系统的设备完成取煤、运煤及掺配作业。解决了现有的配煤掺烧算法数据偏差大、准确性低导致掺配计算无法实际指导上煤作业的问题,结合发电实际需求形成可指导上仓作业的掺配方案,有利于提升掺配方案的实用性和准确性,改善发电用煤经济性。
55.可选地,预设燃煤评价机制包括下述至少一项:经济性评价机制、安全性评价机制、环保性评价机制和合理性评价机制;其中,经济性评价机制用于根据预设成本参数计算经济性评分;安全性评价机制用于根据预设安全运行参数计算安全性评分;环保性评价机制用于根据预设环保参数计算环保性评分;合理性评价机制用于根据预设合理运行参数计算合理性评分。
56.可选地,预设成本参数可包括下述至少一项:燃煤成本、厂用电费成本、锅炉效率变化成本、汽机热耗变化成本、喷氨成本。具体地,各成本与成本之间可直接加权得到总成本,采用总成本与预设成本评分系数计算经济性评分。
57.可选地,预设安全运行参数可包括下述至少一项:燃煤自燃特性、结焦沾污特性、炉膛负压情况、热偏差情况、磨煤机安全性情况、风机安全性情况、壁温安全性情况。具体地,可根据各安全运行参数计算安全性分项评分,安全性评分可由最低的安全性分项评分决定。
58.可选地,预设环保参数可包括下述至少一项:脱销装置前后nox含量、脱硫装置前后so2含量,除尘器后粉尘含量。具体地,可根据各环保参数计算环保性分项评分,环保性评分可由最低的环保性分项评分决定。
59.可选地,预设合理运行参数可包括下述至少一项:燃煤哈式可磨系数、煤粉细度、煤粉均匀性、火检强度及炉膛温度。具体地,可根据各合理运行相关参数计算合理性分项评分,合理性评分可由最低的合理性分项评分决定。
60.示例性地,若定义预设燃煤评价机制为经济性评价机制,则可按照目标配煤掺烧案例集中的各案例的经济性评分对案例进行排序,将经济性评分最高的案例作为最优掺配方案,通过该方案执行配煤掺烧,改善燃煤发电经济性。
61.需要说明的是,本发明实施例中,评分参数可采用分数、分级等级或者图形图表的形式进行表示,对此不作限制。
62.可选地,图2为本发明实施例二提供的一种配煤掺烧控制方法的流程图。
63.如图2所示,该配煤掺烧控制方法具体包括以下步骤:
64.步骤s1:根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,并根据预设燃煤评价机制确定配煤掺烧案例库中单个案例的评分参数。
65.步骤s2:获取燃煤发电系统的运行约束条件。
66.步骤s3:根据运行约束条件对配煤掺烧案例库中的配煤掺烧案例进行筛选,并根据筛选结果确定目标配煤掺烧案例集。
67.步骤s4:根据评分参数对目标配煤掺烧案例集中的单个案例进行排序,根据排序结果确定最优掺配方案。
68.步骤s5:根据最优掺配方案对燃煤发电系统进行掺配上仓控制。
69.步骤s601:获取最优掺配方案的预测掺烧结果。
70.其中,预测掺烧结果可为最优掺配方案对应的预测负荷率或者预测发电量。
71.步骤s602:获取最优掺配方案执行后的实际掺烧数据,并根据实际掺烧数据确定预测平均煤质数据。
72.其中,实际掺烧数据包括实际掺烧结果和燃煤发电系统运行参数,实际掺烧结果可为最优掺配方案执行后的系统实际负荷率或者系统实际发电量。
73.本实施例中,煤质数据可包括燃用煤的热值、水分及硫分等表征煤品质的数据。
74.步骤s603:根据预测掺烧结果和/或预测平均煤质数据进行无效案例剔除。
75.具体而言,上述步骤s601至步骤s603记载了一种对掺配方案进行无效案例鉴定和筛选的具体方法。在执行掺配上仓控制之前,根据最优掺配方案中的主蒸汽压力、主蒸汽流量、主蒸汽温度、煤仓仓号、用煤种类及磨煤机出力等系统参数,从配煤掺烧案例库中匹配具有相同系统参数的配煤掺烧案例,将匹配得到的案例的机组负荷或发电量确定为预测掺烧结果。
76.在根据最优掺配方案进行掺配上仓控制之后,对燃煤发电系统的燃烧发电情况进行分析,判断当前掺配方案是否为无效案例。
77.本实施例中,可对预测掺烧结果中的预测发电量与实际掺烧结果中的实际发电量进行比对,判断预测发电量与实际发电量之间的偏差率是否大于预设发电量偏差阈值,若预测发电量与实际发电量之间的偏差率大于预设发电量偏差阈值,则判定当前的最优掺配方案为无效案例,停止通过该案例进行掺配上仓控制,并从配煤掺烧案例库中删除该无效案例。
78.本实施例中,还可根据实际掺烧数据反推燃用煤的预测平均煤质数据,例如,热值、水分及硫分等数据,同时,从燃煤电厂厂级监控信息系统(supervisory information system in plant level,,sis系统)或其他厂级监控系统读取实际燃用煤煤质和种类,根据最优掺配方案中的用煤种类和用煤量计算入炉平均煤质数据,对预测平均煤质数据与入炉平均煤质数据进行比对,判断预测平均煤质数据与入炉平均煤质数据之间的偏差率是否大于预设煤质偏差阈值,若预测平均煤质数据与入炉平均煤质数据之间的偏差率大于预设煤质偏差阈值,则判定当前的最优掺配方案为无效案例,停止通过该案例进行掺配上仓控制,并从配煤掺烧案例库中删除该无效案例。
