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燃气蒸汽锅炉的出力分配方法及装置与流程

2023-05-10 21:09:57 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及蒸汽锅炉技术领域,特别涉及一种燃气蒸汽锅炉的出力分配方法及装置。


背景技术:

2.在工业和生活中都需要使用蒸汽,蒸汽被广泛应用于机械、化工、喷涂、电镀、烘干、食品加工、纺织服装、造纸、涂料、酒店、学校、医院、皮革、五金等行业,主要用于生产、加热、加湿、消毒等。随着环境保护意识的增强,大量的客户采用燃气蒸汽锅炉供应蒸汽,很多蒸汽锅炉房有多台燃气蒸汽锅炉,随着客户蒸汽需求的变化,有多种不同的锅炉组合和锅炉出力来满足客户需求,但因每台锅炉的特性曲线都不尽相同,在相同蒸汽需求条件下,不同的锅炉组合和锅炉出力消耗的燃气量不同,如果能找到最优的锅炉运行组合,将有利于降低运行燃气消耗量。
3.相关技术中,锅炉的运行以满足客户蒸汽需求为目标,客户的蒸汽需求随着客户生产,其蒸汽需求在不断变化,通过人工调节或依靠本地锅炉群控系统调节锅炉的运行,依靠运行人员的经验选择锅炉的运行组合,本地锅炉群控系统则以根据锅炉的变化按序控制锅炉的启停和加减负荷。
4.然而,相关技术中,调节无法以实际锅炉的特性曲线为依据,难以找到锅炉运行节能的最佳运行组合,易导致燃气消耗量增加,且获取锅炉特性曲线需要分析大量的运行数据,通过人工统计的方式难于获取锅炉的特性曲线,难以满足客户的蒸汽需求。


技术实现要素:

5.本技术提供一种燃气蒸汽锅炉的出力分配方法及装置,以解决相关技术中,调节无法以实际锅炉的特性曲线为依据,难以找到锅炉运行节能的最佳运行组合,易导致燃气消耗量增加,且获取锅炉特性曲线需要分析大量的运行数据,通过人工统计的方式难于获取锅炉的特性曲线,难以满足客户的蒸汽需求等问题。
6.本技术第一方面实施例提供一种燃气蒸汽锅炉的出力分配方法,包括以下步骤:获取所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据;根据所述所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据分析每台燃气蒸汽锅炉的特性,得到所述每台燃气蒸汽锅炉的特性曲线;以及根据用户的实际蒸汽需求匹配所述所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力,并按照所述最优运行组合和所述至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力控制所述所有燃气蒸汽锅炉运行。
7.可选地,在本技术的一个实施例中,在根据所述所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据分析所述每台燃气蒸汽锅炉的特性,得到所述每台燃气蒸汽锅炉的特性曲线之前,还包括:判断所述每台燃气蒸汽锅炉是否满足预设独立计量条件;如果满足所述预设独立计量条件,则获取所述每台燃气蒸汽锅炉的第一单耗,且根据所述每台燃气蒸汽锅炉的第一单耗计算所述每台燃气蒸汽锅炉的第一锅炉效率曲线;如果不满足所述预设独立计量条件,
则获取所述每台燃气蒸汽锅炉的单独开启情况,并在所述单独开启情况满足预设条件时,获取所述每台燃气蒸汽锅炉的第二单耗,根据所述第二单耗计算所述每台燃气蒸汽锅炉的第二锅炉效率曲线,且在所述单独开启情况不满足所述预设条件及有单台流量和总的燃气耗量时,拟合总燃气耗量和不同蒸汽流量组合之间的关系,并根据所述关系计算所述每台燃气蒸汽锅炉的第三锅炉效率曲线。
8.可选地,在本技术的一个实施例中,还包括:在所述单独开启情况不满足所述预设条件及不具有所述单台流量和所述总的燃气耗量时,向用户发送预设提示。
9.可选地,在本技术的一个实施例中,所述根据用户的实际蒸汽需求匹配所述所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力,包括:基于所述实际蒸汽需求,并结合现场实际边界条件,遍历所有流量并输出负荷分配表。
10.可选地,在本技术的一个实施例中,所述历史运行数据包括锅炉房总蒸汽瞬时流量、锅炉房总燃气瞬时流量、锅炉额定蒸发量、锅炉蒸汽瞬时流量、锅炉燃气瞬时流量、锅炉排烟温度、锅炉烟气含氧量、锅炉运行状态和锅炉负荷率中的至少一项。
