[发明专利]一种马蹄焰玻璃窑炉数据预处理及热效率计算方法及系统

说明书

为了解决现有技术中并未考虑传感器在高温高压导致数据的波动异常的问题，本发明提供一种马蹄焰玻璃窑炉数据预处理及热效率计算方法及系统，包括以下步骤：S1.通过数据采集装置采集玻璃窑炉内的温度数据；S2.对S1步骤采集的温度数据进行预处理；S3.对S2步骤预处理后的数据进行热平衡分析；S4.最终获得马蹄焰玻璃窑炉内实时热效率计算模型，获得实时热效应值；本发明针对马蹄焰玻璃窑炉这一特定类型的设备，快速处理异常数据并填补缺失值，以达到可以采用实时数据来进行热平衡分析，从而快速计算出窑炉的实时热效率。技术人员根据实际的生产情况，快速调整窑炉的运行状况，最终达到能效优化的目标。

技术领域

本发明涉及软测量技术领域，特别涉及一种马蹄焰玻璃窑炉数据预处理及热效率计算方法及系统。

背景技术

我国的窑炉数量众多，且大多技术落后，行业的需求增长依然偏弱，经济效益增长主要来自价格因素，行业盈利能力仍然有待提高。所以为了提高盈利能力，必须降低能耗，提升工艺水平，才能减少材料的损耗，从而降低成本提高盈利。

玻璃窑炉的燃烧系统，是玻璃生产过程的核心部分，也是最主要的能源消耗部分，其中主要的能源类型为石油焦。玻璃窑炉的燃烧过程是一个非常复杂的物理、化学过程，影响因素非常多，其中很多因素又彼此相互作用，相互制约。因此燃烧质量的高低，影响了整个工厂的经济效益。

目前，玻璃窑炉除了工厂里的技术人员，主要还是依靠历史经验，纸质上的记录来判断设备的运行状况。这种方式缺乏效率和准确性。因为人工不可能一直在运算，而且人可能会有误判，导致窑炉设备并不能全程处于最佳的运行状态。对于老旧的设备来说，自身的效率值也不断的下降，所以更需要科学的方式来使用。

但是，设备普遍老旧，传感器数量多但不齐全，网络不稳定，导致采集回来的数据并不是整洁有序的。有可能是数据缺失，有可能是采集频率发生改变，等其他情况。对于统计分析人员来说，这会造成很大的困扰。

可见，目前窑炉工厂的热效率计算，大多通过手动采集数据，要专门采购仪器，比如红外测温仪等，价格不菲，测量的成本高。人工计算还有效率问题，数据不是实时，反馈作用比较慢，缺少时效性。设备的调整往往就在一两分钟内就要采取措施，所以时间效率显得尤为重要。

针对马蹄焰玻璃窑炉，存在“以实际生产的万吨级玻璃纤维池窑为例,通过热工质量守恒定律和能量守恒定律，对窑炉和通路的物料平衡和热平衡分析，对池窑的热量分布和热效率情况进行分析”的文章，如舒国军,梁士鹏,韩利雄,张燕.窑炉热平衡测算分析池窑运行情况[J].玻璃纤维,2018(01):33-37；还有，“在确定热效率的时候，规定采用正平衡和反平衡的方法”，如苏运昌,程大享.用正、反热平衡法确定蒸汽锅炉效率[J].吉林电力技术,1982(01):46-49。

但是上述现有的技术方案，并未考虑传感器在高温高压导致数据的波动异常的情况，一旦传感器发生波动，通过该波动产生的数据也进入了计算中，得到的结果存在一定的误差，无法起到提升热效率的目的。

发明内容

为了解决现有技术中并未考虑传感器在高温高压导致数据的波动异常的问题，本发明提供一种马蹄焰玻璃窑炉数据预处理及热效率计算方法及系统。

本发明为了解决上述技术体所采用的技术方案是：一种马蹄焰玻璃窑炉数据预处理及热效率计算方法，其技术方案在于：包括以下步骤：

S1.通过数据采集装置采集玻璃窑炉内的温度数据；

S2.对S1步骤采集的温度数据进行预处理；

S3.对S2步骤预处理后的数据进行热平衡分析；

S4.最终获得马蹄焰玻璃窑炉内实时热效率计算模型，获得实时热效应值；

其中，S2步骤中的预处理过程包括以下步骤：