79.若预测发电量与实际发电量之间的偏差率小于或者等于预设发电量偏差阈值,且预测平均煤质数据与入炉平均煤质数据之间的偏差率小于或者等于预设煤质偏差阈值,则判定当前的最优掺配方案为有效案例,保留该案例,并继续按照该案例进行掺配上仓控制。
80.需要说明的是,本发明实施例还可根据预测掺烧结果或者预测平均煤质数据中的任一种进行无效案例分析,其具体过程与上述记载相同,在此不再赘述。通过引入无效案例筛选极值,使得燃煤发电系统能够自查煤种数据是否准确,有利于提高案例匹配的准确性和实用性。
81.可选地,图3为本发明实施例三提供的一种配煤掺烧控制方法的流程图,本实施例中,在得到配煤掺烧案例库之后,对案例库中的数据进行实时更新,并根据数据更新后的案例库匹配最终的掺配方案。
82.如图3所示,该配煤掺烧控制方法具体包括以下步骤:
83.步骤s1:根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,并根据预设燃煤评价机制确定配煤掺烧案例库中单个案例的评分参数。
84.步骤s101:获取与预设燃煤评价机制关联的动态参数。
85.其中,动态参数为预设燃煤评价机制中根据时长实际情况发生变化参数。典型地,动态参数包括但不限于燃煤价格参数和喷氨成本参数。
86.步骤s102:获取动态参数的变量数据。
87.其中,变量数据为动态参数发生变化后的实时数据。
88.步骤s103:根据变量数据对配煤掺烧案例库中的动态参数进行实时更新,得到数据更新后的配煤掺烧案例库。
89.步骤s2:获取燃煤发电系统的运行约束条件。
90.步骤s3:根据运行约束条件对配煤掺烧案例库中的配煤掺烧案例进行筛选,并根据筛选结果确定目标配煤掺烧案例集。
91.步骤s4:根据评分参数对目标配煤掺烧案例集中的单个案例进行排序,根据排序结果确定最优掺配方案。
92.步骤s5:根据最优掺配方案对燃煤发电系统进行掺配上仓控制。
93.具体而言,上述步骤s101至步骤s103记载了一种对案例库中的动态变量进行实时更新的具体方法。在建立配煤掺烧案例库之后,实时接收动态参数的变量数据,若动态参数发生变化,则搜索配煤掺烧案例库中的所有涉及该动态参数的案例,并采用变量数据替换搜索到的案例中的动态参数,保存形成新的案例库,完成一次数据刷新,在后续步骤中,基于数据刷新后的案例库进行案例匹配。
94.示例性地,以动态参数为煤价为例,可对接燃料采购系统,每间隔预设时间,读取燃料采购系统内的实时煤价参数,若煤种a的煤价有变化,则搜索配煤掺烧案例库中的所有用到煤种a的案例,并根据煤种a的最新煤价对所有用到煤种a的案例中的a煤煤价数据进行替换,实现案例库数据动态更新。通过引入动态变量数据更新极值,使得案例库中的参数能够实时响应时长变化,确保案例和掺配计算的实时有效性,提高案例匹配的准确性和实用性。
95.可选地,图4为本发明实施例四提供的一种配煤掺烧控制方法的流程图,本实施例中,通过提炼形成的代表案例匹配目标配煤掺烧案例集。
96.如图4所示,该配煤掺烧控制方法具体包括以下步骤:
97.步骤s1:根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,并根据预设燃煤评价机制确定配煤掺烧案例库中单个案例的评分参数。
98.步骤s2:获取燃煤发电系统的运行约束条件。
99.步骤s701:根据预设关键参数对配煤掺烧案例库中的所有配煤掺烧案例进行离散化处理,得到多个案例网格。
100.可选地,预设关键参数包括:负荷段、使用磨煤机位置、使用磨煤机数量及使用磨煤机用煤种类。
101.步骤s702:基于预设聚类算法对单个案例网格进行案例提炼,得到每个案例网格的代表案例。
102.可选地,预设聚类算法可为下述任一种:基于数据密度的聚类算法、k均值聚类算法、均值漂移聚类算法或者图团体检测聚类算法。
103.步骤s703:根据代表案例建立代表案例库。
104.步骤s704:根据运行约束条件对代表案例库中的配煤掺烧案例进行筛选,并根据筛选结果确定目标配煤掺烧案例集。
105.步骤s4:根据评分参数对目标配煤掺烧案例集中的单个案例进行排序,根据排序结果确定最优掺配方案。
106.步骤s5:根据最优掺配方案对燃煤发电系统进行掺配上仓控制。
107.具体而言,上述步骤s701至步骤s703记载了一种案例提炼的具体方法,在确定目标配煤掺烧案例集之前,对存储在配煤掺烧案例库中的案例进行案例提炼。
108.首先,设置用于聚类的关键参数即预设关键参数,例如,负荷段、使用磨煤机位置、使用磨煤机数量及使用磨煤机用煤种类中的一种或者多种组合,将配煤掺烧案例库中的所有配煤掺烧案例按照负荷段、使用磨煤机位置、使用磨煤机数量及使用磨煤机用煤种类等参数进行离散数据网格化划分,例如,将属于同一负荷段范围的配煤掺烧案例划分到同一个案例网格内。
