[发明专利]一种锅炉热偏差预测方法

权利要求书

1.一种锅炉热偏差预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按照气流在锅炉内形成的切圆大小和旋转方向对二次风门进行分类；

(2)对每类中各个风门的信息进行融合；

对所述各个风门的信息进行融合的方法为将二次风门约减为下列约减参数，包括开度、摆角及高度特征的各类假想风门；

(3)先对燃烧调整工况进行数值模拟，还原锅炉燃烧三维动力场，获取炉膛出口速度不均匀系数，进而整理风门参数与炉膛出口速度不均匀系数的数据关系；

(4)采用步骤(3)获得的数据关系作为数据驱动模型的样本，使用基于机器学习算法进行速度不均匀系数建模，得到数据驱动模型，具体为：

(41)对样本进行归一化处理，使得所有变量处于同一数量级；

(42)利用经过归一化处理的约减风门开度、高度、摆角作为模型输入，速度不均匀系数作为模型输出，训练数据驱动模型；

(5)建立热偏差与所述速度不均匀系数的相关模型，预测炉膛出口的热偏差；

(51)整理所述速度不均匀系数与所述热偏差的对应数据关系；

(52)以速度不均匀系数作为自变量，热偏差作为控制量，进行二次拟合，获得常数项、一次项、二次项系数，建立炉膛出口热偏差与速度不均匀系数的相关性模型，公式如下：

y＝k₂x²+k₁x+k₀

式中：y为炉膛出口热偏差；x为速度不均匀系数；k₂、k₁、k₀分别为二次项、一次项、常数项系数；

(53)对实际的任意工况进行步骤(1)和(2)的处理，调用步骤(4)建立的数据驱动模型和步骤(52)中的相关性模型，实现对任意工况的热偏差预测。

2.根据权利要求1所述的锅炉热偏差预测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述切圆分为与煤粉气流同向旋转的小切圆，与煤粉气流同旋转方向的大切圆，与煤粉气流异向旋转的消旋切圆。

3.根据权利要求2所述的锅炉热偏差预测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述二次风门的分类方法为：

将与所述煤粉气流入射角一致的二次风门归为第一类；将与所述煤粉气流呈偏转角，与所述切圆旋转方向一致的二次风门归为第二类；将与所述煤粉气流切圆旋转方向相反的二次风门归为第三类。

4.根据权利要求1所述的锅炉热偏差预测方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：

(31)搭建锅炉的仿真模型：根据锅炉结构参数构造物理模型，对不同区域划分不同的网格，建立湍流、能量、离散相、燃烧、辐射模型，完成锅炉仿真模型的搭建；

(32)不同工况的仿真计算：改变步骤(2)的约减参数数值，产生不同的边界条件，利用步骤(31)中的仿真模型进行计算，从而还原锅炉燃烧三维动力场；

(33)计算沿炉膛宽度方向各个位置的平均速度，获取速度不均匀系数；

(34)整理风门参数与炉膛出口速度不均匀系数的数据关系。