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燃煤电站锅炉受热面玷污在线监测系统研究

作　者: 孙鑫强
导　师: 孙保民
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 热能工程
关键词: 电站锅炉在线监测玷污人工神经网络
分类号: TK224.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 25次
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内容摘要

为了满足节能减排的需要并提高锅炉煤种的适应性,合理有效的进行吹灰成为电站锅炉安全经济运行的一个重要方面。本文的目的是将目前的“定时吹灰”改为“按需吹灰”,实时的对锅炉受热面的污染情况进行监测。本文利用人工神经网络原理分别对炉膛和对流受热面进行建模。并对对流受热面进行实践仿真,在对流受热面模型建立的过程中,提出了自行摸索的人工神经网络应用于火力发电厂的技术流程。从数据采集、过滤,人工神经网络输入、输出量的选择,人工神经网络结构的设计,模型的敏感性测试以及网络精度验证等几个方面进行了详细介绍,此仿真流程对今后的研究工作具有指导性意义。通过反复试验,解决了课题组前期工作中遗留的灰污系数曲线不符合逻辑规律的跳跃,数据采集过程周期过长等问题,并通过数据过滤、输入量敏感性测试等手段改进了模型的结构,从而提高了大幅度仿真精度。以国内某300MW机组为研究对象,设计硬件架构和软件架构,在Delphi平台上用Object Pascal语言开发了对流受热面污染实时在线监测软件系统,系统应用Microsoft SQL数据库作为数据工具,用DLL动态链接库调用Matlab神经网络工具箱进行仿真计算。软件与数据库的通讯在Microsoft OS上用ODBC接口进行。使得锅炉流受热面的污染情况可视化,并得到实际应用,为现场运行人员的吹灰操作提供了合理的指导。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-15
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  11-13
    1.1.1 受热面污染的机理  11
    1.1.2 受热面污染带来的经济损失  11-12
    1.1.3 受热面污染对电厂运行的影响  12
    1.1.4 受热面污染的监测  12-13
  1.2 本课题国内外研究现状  13
  1.3 本文研究内容  13-15
第2章神经网络技术应用于火电厂技术流程  15-23
  2.1 人工神经网络简介  15-17
    2.1.1 人工神经网络的原理  15-16
    2.1.2 人工神经网络的功能、特点  16-17
  2.2 BP网络和BP算法的局限性  17-18
  2.3 训练数据的选择和处理  18-19
    2.3.1 训练数据的采集  18
    2.3.2 训练数据的筛选  18-19
  2.4 人工神经网络模型的建立  19-21
    2.4.1 输入输出参数的选择  19-20
    2.4.2 网络结构的确定及训练  20-21
    2.4.3 参数敏感性测试  21
    2.4.4 用对照组数据验证人工神经网络  21
  2.5 应用ANNTOOLBOX的神经网络设计  21-22
    2.5.1 ANNtoolbox简介  21
    2.5.2 ANNtoolbox神经网络设计流程  21-22
  2.6 本章小结  22-23
第3章受热面污染监测的机理  23-27
  3.1 对流受热面污染检测的机理  23-25
    3.1.1 灰污参数  23-24
    3.1.2 清洁吸热量的获得  24-25
  3.2 水冷壁污染监测的机理  25-26
    3.2.1 灰污参数的定义  25
    3.2.2 炉膛清洁时炉膛出口烟气温度的获取  25-26
  3.3 本章小结  26-27
第4章受热面污染监测的实验研究  27-48
  4.1 实验背景  27-29
    4.1.1 锅炉参数  27-29
    4.1.2 锅炉结构特点  29
    4.1.3 对流受热面灰污监测的实现  29
  4.2 实验数据收集、处理  29-34
    4.2.1 样本点收集  30-33
    4.2.2 样本点筛选  33
    4.2.3 样本点集的特征  33-34
  4.3 神经网络模型的建立与调试  34-46
    4.3.1 人工神经网络输入、输出参数选择  34-35
    4.3.2 人工神经网络结构的设计  35-36
    4.3.3 样本点的训练  36-42
    4.3.4 样本点的敏感性测试  42-46
    4.3.5 人工神经网络的验证  46
  4.4 本章小结  46-48
第5章电站锅炉吹灰优化系统的开发和研究  48-56
  5.1 系统方案  48
  5.2 硬件架构  48-49
  5.3 软件架构  49-52
    5.3.1 逻辑结构  50
    5.3.2 数据库结构  50-52
  5.4 软件功能介绍  52-53
    5.4.1 污染程度在线监测  52
    5.4.2 历史查询  52-53
    5.4.3 报表服务  53
  5.5 系统应用情况分析  53-55
  5.6 本章小结  55-56
第6章总结与展望  56-58
  6.1 本文主要的研究成果  56
  6.2 进一步研究的展望  56-58
参考文献  58-61
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  61-62
致谢  62

燃煤电站锅炉受热面玷污在线监测系统研究

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