11.本技术第二方面实施例提供一种燃气蒸汽锅炉的出力分配装置,包括:获取模块,用于获取所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据;分析模块,用于根据所述所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据分析每台燃气蒸汽锅炉的特性,得到所述每台燃气蒸汽锅炉的特性曲线;以及控制模块,用于根据用户的实际蒸汽需求匹配所述所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力,并按照所述最优运行组合和所述至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力控制所述所有燃气蒸汽锅炉运行。
12.可选地,在本技术的一个实施例中,还包括:判断模块,用于在根据所述所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据分析所述每台燃气蒸汽锅炉的特性,得到所述每台燃气蒸汽锅炉的特性曲线之前,判断所述每台燃气蒸汽锅炉是否满足预设独立计量条件;第一计算模块,用于当满足所述预设独立计量条件时,获取所述每台燃气蒸汽锅炉的第一单耗,且根据所述每台燃气蒸汽锅炉的第一单耗计算所述每台燃气蒸汽锅炉的第一锅炉效率曲线;第二计算模块,用于当不满足所述预设独立计量条件时,获取所述每台燃气蒸汽锅炉的单独开启情况,并在所述单独开启情况满足预设条件时,获取所述每台燃气蒸汽锅炉的第二单耗,根据所述第二单耗计算所述每台燃气蒸汽锅炉的第二锅炉效率曲线,且在所述单独开启情况不满足所述预设条件及有单台流量和总的燃气耗量时,拟合总燃气耗量和不同蒸汽流量组合之间的关系,并根据所述关系计算所述每台燃气蒸汽锅炉的第三锅炉效率曲线。
13.可选地,在本技术的一个实施例中,还包括:发送模块,用于在所述单独开启情况不满足所述预设条件及不具有所述单台流量和所述总的燃气耗量时,向用户发送预设提示。
14.可选地,在本技术的一个实施例中,所述控制模块包括:输出单元,用于基于所述实际蒸汽需求,并结合现场实际边界条件,遍历所有流量并输出负荷分配表。
15.可选地,在本技术的一个实施例中,所述历史运行数据包括锅炉房总蒸汽瞬时流量、锅炉房总燃气瞬时流量、锅炉额定蒸发量、锅炉蒸汽瞬时流量、锅炉燃气瞬时流量、锅炉排烟温度、锅炉烟气含氧量、锅炉运行状态和锅炉负荷率中的至少一项。
16.本技术第三方面实施例提供一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如上述
实施例所述的燃气蒸汽锅炉的出力分配方法。
17.本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上的燃气蒸汽锅炉的出力分配方法。
18.本技术可以根据用户的实际蒸汽需求匹配所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力,并控制所有燃气蒸汽锅炉运行,从而通过分析各台锅炉的特性曲线,根据客户的蒸汽需求,自动寻优锅炉的最佳运行组合和每台锅炉的出力,减少能源的消耗。由此,解决了相关技术中,调节无法以实际锅炉的特性曲线为依据,难以找到锅炉运行节能的最佳运行组合,易导致燃气消耗量增加,且获取锅炉特性曲线需要分析大量的运行数据,通过人工统计的方式难于获取锅炉的特性曲线,难以满足客户的蒸汽需求等问题。
19.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
20.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
21.图1为根据本技术实施例提供的一种燃气蒸汽锅炉的出力分配方法的流程图;
22.图2为根据本技术一个具体实施例的燃气蒸汽锅炉的出力分配方法的流程图;
23.图3为根据本技术实施例提供的一种燃气蒸汽锅炉的出力分配装置的结构示意图;
24.图4为根据本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
25.下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
