電站鍋爐燃燒狀態(tài)識別與診斷研究.pdf

1、燃燒優(yōu)化是目前火電廠實現(xiàn)節(jié)能減排的有效途徑之一,及時、準確地掌握鍋爐燃燒狀態(tài)是實現(xiàn)燃燒優(yōu)化控制的重要前提。現(xiàn)有的爐膛火焰檢測裝置主要用于判斷火焰的有或無,無法對燃燒狀態(tài)作出有效評判。本文根據(jù)燃燒狀態(tài)與某些測量信號的相關性,從大量數(shù)據(jù)中篩選出燃燒狀態(tài)相關信號；通過分析典型工況下這些信號的統(tǒng)計規(guī)律,從中提取出能反映燃燒狀態(tài)變化的特征量；在此基礎上分別采用模式分類、信息融合等方法對燃燒狀態(tài)進行識別與診斷。論文利用廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)中保

2、存的豐富數(shù)據(jù),圍繞燃燒狀態(tài)相關信號的選取、燃燒狀態(tài)特征提取、燃燒狀態(tài)識別以及燃燒穩(wěn)定性診斷這四個方面,展開了以下研究:
　　 1、研究了燃燒狀態(tài)相關信號的選取問題。提出了一種基于滑動窗方差的信號相關性分析方法,可以有效分析熱工信號在燃燒特征頻段上的波動相似性。在此基礎上,利用小波變換提出一種熱工信號多尺度相關性分析方法,能夠從不同頻率尺度分析信號的相關性,并將該方法用于燃燒狀態(tài)相關信號的選取。通過對現(xiàn)場眾多測點進行篩選,將火檢信

3、號、爐膛壓力、主汽壓力、汽包水位以及空預前氧量信號作為燃燒狀態(tài)相關信號。
　　 2、研究了鍋爐燃燒狀態(tài)特征提取問題。分八種典型工況比較了不同燃燒狀態(tài)下燃燒狀態(tài)相關信號的時域特性,并運用時域分析和復雜性測度提取這些信號的特征,通過對多組樣本的統(tǒng)計分析,最終將均值、標準差、峰峰值以及復雜度作為燃燒狀態(tài)相關信號的特征量。
　　 3、利用所提取的燃燒特征量,研究了燃燒狀態(tài)識別問題。通過構建自組織神經網(wǎng)絡對不同工況下提取的燃燒特征

4、進行聚類,可以定性分析燃燒特征量與燃燒狀態(tài)之間的非線性映射關系。進而利用支持向量機建立了典型工況下燃燒狀態(tài)的識別模型。采用網(wǎng)格搜索與交叉驗證相結合的方法選取模型參數(shù),通過實際數(shù)據(jù)計算,比較了三種類型支持向量機的分類性能,并驗證了該方法的有效性。
　　 4、利用信息融合思想,將證據(jù)理論應用于燃燒穩(wěn)定性診斷。針對基本可信度分配不易獲取的問題,提出一種基于自組織神經網(wǎng)絡的基本可信度分配構造方法。在此基礎上,應用證據(jù)理論對燃燒狀態(tài)相關信