109.然后,按照预设聚类算法对单个案例网格内的所有案例进行案例提炼,例如,可通过图团体检测确定单个案例网格内最具有代表性的一个或者多个代表案例,存储所有代表案例,形成代表案例库。
110.最后,基于代表案例库确定实际可行的配煤掺烧方案的方法,在燃煤发电系统启动运行后,实时检测燃煤发电系统的运行约束条件,将代表案例库中符合所有运行约束条件的配煤掺烧案例形成目标配煤掺烧案例集,将目标配煤掺烧案例集中评分最优的案例作为最优掺配方案,该最优掺配方案中的数据包括不同煤仓仓号、用煤种类及磨煤机出力。通过引入案例提炼机制,形成更具代表性的代表案例库,指导实际配煤掺烧作业,提高案例匹配的准确性和实用性,提升实际配煤掺烧效果。
111.一实施例中,在得到代表案例库之后,还可对代表案例库中的数据进行实时更新,代表案例库数据实时更新可采用上述步骤s101至步骤s103记载的方法,在此不再赘述。
112.基于上述任一实施例,本发明实施例五还提供了一种配煤掺烧控制方法,在上述任一实施例提供的控制方法的基础上,示例性地示出了一种执行掺配上仓控制的具体实施方式。
113.可选地,图5为本发明实施例五提供的一种配煤掺烧控制方法的流程图。
114.如图5所示,根据最优掺配方案对燃煤发电系统进行掺配上仓控制,包括:
115.步骤s1:根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,并根据预设燃煤评价机制确定配煤掺烧案例库中单个案例的评分参数。
116.步骤s2:获取燃煤发电系统的运行约束条件。
117.步骤s3:根据运行约束条件对配煤掺烧案例库中的配煤掺烧案例进行筛选,并根据筛选结果确定目标配煤掺烧案例集。
118.步骤s4:根据评分参数对目标配煤掺烧案例集中的单个案例进行排序,根据排序结果确定最优掺配方案。
119.步骤s501:根据时间先后、煤仓仓号及用煤种类对最优掺配方案进行拆分,得到多个上仓信息。
120.步骤s502:根据燃煤发电系统中设备位置及设备所属系统对上仓信息进行二次拆分,得到多个设备运行指令。
121.步骤s503:根据设备运行指令控制燃煤发电系统中的设备运行,执行配煤掺烧。
122.具体而言,上述步骤s501至步骤s503记载了一种执行掺配上仓控制的具体方法。在得到最优掺配方案之后,首先提取最优掺配方案中的数据,并根据提取到的数据确定煤仓仓号、用煤种类及用煤量。然后,根据时间先后、煤仓仓号及用煤种类对最优掺配方案进行拆分,得到多个上仓信息,例如,上仓信息可为m号煤仓上煤量为n的煤种a。在得到上仓信息之后,根据各个现场的设备位置和设备所述系统将上仓信息拆分为设备运行指令,其中,设备运行指令可包括联动取料设备运行指令和输送指令,联动取料设备运行指令可用于驱动取料设备(例如为斗轮堆取料机)移动至煤种a的堆放区域并开始自动取料,输送指令可用于联动从取料设备到m号煤仓之间的多段运煤皮带启动,及驱动相关导料设备动作,以使燃用煤输送路径畅通。
123.需要说明的是,上仓信息可以文字形式直接指导作业人员进行设备控制,也可以指令形式直接下发至相关控制系统联动输煤设备,对此不作限制。
124.下面,结合具体示例,对本发明的具体过程进行示例性说明。
125.示例性地,定义系统固有约束条件为磨煤机未检修,预测负荷段情况为满负荷,煤场存放有可用用煤种类a、b、
……
、t的种类数量,及不同用煤种类的煤量分别为xa、xb、
……
、xt等;手动运行约束条件包括但不限于:s02排放量小于预设排放量阈值。在燃煤发电系统启动之后,实时更新配煤掺烧案例库或者代表案例库中的数据,按照上述运行约束条件从配煤掺烧案例库或者代表案例库中搜索出符合所有约束条件的案例,例如:配煤掺烧案例1、配煤掺烧案例2、
……
、配煤掺烧案例z,并按照经济性评分的高低对所有筛选处的案例进行排序,将评分最高的配煤掺烧案例y输出为最优掺配方案。提取配煤掺烧案例y中的数据,并根据提取到的数据计算各煤仓的用煤方案。例如,提取的数据可为:煤仓仓号1,用煤种类a,磨煤机出力v1;煤仓仓号2,用煤种类b,磨煤机出力v2;煤仓仓号3,用煤种类c,磨煤机出力v3;煤仓仓号4,用煤种类d和e按照1:1比例混合,磨煤机出力v4;煤仓仓号5,用煤种类a,磨煤机出力v5;煤仓仓号6,用煤种类c,磨煤机出力v6,同时,读取各煤种热值,煤种a的热值为wa,煤种b的热值为wb,煤种c的热值为wc,煤种d的热值为wd,煤种e的热值为we。
126.将上述数据代入公式一,通过热值加权平均计算总需求煤量q:
[0127][0128]
其中,w为根据预测负荷段总发电量和电厂转换效率折算得到的电厂总需求热值,v
p
为p号煤仓的磨煤机出力。
[0129]
进一步地,根据各台磨煤机的出力比例计算各煤仓煤种的用煤量。
[0130]
例如,煤仓仓号1中煤种a的预测用煤量
[0131]
