当前位置:主页 > 科技论文 > 动力论文 >

基于PCA的工业锅炉运行监控与优化研究

发布时间:2018-08-14 19:57
【摘要】:我国工业锅炉数量众多,运行效率普遍较低,导致能源浪费严重,对锅炉的运行状态进行有效的监控和优化,提高锅炉的运行水平能够产生显著的能源和环境效益。工业锅炉是多输入、多输出的复杂系统,其参数间具有强耦合性,难以通过建立精确的数学模型对其运行状态进行监控与优化。本文提出一种利用主元分析法(Principal Component Analysis, PCA)从锅炉的历史数据中提取有效信息,确定影响锅炉效率的主要参数,进而指导操作人员调整运行参数,实现锅炉运行状态优化的方法。此外,对锅炉数据采集过程中出现异常数据的甄别与恢复等预处理方法进行了研究。本文主要的工作如下:首先针对工业锅炉运行数据中存在的异常数据,用回归分析法对锅炉运行数据进行实时处理。利用锅炉中正常的历史数据建立多项式回归模型,预测下一时刻的值并与测量值比较,判别测量值是否为异常数据,并对异常数据予以修正。其次,将主元分析法引入到工业锅炉运行监控及优化过程,利用锅炉热效率较高的历史数据建立主元模型,获得Q和T2统计量的控制限,将锅炉实时数据代入主元模型计算出Q和T2统计量,并与其控制限比较,达到对锅炉运行监控的目的。当锅炉处于热效率较低的工况时,利用基于Q和T2贡献图的方法确定导致低效的主要参数,指导操作人员进行有针对性的操作。最后采用B/S模式,建立了一个具有数据采集、数据处理和数据发布的网络化平台,把复杂的数据分析与处理工作移植到专用的数据中心,然后将操作指导结果通过网络反馈给操作人员,有利于计算、存储资源的集约化应用。系统在某工业现场投入实用,产生一定的节能效益,证明了该系统方案和优化方法的可行性和有效性。
[Abstract]:There are a large number of industrial boilers in our country, and the operation efficiency is generally low, which leads to serious energy waste. To effectively monitor and optimize the boiler operation state and to improve the boiler operation level can produce significant energy and environmental benefits. Industrial boiler is a complex system with multi-input and multi-output, and its parameters are strongly coupled. It is difficult to monitor and optimize the operation state of industrial boiler by establishing accurate mathematical model. This paper presents a method of extracting effective information from boiler historical data by principal component analysis method (Principal Component Analysis, PCA), determining the main parameters affecting boiler efficiency, and then instructing operators to adjust operation parameters and realize boiler operation state optimization. In addition, the preprocessing methods such as discrimination and recovery of abnormal data in boiler data acquisition are studied. The main work of this paper is as follows: firstly, according to the abnormal data of industrial boiler operation data, the real-time processing of boiler operation data is carried out by using regression analysis method. A polynomial regression model is established by using the normal historical data of the boiler to predict the value of the next moment and compare it with the measured value to judge whether the measured value is abnormal data and to correct the abnormal data. Secondly, the principal component analysis method is introduced into the process of industrial boiler operation monitoring and optimization, and the principal component model is established by using the historical data of higher boiler thermal efficiency, and the control limits of Q and T2 statistics are obtained. The statistics of Q and T2 are calculated by replacing the real time data of boiler into the principal element model and compared with their control limits to achieve the purpose of monitoring the operation of the boiler. When the boiler is in the condition of low thermal efficiency, the method based on Q and T2 contribution diagram is used to determine the main parameters leading to the low efficiency and guide the operator to carry out the targeted operation. Finally, a network platform with data acquisition, data processing and data publishing is established by using the B / S model, and the complex data analysis and processing work is transplanted to the special data center. Then the operation guidance result is fed back to the operator through the network, which is advantageous to the intensive application of computing and storage resources. The system has been put into practice in a certain industrial field and has produced certain energy saving benefit, which proves the feasibility and effectiveness of the system scheme and optimization method.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TK227

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;书讯:《工业锅炉技术标准规范应用大全》出版[J];区域供热;2000年06期