26.下面参考附图描述本技术实施例的燃气蒸汽锅炉的出力分配方法及装置。针对上述背景技术中心提到的,相关技术中,调节无法以实际锅炉的特性曲线为依据,难以找到锅炉运行节能的最佳运行组合,易导致燃气消耗量增加,且获取锅炉特性曲线需要分析大量的运行数据,通过人工统计的方式难于获取锅炉的特性曲线,难以满足客户的蒸汽需求的问题,本技术提供了一种燃气蒸汽锅炉的出力分配方法,在该方法中,可以根据用户的实际蒸汽需求匹配所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力,并控制所有燃气蒸汽锅炉运行,从而通过分析各台锅炉的特性曲线,根据客户的蒸汽需求,自动寻优锅炉的最佳运行组合和每台锅炉的出力,减少能源的消耗。由此,解决了相关技术中,调节无法以实际锅炉的特性曲线为依据,难以找到锅炉运行节能的最佳运行组合,易导致燃气消耗量增加,且获取锅炉特性曲线需要分析大量的运行数据,通过人工统计的方式难于获取锅炉的特性曲线,难以满足客户的蒸汽需求等问题。
27.具体而言,图1为本技术实施例所提供的一种燃气蒸汽锅炉的出力分配方法的流程示意图。
28.如图1所示,该燃气蒸汽锅炉的出力分配方法包括以下步骤:
29.在步骤s101中,获取所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据。
30.可以理解的是,本技术实施例可以获取所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据,如通过数据库查询获取历史运行数据;又例如,本技术实施例可以采用本地采集存储的数据,本技术实施例中的数据为瞬时数据。
31.在实际执行过程中,本技术实施例可以首先获取锅炉房运行的历史运行数据,如通过数据库查询获取,又例如,采用本地采集存储的数据,本技术实施例可以采集瞬时数据,保证每条记录的数据采集时间应一致,其中,数据可以但不限于锅炉房总蒸汽瞬时流量、锅炉房总燃气瞬时流量、锅炉额定蒸发量、锅炉蒸汽瞬时流量等,本技术实施例中的数据可以根据现场实际获取,并根据数据质量判断是否满足模型训练要求。
32.本技术实施例可以通过获取所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据,为判断锅炉是否有独立计量提供依据,从而寻优锅炉的最佳运行组合和每台锅炉的出力,减少能源的消耗。
33.可选地,在本技术的一个实施例中,历史运行数据包括锅炉房总蒸汽瞬时流量、锅炉房总燃气瞬时流量、锅炉额定蒸发量、锅炉蒸汽瞬时流量、锅炉燃气瞬时流量、锅炉排烟温度、锅炉烟气含氧量、锅炉运行状态和锅炉负荷率中的至少一项。
34.在实际执行过程中,本技术实施例可以通过锅炉房总蒸汽瞬时流量、锅炉房总燃气瞬时流量、锅炉额定蒸发量、锅炉蒸汽瞬时流量、锅炉燃气瞬时流量、锅炉排烟温度、锅炉烟气含氧量、锅炉运行状态和锅炉负荷率中的至少一项等运行数据,保证数据根据现场实际获取,满足模型训练要求。
35.在步骤s102中,根据所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据分析每台燃气蒸汽锅炉的特性,得到每台燃气蒸汽锅炉的特性曲线。
36.在实际执行过程中,本技术实施例可以根据所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据分析每台燃气蒸汽锅炉的特性,得到每台燃气蒸汽锅炉的特性曲线,为了提高燃气蒸汽锅炉出力分配的适用性,可以根据不同的项目计量情况提供不同的解决路径,在不同的锅炉计量情况,所有解决路径均需要进行数据预处理、筛选,对获取的数据进行加工和处理,剔除异常数据。
37.在一些实施例中,可以首先判断是否有每台锅炉的独立计量,对于有独立计量的情况,可以进行数据预处理和筛选,将每10分钟或者30分钟取均值,计算负荷变化率,对变化率不符合要求、明显错误的数据、空值数据、或者计算锅炉单台开启时不符合判据的进行剔除,从而筛选出满足需求的数据。本技术实施例可以计算并单独拟合每台锅炉单耗,依据处理后的数据计算锅炉蒸汽单耗,锅炉蒸汽单耗计算公式如下:
[0038][0039]
其中,q
燃气
为瞬时燃气耗量,m3;q
蒸汽
为瞬时蒸汽产量,t;
[0040]
分别拟合每台锅炉蒸汽单耗随锅炉出口蒸汽流量或锅炉负荷率的特性曲线。
[0041]
本技术实施例可以计算锅炉效率曲线,辅助判断输出结果的合理性,通过两种效率计算方法,正平衡效率计算和反平衡效率计算,其中,正平衡效率计算根据锅炉蒸汽流量和锅炉燃气流量计算锅炉效率,反平衡效率计算需要根据锅炉燃气流量、蒸汽流量(或者开度)、排烟温度、烟气含氧量、排污率等数据,计算排烟损失、排污损失、散热损失等,从而推
算锅炉效率。
[0042]