由此,本发明通过建立配煤掺烧案例库,积累实烧案例数据,并根据机组、存煤情况、实时煤价等客观条件,给出切合当前实际需求的经济且可行的配煤掺烧方案,可直接指导上煤作业的案例,有利于提升掺配方案的实用性和准确性,改善发电用煤经济性。
[0132]
基于上述任一实施例,本发明实施例六还提供了一种配煤掺烧控制装置,本发明
实施例所提供的配煤掺烧控制装置可执行本发明任一实施例所提供的配煤掺烧控制方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0133]
图6为本发明实施例六提供的一种配煤掺烧控制装置的结构示意图。
[0134]
如图6所示,该配煤掺烧控制装置00包括:案例库获取单元101、约束条件检测单元102、掺配方案获取单元103及上仓执行单元104。其中,案例库获取单元101,用于根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,并根据预设燃煤评价机制确定配煤掺烧案例库中单个案例的评分参数;约束条件检测单元102,用于获取燃煤发电系统的运行约束条件;掺配方案获取单元103,用于根据运行约束条件对配煤掺烧案例库中的配煤掺烧案例进行筛选,并根据筛选结果确定目标配煤掺烧案例集,以及根据评分参数对目标配煤掺烧案例集中的单个案例进行排序,根据排序结果确定最优掺配方案;上仓执行单元104,用于根据最优掺配方案对燃煤发电系统进行掺配上仓控制。
[0135]
可选地,案例库获取单元101设有无效案例筛选子单元,无效案例筛选子单元用于获取最优掺配方案的预测掺烧结果及最优掺配方案执行后的实际掺烧数据,并根据实际掺烧数据确定预测平均煤质数据,以及根据预测掺烧结果和/或预测平均煤质数据进行无效案例剔除。
[0136]
可选地,案例库获取单元101还用于获取与预设燃煤评价机制关联的动态参数,并基于无线通信技术获取动态参数的变量数据,以及根据变量数据对配煤掺烧案例库中的动态参数进行实时更新,得到数据更新后的配煤掺烧案例库。
[0137]
可选地,案例库获取单元101还用于根据预设关键参数对配煤掺烧案例库中的所有配煤掺烧案例进行离散化处理,得到多个案例网格;基于预设聚类算法对单个案例网格进行案例提炼,得到每个案例网格的代表案例;根据代表案例建立代表案例库;根据运行约束条件对代表案例库中的配煤掺烧案例进行是选,并根据筛选结果确定目标配煤掺烧案例集。
[0138]
可选地,预设关键参数包括:负荷段、使用磨煤机位置、使用磨煤机数量及使用磨煤机用煤种类。
[0139]
可选地,上仓执行单元104用于根据时间先后、煤仓仓号及用煤种类对最优掺配方案进行拆分,得到多个上仓信息;根据燃煤发电系统中设备位置及设备所属系统对上仓信息进行二次拆分,得到多个设备运行指令;根据设备运行指令控制燃煤发电系统中的设备运行,执行配煤掺烧。
[0140]
可选地,根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,包括:获取燃煤发电系统的实时运行参数和/或历史运行参数;根据预设稳定工况条件对实时运行参数或者历史运行参数进行稳定工况判断,并根据判断结果对实时运行参数或者历史运行参数进行筛选;根据筛选参数建立配煤掺烧案例库。
[0141]
可选地,预设燃煤评价机制包括下述至少一项:经济性评价机制、安全性评价机制、环保性评价机制和合理性评价机制;其中,经济性评价机制用于根据预设成本参数计算经济性评分;安全性评价机制用于根据预设安全运行参数计算安全性评分;环保性评价机制用于根据预设环保参数计算环保性评分;合理性评价机制用于根据预设合理运行参数计算合理性评分。
[0142]
基于上述任一实施例,本发明实施例七还提供了一种计算机设备,包括存储器、处
理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序时实现上述配煤掺烧控制方法。
[0143]
图7为本发明实施例七提供的一种计算机设备的结构示意图。图7示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图7显示的计算机设备12仅仅是一个示例,不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0144]
如图7所示,计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于:一个或者多个处理器16,存储器28,连接不同系统组件(包括存储器28和处理器16)的总线18。
[0145]
总线18表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器,外围总线,图形加速端口,处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说,这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线,微通道体系结构(mac)总线,增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。
