基于生产工况的高炉煤气产生量与消耗量的标定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104238483104238483A(43)申请公布日2014.12.24(21)申请号201310723376.0(22)申请日2013.12.23(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号申请人鞍钢股份有限公司(72)发明人张琦李鸿亮蔡九菊白晓波徐伟马光宇徐春柏(74)专利代理机构沈阳智龙专利事务所(普通合伙)21115代理人宋铁军周智博(51)Int.Cl.G05B19/418(2006.01)权权利要求书4页利要求书4页说明书10页说明书10页附图3页附图3页(54)发明名称基于生产工况的高炉煤气产生量与消耗量的标定方法(57)摘要本发明涉及一种基于钢铁生产工况的高炉煤气产生量和消耗量标定方法，为冶金行业煤气平衡、动态预测、优化调度等方面提供计算方法和数据支持，属于钢铁行业煤气监测和煤气平衡技术领域。本发明利用小波技术将高炉煤气发生量和消耗量历史数据分离出趋势数据和波动数据，然后对提取的趋势数据结合实际生产工况进行高炉煤气产生量和消耗量标定。本发明与现有方法相比，其具有准确评价、预测高炉煤气产生量和消耗量指标，为煤气调度人员提供煤气供需数据，提高煤气利用效率，减少煤气放散，实现节能减排。CN104238483ACN104238ACN104238483A权利要求书1/4页1.一种基于生产工况的高炉煤气产生量与消耗量的标定方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤一、采用实时监控采集数据，监测设备产品产量、运行工况和煤气产消量，设立工况点，描述设备运行所有基准与非基准工况；步骤二、运用小波分析方法，将大量煤气历史数据分离出波动数据和趋势数据；步骤三、根据步骤一分离出的工况点，将趋势数据划分为基准与非基准工况所对应的工况点数据，建立相应的标定模型，得到模型参数，完成标定。2.如权利要求1所述的基于生产工况的高炉煤气产生量与消耗量的标定方法，其特征在于步骤一所述的过程是设备运行现场观测与能源管理系统实时数据库读取历史煤气量数据相结合的方式，监测设备运行所有运行事件，再在设立工况点，描述设备运行工况；步骤二利用小波分离技术，将监测到的煤气量历史数据分离为波动数据和趋势数据，结合工况点监测事件，对趋势数据分类为基准工况数据和非基准工况数据。基准工况标定考虑产品产量、设备运行情况等因素，采用基准产生量，即消耗量标定和额定产生量即消耗量标定方法，描述设备正常运行时煤气量与时间、产品产量的关系。高炉非基准工况煤气发生量的标定，将非基准工况划分为休风事件和减风事件，对不同工况建立不同标定模型。其休风事件细分为减风阶段、休风阶段和复风阶段，建立最小二乘线性标定模型；减风事件划分为热风炉减风1500、热风炉减风1000和热风炉减风1000以下事件，建立最小二乘减风1500和减分1000不同标定模型。3.根据权利要求1所述的基于生产工况的高炉煤气产生量与消耗量的标定方法，其特征在于：根据设备运行现场实时监控与数据库读取历史煤气量信息，本发明包含数据准备和煤气标定两个阶段。所述数据准备阶段包含以下几点：1)按照设备运行工况，设立工况点，进行工况点划分，即对设备运行工况具体细分，一个工况点只能是基准工况或是非基准工况，如果工况点处于非基准工况状态，只能对应非基准工况其中的一种；2)记录高炉煤气实时产生量即消耗量与单元产品产量，要求煤气产生量即消耗量与产品产量时时对应；3)记录设备计划检修和临时事件的高炉煤气产生、消耗量，即设备基准工况和非基准工况煤气产生量即消耗量：所述煤气标定分为以下步骤：步骤一、对收集煤气量数据进行小波区分，得到趋势数据和波动数据；步骤二、对波动数据结合实际设备运行工况进行事件分离，得出基准工况和非基准工况数据；步骤三、针对不同工况点对分离后趋势数据进行标定，工况点标定如下：1)高炉基准工况煤气发生量的标定；基准工况，即高炉运行常规状态下，主体设备和生产都在正常状态；煤气发生量的标定有两种基本形式，即：基准发生量标定和额定发生量标定；a.基准发生量标定2CN104238483A权利要求书2/4页基准发生量标定是描述在统计时间周期T内，煤气发生总量Q与作业时间t的关系；式中，Qjzhbd,proBFG——高炉煤气基准发生量；qi,BFG,out——高炉煤气发生量；T——标定统计周期；t——在统计周期T内非基准工况运行时间；b.定额发生量标定定额发生量标定是描述统计时期内，产品产量W与煤气产生量Q之间的关系；式中，Qed,proBFG——高炉煤气额定发生量；W——统计周期内基准工况铁水产量；w——统计周期内非基准工况铁水产量；2)高炉非基准工况煤气发生量的标定；非基准工况是高炉运行受生产事件影响，主体生