本技术实施例对于无锅炉独立计量的情况,可以在进行数据预处理和筛选后,统计每台锅炉单独开启的情况,依据锅炉的运行状态点位或锅炉负荷率点位判断锅炉的开启,当锅炉运行状态为运行时或锅炉负荷率大于10%时,锅炉为开启,对数据进行筛选,筛选出每台锅炉单独运行的数据,单独运行的判断条件为,只有其一台锅炉运行,其他锅炉不运行,此时,锅炉房总的燃气流量计和蒸汽流量计计量的数据可以认为是运行锅炉的燃气流量和蒸汽流量数据。
[0043]
进一步地,本技术实施例可以在统计每台锅炉单独开启的情况后,判断是否有单独开启和数据足够,对于无锅炉独立计量的情况,可以分为两种,项目无独立计量,但每台锅炉有单独开启的情况,且数据足够,和项目无独立计量,且每台锅炉无单独开启的情况或单独开启数据不够,当项目无独立计量,但每台锅炉有单独开启的情况,且数据足够时,可以计算并单独拟合每台锅炉单耗,当无单独开启或者数据量不够时,可以判断是否有单台流量和总的燃气耗量。
[0044]
本技术实施例可以当项目无独立计量,但每台锅炉有单独开启的情况,且数据足够时,计算并单独拟合每台锅炉单耗,依据处理后的数据计算锅炉蒸汽单耗,锅炉蒸汽单耗计算公式如下:
[0045][0046]
其中,q
燃气
为瞬时燃气耗量,m3;q
蒸汽
为瞬时蒸汽产量,t;
[0047]
分别拟合每台锅炉蒸汽单耗随锅炉出口蒸汽流量或锅炉负荷率的特性曲线。
[0048]
本技术实施例可以计算锅炉效率曲线,通过两种效率计算方法,正平衡效率计算和反平衡效率计算,其中,正平衡效率计算根据锅炉蒸汽流量和锅炉燃气流量计算锅炉效率,反平衡效率计算需要根据锅炉燃气流量、蒸汽流量(或者开度)、排烟温度、烟气含氧量、排污率等数据,计算排烟损失、排污损失、散热损失等,从而推算锅炉效率。
[0049]
本技术实施例中,当项目无独立计量,且每台锅炉无单独开启的情况或单独开启数据不够时,可以判断是否有单台流量和总的燃气耗量,其中,有锅炉单台蒸汽流量和总的燃气耗量计量指有每台锅炉都有独立的蒸汽流量计,且锅炉房有总的燃气流量计,当有单台流量和总的燃气耗量时,可以拟合燃气耗量与不同蒸汽流量组合之间的关系,以每台锅炉的负荷率为输入,以总燃气耗量为输出,建立神经网络模型,读取每台锅炉特性曲线。计算锅炉效率曲线,通过两种效率计算方法,正平衡效率计算和反平衡效率计算,其中,正平衡效率计算根据锅炉蒸汽流量和锅炉燃气流量计算锅炉效率,反平衡效率计算需要根据锅炉燃气流量、蒸汽流量(或者开度)、排烟温度、烟气含氧量、排污率等数据,计算排烟损失、排污损失、散热损失等,从而推算锅炉效率。
[0050]
本技术实施例可以根据所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据分析每台燃气蒸汽锅炉的特性,得到每台燃气蒸汽锅炉的特性曲线,从而通过分析每台锅炉的特性曲线,根据客户的蒸汽需求,自动寻优锅炉的最佳运行组合和每台锅炉的出力,减少能源的消耗。
[0051]
可选地,在本技术的一个实施例中,在根据所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据分析每台燃气蒸汽锅炉的特性,得到每台燃气蒸汽锅炉的特性曲线之前,还包括:判断每台燃气蒸汽锅炉是否满足预设独立计量条件;如果满足预设独立计量条件,则获取每台燃气蒸
汽锅炉的第一单耗,且根据每台燃气蒸汽锅炉的第一单耗计算每台燃气蒸汽锅炉的第一锅炉效率曲线;如果不满足预设独立计量条件,则获取每台燃气蒸汽锅炉的单独开启情况,并在单独开启情况满足预设条件时,获取每台燃气蒸汽锅炉的第二单耗,根据第二单耗计算每台燃气蒸汽锅炉的第二锅炉效率曲线,且在单独开启情况不满足预设条件及有单台流量和总的燃气耗量时,拟合总燃气耗量和不同蒸汽流量组合之间的关系,并根据关系计算每台燃气蒸汽锅炉的第三锅炉效率曲线。
[0052]
可以理解的是,本技术实施例中的满足预设独立计量条件可以为有锅炉独立计量,不满足预设计量独立条件可以为无锅炉独立计量,锅炉出力根据不同的锅炉计量情况,提供不同的解决路径,首先需判断锅炉有无独立计量,锅炉独立计量指每台锅炉都有独立的燃气流量计和蒸汽流量计,可以获取到锅炉的蒸汽瞬时流量和燃气瞬时流量数据,本技术实施例中的无独立计量指每台锅炉没有独立的燃气流量计和蒸汽流量计,或只有独立的燃气流量计或蒸汽流量计中的一个。
[0053]