2 孙俊勇;工业锅炉的节能改造技术[J];中国设备管理;2000年06期

3 林宗虎;我国工业锅炉的发展趋向[J];世界科技研究与发展;2000年04期

4 金靖华;在用燃油工业锅炉存在的问题与建议[J];工业锅炉;2001年02期

5 ;《工业锅炉》2003年第1~6期分类索引[J];工业锅炉;2003年06期

6 孙志纯,王衍斌;浅谈工业锅炉的安全管理[J];质量天地;2003年08期

7 ;工业锅炉 通用技术条件[J];设备管理与维修;2003年02期

8 ;《工业锅炉》杂志编辑委员会[J];工业锅炉;2005年03期

9 赵新强;工业锅炉节能改造[J];江西能源;2005年03期

10 ;《工业锅炉》2005年第1~6期分类索引[J];工业锅炉;2005年06期

相关会议论文 前10条

1 程其耀;;关于工业锅炉节能标准的探讨[A];上海市老科学技术工作者协会一、二、三届学术年会论文选集[C];2006年

2 刘茂修;;工业锅炉节能监测要点[A];江苏省能源研究会第八届学术年会论文集[C];2000年

3 商红彬;吴增福;刘文超;杨冰;田祥祥;杨俊;高广轶;;我国工业锅炉节能途径[A];第七届全国工业炉学术年会论文集[C];2006年

4 ;工业锅炉的节能与减排[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年

5 商福民;王效武;黄必权;尤成波;;中小型工业锅炉节能改造及排放状况计算分析[A];增强自主创新能力 促进吉林经济发展——启明杯·吉林省第四届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2006年

6 陆洁欢;郜科琴;;工业锅炉节能措施探讨[A];煤炭工业节能减排与循环经济发展论文集[C];2012年

7 商红彬;吴增福;田祥祥;;浅谈工业锅炉节能措施[A];2006全国能源与热工学术年会论文集[C];2006年

8 杨炜;;做好工业锅炉能耗等级考核工作[A];北京机械工程学会2012年优秀论文评选论文集[C];2012年

9 刘娟;杨麟;孙婷婷;郭思学;刘嘉庆;刘钐;;工业锅炉水质检测中常见问题探讨[A];第三次全国锅炉水(介)质处理学术交流会论文汇编[C];2013年

10 华兴;贾莉娜;张虹;朱有辉;李红;;工业锅炉温度场的重组测量[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 黄元章;我市推进工业锅炉节能减排[N];闽东日报;2008年

2 记者 刘佳;大连对982台工业锅炉实施节能减排改造[N];辽宁日报;2012年

3 本报记者 徐红卫 通讯员 叶金菊;工业锅炉“术”后:耗煤更少 除尘更好 热度更高[N];中国工业报;2005年

4 王菁;上海交大推出工业锅炉降耗减排新方案[N];中国工业报;2007年

5 王佳丽;我省工业锅炉地方新标准实施[N];山西经济日报;2008年

6 宋志丽;工业锅炉节能途径研究[N];陕西科技报;2008年

7 本报记者 戚文;工业锅炉“吃”稻壳[N];丹东日报;2009年

8 刘明;工业锅炉今年要做两件大事[N];中国工业报;2003年

9 郭宇;工业锅炉节能工程成效显著[N];中国工业报;2009年

10 王宝军;国家质检总局在河北廊坊开展工业锅炉节能试点示范[N];中国质量报;2008年

相关博士学位论文 前1条

1 季炫宇;新型CFB工业锅炉气固流动与热平衡、物料平衡特性研究[D];重庆大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 陆培宇;工业锅炉快装式脱硫塔结构设计与优化[D];华南理工大学;2015年

2 王文龙;工业锅炉在线物理阻垢、除垢机理及关键技术研究[D];燕山大学;2015年

3 王世林;基于PCA的工业锅炉运行监控与优化研究[D];大连海事大学;2016年

4 赵军明;广州市工业锅炉能耗分析与节能技术研究[D];华南理工大学;2010年

5 王晓亮;工业锅炉能效测试不确定度分析及软件编制[D];南昌航空大学;2012年

6 万玉婷;工业锅炉系统节能改造安全可靠性研究[D];华南理工大学;2015年

7 李丹;工业锅炉启停过程燃烧特性与运行优化指导系统研究[D];上海交通大学;2009年

8 王瑞斌;工业锅炉节能实践与节能途径研究[D];东北大学;2011年

9 倪娜;工业锅炉微机控制系统的研究与设计[D];吉林大学;2005年

10 许露露;我国工业锅炉国际竞争力研究[D];河南大学;2014年



本文编号:2183958

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/2183958.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户50232***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com