基于PCA的工業(yè)鍋爐運(yùn)行監(jiān)控與優(yōu)化研究.pdf

1、我國(guó)工業(yè)鍋爐數(shù)量眾多，運(yùn)行效率普遍較低，導(dǎo)致能源浪費(fèi)嚴(yán)重，對(duì)鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)控和優(yōu)化，提高鍋爐的運(yùn)行水平能夠產(chǎn)生顯著的能源和環(huán)境效益。工業(yè)鍋爐是多輸入、多輸出的復(fù)雜系統(tǒng)，其參數(shù)間具有強(qiáng)耦合性，難以通過(guò)建立精確的數(shù)學(xué)模型對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控與優(yōu)化。本文提出一種利用主元分析法(Principal Component Analysis，PCA)從鍋爐的歷史數(shù)據(jù)中提取有效信息，確定影響鍋爐效率的主要參數(shù)，進(jìn)而指導(dǎo)操作人員調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，

2、實(shí)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)化的方法。此外，對(duì)鍋爐數(shù)據(jù)采集過(guò)程中出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的甄別與恢復(fù)等預(yù)處理方法進(jìn)行了研究。本文主要的工作如下:
　　首先針對(duì)工業(yè)鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)中存在的異常數(shù)據(jù)，用回歸分析法對(duì)鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。利用鍋爐中正常的歷史數(shù)據(jù)建立多項(xiàng)式回歸模型，預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的值并與測(cè)量值比較，判別測(cè)量值是否為異常數(shù)據(jù)，并對(duì)異常數(shù)據(jù)予以修正。其次，將主元分析法引入到工業(yè)鍋爐運(yùn)行監(jiān)控及優(yōu)化過(guò)程，利用鍋爐熱效率較高的歷史數(shù)據(jù)建立主元模型，獲得Q

3、和T2統(tǒng)計(jì)量的控制限，將鍋爐實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)代入主元模型計(jì)算出Q和T2統(tǒng)計(jì)量，并與其控制限比較，達(dá)到對(duì)鍋爐運(yùn)行監(jiān)控的目的。當(dāng)鍋爐處于熱效率較低的工況時(shí)，利用基于Q和T2貢獻(xiàn)圖的方法確定導(dǎo)致低效的主要參數(shù)，指導(dǎo)操作人員進(jìn)行有針對(duì)性的操作。最后采用B/S模式，建立了一個(gè)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)發(fā)布的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)，把復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析與處理工作移植到專用的數(shù)據(jù)中心，然后將操作指導(dǎo)結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)反饋給操作人員，有利于計(jì)算、存儲(chǔ)資源的集約化應(yīng)用。