在实际执行过程中,本技术实施例在根据所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据分析每台燃气蒸汽锅炉的特性,得到每台燃气蒸汽锅炉的特性曲线之前,可以判断每台燃气蒸汽锅炉是否满足一定独立计量条件,当每台锅炉都有独立的燃气流量计和蒸汽流量计,可以获取到锅炉的蒸汽瞬时流量和燃气瞬时流量数据时,表示满足一定独立计量条件,此时可以获取每台燃气蒸汽锅炉的第一单耗,且根据每台燃气蒸汽锅炉的第一单耗计算每台燃气蒸汽锅炉的第一锅炉效率曲线;本技术实施例可以当每台锅炉没有独立的燃气流量计和蒸汽流量计,或只有独立的燃气流量计或蒸汽流量计中的一个时,表示不满足一定独立计量条件,此时可以获取每台燃气蒸汽锅炉的单独开启情况,并在单独开启情况满足一定条件时,获取每台燃气蒸汽锅炉的第二单耗,根据第二单耗计算每台燃气蒸汽锅炉的第二锅炉效率曲线,且在单独开启情况不满足一定条件及有单台流量和总的燃气耗量时,拟合总燃气耗量和不同蒸汽流量组合之间的关系,并根据关系计算每台燃气蒸汽锅炉的第三锅炉效率曲线。
[0054]
本技术实施例可以通过计算每台燃气蒸汽锅炉的第一锅炉效率曲线、每台燃气蒸汽锅炉的第二锅炉效率曲线和每台燃气蒸汽锅炉的第三锅炉效率曲线,辅助判断输出结果的合理性,提高燃气蒸汽锅炉出力分配的适用性,保证可以根据不同的项目计量情况提供不同的解决路径。
[0055]
需要说明的是,预设独立计量条件可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置,在此不作具体限制。
[0056]
在步骤s103中,根据用户的实际蒸汽需求匹配所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力,并按照最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力控制所有燃气蒸汽锅炉运行。
[0057]
可以理解的是,本技术实施例中所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力可以通过用户的实际蒸汽需求进行匹配。
[0058]
在实际执行过程中,本技术实施例可以根据用户的实际蒸汽需求匹配所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力,本技术实施例可以给定蒸汽流量下的单次寻优,通过给定和输入蒸汽流量,实时采用遗传算法寻找全局最优解,寻优时考虑现场实际边界条件,如,现场锅炉的负荷率约束是30%~100%;又例如,设备检修状
态,当设备处于检修状态时不参与寻优,本技术实施例可以遍历所有流量输出负荷分配表,确定锅炉房的理论最小和理论最大蒸汽流量区间,通过设置蒸汽流量间隔,将蒸汽流量数据逐个进行给定蒸汽流量下的单次寻优,并输出遍历所有流量输出负荷分配表,按照用户的实际蒸汽需求匹配所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力控制所有燃气蒸汽锅炉运行。
[0059]
本技术实施例可以根据用户的实际蒸汽需求匹配所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力,并控制所有燃气蒸汽锅炉运行,从而满足客户的蒸汽需求,降低运行燃气消耗量。
[0060]
可选地,在本技术的一个实施例中,还包括:在单独开启情况不满足预设条件及不具有单台流量和总的燃气耗量时,向用户发送预设提示。
[0061]
在实际执行过程中,本技术实施例可以对于统计的每台锅炉单独开启的数据进行分析,判断是否有单独开启且数据足够,在单独开启情况不满足一定条件及不具有单台流量和总的燃气耗量时,向用户发送一定提示,如每台锅炉单独开启运行的数据量不够时,可以通过声学的方式向用户发送一定提示,从而有针对性的提醒用户,进一步满足客户需求。
[0062]
需要说明的是,预设条件和预设提示可以由本领域技术人员根据实际情况进行设置,在此不作具体限制。
[0063]
可选地,在本技术的一个实施例中,根据用户的实际蒸汽需求匹配所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力,包括:基于实际蒸汽需求,并结合现场实际边界条件,遍历所有流量并输出负荷分配表。
[0064]
在实际执行过程中,本技术实施例可以根据实际蒸汽需求,结合现场实际边界条件,遍历所有流量并输出负荷分配表,通过给定和输入蒸汽流量,实时采用遗传算法寻找全局最优解,寻优时考虑现场实际边界条件,如,现场锅炉的负荷率约束是30%~100%;又例如,设备检修状态,当设备处于检修状态时不参与寻优,本技术实施例可以确定锅炉房的理论最小和理论最大蒸汽流量区间,通过设置蒸汽流量间隔,将蒸汽流量数据逐个进行给定蒸汽流量下的单次寻优,并输出遍历所有流量输出负荷分配表,从而进一步减少能源的消耗。