[0146]
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质,包括易失性和非易失性介质,可移动的和不可移动的介质。
[0147]
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质,例如随机存取存储器(ram)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例,存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示,通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图7中未示出,可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器,以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom,dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下,每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品,该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块,这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
[0148]
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40,可以存储在例如存储器28中,这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
[0149]
设备/终端/服务器12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信,和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡,调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口22进行。并且,计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(lan),广域网(wan)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
[0150]
处理器16通过运行存储在存储器28中的程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,例如实现本发明实施例所提供的配煤掺烧控制方法。
[0151]
本发明实施例八还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该
程序被处理器执行时实现上述配煤掺烧控制方法。
[0152]
本发明实施例的配煤掺烧控制方法,通过设置预设稳定工况条件和预设燃煤评价机制,根据预设稳定工况条件建立配煤掺烧案例库,并根据预设燃煤评价机制确定配煤掺烧案例库中单个案例的评分参数;获取燃煤发电系统实际运行过程中的运行约束条件,根据运行约束条件对配煤掺烧案例库中的配煤掺烧案例进行筛选,并根据筛选结果确定目标配煤掺烧案例集;根据评分参数对目标配煤掺烧案例集中的单个案例进行排序,根据排序结果确定最优掺配方案;根据最优掺配方案对燃煤发电系统进行掺配上仓控制,解决了现有的配煤掺烧算法数据偏差大、准确性低导致掺配计算无法实际指导上煤作业的问题,结合发电实际需求形成可指导上仓作业的掺配方案,有利于提升掺配方案的实用性和准确性,改善发电用煤经济性。
[0153]
本发明实施例的计算机存储介质,可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0154]
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0155]
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等,或者上述的任意合适的组合。
[0156]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0157]
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
再多了解一些

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