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论模糊数学方法预测电站锅炉结渣的新发展

时间:2017-10-07 数学毕业论文 我要投稿

  [论文关键词]电站锅炉 结渣 模糊数学 预测
  [论文摘要]用模糊数学方法预测燃煤锅炉结渣特性的新发展,阐述了各评判方法的优缺点。

  锅炉结渣是长期困扰电站锅炉设计和运行的问题,威胁着电站锅炉的安全和经济运行。准确预测锅炉的结渣倾向,为大型电站锅炉的设计及运行提供科学依据,对提高锅炉的可用率,节约能源具有重要的现实意义和实用价值。
  结渣过程是极其复杂的物理化学过程,取决于许多因素的综合影响。它不仅与煤的灰分含量及其物理化学性质有关,还与燃烧器型式、炉膛结构和设计参数、炉内温度水平、空气动力工况、气氛条件以及受热面的布置等有关。国内外专家学者对结渣进行了广泛、深入的研究,提出了各类结渣预测方法并取得了一定的成果。本文主要阐述近年来采用模糊数学方法预测结渣特性的新发展。
  
  一、结渣评判指标
  目前,国内外判断电厂煤结渣的因素主要有两个方面:①根据煤的成分特性进行判断,比如煤灰中碱酸比B/A、硅比G、硅铝比SiO2/Al2O3、铁钙比等;②根据煤灰的物理特性进行判断,包括软化温度t2、灰渣粘度、煤灰烧结特性等。此外还有一些判定结渣的指标,如沾污指数Rf、煤灰粘度结渣指标、硫结渣指标RS、煤灰三元相图等。陈立军,文孝强等对结渣的评判指标做了归纳。
  美国EPRI曾调研了各种结渣指数的分辨情况, 调研结果表明, 没有任何一项单一的指数可以完全正确预报结渣倾向, 但任何一项指数又都有相当的可靠性(70% 左右)。
  
  二、模糊数学方法
  单指标评判和预测煤的结渣性准确率较低,难以满足实际需要。有必要找到一种能根据具体情况确定出不同指标的不同置信度的方法,以使判别结果更符合客观实际,因而产生了综合评判方法。
  煤的结渣程度由弱到强的变化是一个由量变到质变的过程,是一个模糊问题。模糊数学是用数学方法研究和处理具有“模糊性”现象的一门学科,因而能很好的评判煤的结渣倾向。
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  单一结渣特性判别指数分辨率低的一个重要原因是分割界限太明确,人为地把复杂的模糊性现象简单地处理成了清晰现象,并且单一指标只能从某个方面因素判别其结渣程度。为了提高预报的可靠性,必须兼顾多种因素综合评判。
  综合评判是一种通过考虑不同因素表现出的不同作用而得到全面、合理结论的决策手段。这方面研究的共同点是选取一些常规结渣指标作为因素集, 取用结渣程度“轻微”、“中等”、“严重”三级被择集作为评语集, 并确定因素集中各因素的权重, 进行单因素评判, 最后按某一模型加以单级模糊综合评判, 得到综合评判向量。按最大隶属度原则, 判定该煤种的结渣程度等级。上述方法使用方便, 在实践中得到广泛应用, 取得较好的效果。选择具有较高准确度的评判指标,在合理选择隶属函数和权重集的基础上,能够最大程度地减少人为因素的影响,使判别结果更准确。其关键在于从实际情况出发,建立合适的隶属函数和权重集。
  1.综合评判模型的发展及评判因数集的选取

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