[0065]
具体地,结合图2所示,以一个具体实施例对本技术实施例的燃气蒸汽锅炉的出力分配方法的工作原理进行详细阐述。
[0066]
如图2所示,本技术实施例可以包括以下步骤:
[0067]
步骤s201:原始数据。本技术实施例可以获取锅炉房运行的历史运行数据,数据可通过数据库查询获取,也可采用本地采集存储的数据。
[0068]
步骤s202:判断是否有每台锅炉的独立计量,若是,则执行步骤s203,若否,则执行步骤s204。本技术实施例中锅炉出力根据不同的锅炉计量情况,提供不同的解决路径,判断锅炉有无独立计量。
[0069]
步骤s203:数据预处理、筛选。本技术实施例可以在锅炉有独立计量时,对获取的数据进行加工和处理,剔除异常数据。
[0070]
步骤s204:数据预处理、筛选。本技术实施例可以在锅炉无独立计量时,对获取的数据进行加工和处理,剔除异常数据。
[0071]
步骤s205:计算并单独拟合每台锅炉蒸汽单耗。本技术实施例可以计算并单独拟
合每台锅炉蒸汽单耗。
[0072]
步骤s206:计算锅炉效率曲线。本技术实施例可以用于辅助判断输出结果的合理性,支持两种效率计算方法,正平衡效率计算和反平衡效率计算,其中,正平衡效率计算根据锅炉蒸汽流量和锅炉燃气流量计算锅炉效率,反平衡效率计算需要根据锅炉燃气流量、蒸汽流量(或者开度)、排烟温度、烟气含氧量、排污率等数据,计算排烟损失、排污损失、散热损失等,从而推算锅炉效率。
[0073]
步骤s207:给定蒸汽流量下的单次寻优。本技术实施例可以通过给定和输入蒸汽流量,实时采用遗传算法寻找全局最优解,寻优时考虑现场实际边界条件。
[0074]
步骤s208:遍历所有流量输出负荷分配表。本技术实施例可以确定锅炉房的理论最小和理论最大蒸汽流量区间,通过设置蒸汽流量间隔,将蒸汽流量数据逐个进行给定蒸汽流量下的单次寻优,并输出遍历所有流量输出负荷分配表。
[0075]
步骤s209:统计每台锅炉单独开启的情况。本技术实施例对于无锅炉独立计量的情况,需要统计每台锅炉单独开启的情况。
[0076]
步骤s210:判断是否有单独开启且数据足够。若是,则执行步骤s211,若否,则执行步骤s212。本技术实施例对于统计的每台锅炉单独开启的数据进行分析,当各台锅炉单独运行数据量满足分析每台锅炉特性曲线时,则认为数据量足够,此时满足单独开启条件且数据量足够,可以执行步骤s211,计算并单独拟合每台锅炉单耗,反之,当不满足单独开启条件或数据量不够时,可以执行步骤s212,判断是否有单台流量和总的燃气耗量。
[0077]
步骤s211:计算并单独拟合每台锅炉蒸汽单耗。本技术实施例可以依据处理后的数据计算锅炉蒸汽单耗。
[0078]
步骤s212:判断是否有单台流量和总的燃气耗量。若是,则执行步骤s216,若否,则执行步骤s217。本技术实施例可以判断是否有单台流量和总的燃气耗量,即是否有每台锅炉都有独立的蒸汽流量计,且锅炉房有总的燃气流量计,当满足有单台流量和总的燃气耗量条件时,可以执行步骤s216,拟合燃气耗量与不同蒸汽流量组合之间的关系,反之,当没有单台流量或没有总的燃气耗量时,执行步骤s217,做不了。
[0079]
步骤s213:计算锅炉效率曲线。本技术实施例可以计算锅炉效率曲线,用于辅助判断输出结果的合理性。
[0080]
步骤s214:给定蒸汽流量下的单次寻优。本技术实施例可以通过给定和输入蒸汽流量,实时采用遗传算法寻找全局最优解,寻优时考虑现场实际边界条件。
[0081]
步骤s215:遍历所有流量输出负荷分配表。本技术实施例可以确定锅炉房的理论最小和理论最大蒸汽流量区间,通过设置蒸汽流量间隔,将蒸汽流量数据逐个进行给定蒸汽流量下的单次寻优,并输出遍历所有流量输出负荷分配表。
[0082]
步骤s216:拟合燃气耗量与不同蒸汽流量组合之间的关系。本技术实施例可以以每台锅炉的负荷率为输入,以总燃气耗量为输出,建立神经网络模型,读取每台锅炉特性曲线。
[0083]
步骤s217:做不了。本技术实施例可以当项目有独立计量、项目无独立计量,但每台锅炉有单独开启的情况且数据足够、项目没有独立计量,且每台锅炉无单独开启的情况或单独开启数据不够等条件都不满足时,则做不了。
[0084]
步骤s218:计算锅炉效率曲线。本技术实施例可以计算锅炉效率曲线,用于辅助判
断输出结果的合理性。
[0085]
步骤s219:给定蒸汽流量下的单次寻优。本技术实施例可以通过给定和输入蒸汽流量,实时采用遗传算法寻找全局最优解,寻优时考虑现场实际边界条件。
[0086]
步骤s220:遍历所有流量输出负荷分配表。本技术实施例可以确定锅炉房的理论最小和理论最大蒸汽流量区间,通过设置蒸汽流量间隔,将蒸汽流量数据逐个进行给定蒸汽流量下的单次寻优,并输出遍历所有流量输出负荷分配表。
[0087]
根据本技术实施例提出的燃气蒸汽锅炉的出力分配方法,可以根据用户的实际蒸汽需求匹配所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力,并控制所有燃气蒸汽锅炉运行,从而通过分析各台锅炉的特性曲线,根据客户的蒸汽需求,自动寻优锅炉的最佳运行组合和每台锅炉的出力,减少能源的消耗。由此,解决了相关技术中,调节无法以实际锅炉的特性曲线为依据,难以找到锅炉运行节能的最佳运行组合,易导致燃气消耗量增加,且获取锅炉特性曲线需要分析大量的运行数据,通过人工统计的方式难于获取锅炉的特性曲线,难以满足客户的蒸汽需求的问题。
[0088]
其次参照附图描述根据本技术实施例提出的燃气蒸汽锅炉的出力分配装置。
[0089]
图3是本技术实施例的燃气蒸汽锅炉的出力分配装置的结构示意图。
[0090]
如图3所示,该燃气蒸汽锅炉的出力分配装置10包括:获取模块100、分析模块200和控制模块300。
[0091]
具体地,获取模块100,用于获取所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据。
[0092]
分析模块200,用于根据所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据分析每台燃气蒸汽锅炉的特性,得到每台燃气蒸汽锅炉的特性曲线。
[0093]
控制模块300,用于根据用户的实际蒸汽需求匹配所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力,并按照最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力控制所有燃气蒸汽锅炉运行。
[0094]
可选地,在本技术的一个实施例中,燃气蒸汽锅炉的出力分配装置10还包括:判断模块、第一计算模块和第二计算模块。
[0095]
其中,判断模块,用于在根据所有燃气蒸汽锅炉的历史运行数据分析每台燃气蒸汽锅炉的特性,得到每台燃气蒸汽锅炉的特性曲线之前,判断每台燃气蒸汽锅炉是否满足预设独立计量条件。
[0096]
第一计算模块,用于当满足预设独立计量条件时,获取每台燃气蒸汽锅炉的第一单耗,且根据每台燃气蒸汽锅炉的第一单耗计算每台燃气蒸汽锅炉的第一锅炉效率曲线。
[0097]
第二计算模块,用于当不满足预设独立计量条件时,获取每台燃气蒸汽锅炉的单独开启情况,并在单独开启情况满足预设条件时,获取每台燃气蒸汽锅炉的第二单耗,根据第二单耗计算每台燃气蒸汽锅炉的第二锅炉效率曲线,且在单独开启情况不满足预设条件及有单台流量和总的燃气耗量时,拟合总燃气耗量和不同蒸汽流量组合之间的关系,并根据关系计算每台燃气蒸汽锅炉的第三锅炉效率曲线。
[0098]
可选地,在本技术的一个实施例中,燃气蒸汽锅炉的出力分配装置10还包括:发送模块。
[0099]
其中,发送模块,用于在单独开启情况不满足预设条件及不具有单台流量和总的燃气耗量时,向用户发送预设提示。
[0100]
可选地,在本技术的一个实施例中,控制模块300包括:输出单元。
[0101]
其中,输出单元,用于基于实际蒸汽需求,并结合现场实际边界条件,遍历所有流量并输出负荷分配表。
[0102]
可选地,在本技术的一个实施例中,历史运行数据包括锅炉房总蒸汽瞬时流量、锅炉房总燃气瞬时流量、锅炉额定蒸发量、锅炉蒸汽瞬时流量、锅炉燃气瞬时流量、锅炉排烟温度、锅炉烟气含氧量、锅炉运行状态和锅炉负荷率中的至少一项。
[0103]
需要说明的是,前述对燃气蒸汽锅炉的出力分配方法实施例的解释说明也适用于该实施例的燃气蒸汽锅炉的出力分配装置,此处不再赘述。
[0104]
根据本技术实施例提出的燃气蒸汽锅炉的出力分配装置,可以根据用户的实际蒸汽需求匹配所有燃气蒸汽锅炉中最优运行组合和至少一台燃气蒸汽锅炉的最佳出力,并控制所有燃气蒸汽锅炉运行,从而通过分析各台锅炉的特性曲线,根据客户的蒸汽需求,自动寻优锅炉的最佳运行组合和每台锅炉的出力,减少能源的消耗。由此,解决了相关技术中,调节无法以实际锅炉的特性曲线为依据,难以找到锅炉运行节能的最佳运行组合,易导致燃气消耗量增加,且获取锅炉特性曲线需要分析大量的运行数据,通过人工统计的方式难于获取锅炉的特性曲线,难以满足客户的蒸汽需求的问题。
[0105]
图4为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括:
[0106]
存储器401、处理器402及存储在存储器401上并可在处理器402上运行的计算机程序。
[0107]
处理器402执行程序时实现上述实施例中提供的燃气蒸汽锅炉的出力分配方法。
[0108]
进一步地,电子设备还包括:
[0109]
通信接口403,用于存储器401和处理器402之间的通信。
[0110]
存储器401,用于存放可在处理器402上运行的计算机程序。
[0111]
存储器401可能包含高速ram存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
[0112]
如果存储器401、处理器402和通信接口403独立实现,则通信接口403、存储器401和处理器402可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture,简称为isa)总线、外部设备互连(peripheral component,简称为pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture,简称为eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图4中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0113]
可选地,在具体实现上,如果存储器401、处理器402及通信接口403,集成在一块芯片上实现,则存储器401、处理器402及通信接口403可以通过内部接口完成相互间的通信。
[0114]
处理器402可能是一个中央处理器(central processing unit,简称为cpu),或者是特定集成电路(application specific integrated circuit,简称为asic),或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
[0115]
本实施例还提供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如上的燃气蒸汽锅炉的出力分配方法。
[0116]
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或n个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0117]
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中,“n个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0118]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或n个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0119]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或n个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(ram),只读存储器(rom),可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
[0120]
应当理解,本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,n个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。
[0121]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0122]
此外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机
可读取存储介质中。
[0123]
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本技术的限制,本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
再多了解一些

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