火力發電機組不同負荷下鍋爐效率的評價方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于火力發電技術領域，特別是涉及一種火力發電機組不同負荷下鍋爐效 率的評價方法。
【背景技術】
[0002] 鍋爐燃燒優化項目是火力發電廠常用的提高經濟性手段，其項目核算方法主要是 衡量鍋爐效率的提高。然而，鍋爐效率值受機組負荷的影響較大，不同負荷下的鍋爐效率不 具有可比性。通常鍋爐效率的對比計算主要以多個固定負荷下的性能試驗為方法，但是，由 于機組的負荷往往隨著燃燒狀態以及生產用電需求等因素呈近似隨機的波動，完全的固定 負荷狀態在不影響生產的情況下是不可能存在的。此外，傳統的性能試驗對比方法常采用 時段內平均值對比的方法，該方法屬于抽樣統計范疇，當抽樣樣本容量過小時樣本很難準 確反映總體特征。傳統的強制定負荷性能試驗雖然準確度較高，但需消耗大量的人力物力， 對機組的正常生產帶來影響，這使得強制定負荷試驗次數不可能保證達到合適的抽樣樣本 容量。由統計理論可知，只有對足量樣本的統計檢驗才能有效區分出鍋爐效率提高量的來 源，到底是由燃燒技術的改進造成的還是來自抽樣的引入的隨機誤差。
【發明內容】
[0003] 本發明針對現有技術存在的缺陷和不足，提出一種火力發電機組不同負荷下鍋爐 效率的評價方法，能夠克服負荷對鍋爐效率的影響，從而可在不影響生產的前提下獲得足 量數據，進而利用統計檢驗的方法鑒別效率均值改變量的來源，達到準確評價鍋爐燃燒優 化項目實施效果的目的。
[0004] 本發明的技術方案是：
[0005] 1. -種火力發電機組不同負荷下鍋爐效率的評價方法，其特征在于，包括以下步 驟：
[0006] 步驟1、獲取nl組燃燒優化項目實施前的機組性能數據和n2組燃燒優化項目實施 后的機組性能數據；每組機組性能數據包括機組主汽流量值和鍋爐效率值；
[0007] 步驟2、獲得負荷-效率基準曲線，即主汽流量-鍋爐效率基準曲線；
[0008] 步驟3、利用步驟2中的基準曲線對步驟1中獲得的鍋爐效率值進行折算；將步驟 1獲得的鍋爐效率值與同一負荷下基準曲線對應的效率值作差，得到步驟1中機組性能數 據的鍋爐效率折算值；
[0009] 步驟4、利用t檢驗方法確定由所述步驟3的鍋爐效率折算值得到的折算效率均值 的差別是單純由抽樣誤差造成的還是確實是由兩個總體均數差別造成的，判斷燃燒優化 項目實施前后鍋爐效率是否有明顯變化；
[0010] 步驟5、在步驟4中所判斷燃燒優化項目實施前后鍋爐效率有明顯變化的前提下， 對優化項目實施前后兩組折算效率均值進行大小比較，若燃燒優化項目實施后的折算效率 均值大于項目實施前的折算效率均值，則表明燃燒優化項目能夠提高鍋爐效率，否則表明 燃燒優化項目會導致鍋爐效率降低。
[0011] 2.所述步驟1中，主汽流量值采用T時間內主汽流量傳感器記錄的平均值，鍋爐效 率值在有準確的反平衡計算值時直接采用T時間內的平均值，否則采用以正平衡法計算得 到鍋爐效率值。
[0012] 3.所述步驟1中，^、叫應不少于100組，T時間長度為一小時或幾小時，且所采集 的主汽流量值應涵蓋機組的主要運行區間。
[0013] 4.所述步驟2中，新投入運行的機組采用鍋爐設計時的主汽流量-鍋爐效率曲線， 長期運行后的機組采用歷史數據通過最小二乘擬合法得到實際運行的主汽流量-鍋爐效 率曲線。
[0014] 5.所述步驟4中，所述t檢驗的方法包括以下步驟：
[0015] 1)通過Levene's檢驗判斷兩個總體方差是否一致；其中兩個總體指：燃燒優化項 目實施前后的鍋爐效率；兩個總體對應的兩組抽樣樣本分別為：折算后的燃燒優化項目實 施前的鍋爐效率值和折算后的燃燒優化項目實施后的鍋爐效率值；
[0016] 2)當兩個總體具有完全一致的方差時，則兩組樣本均數的差值尤- 4服從式⑶ 所示的自由度為v的t分布：
[0017]
[0018] 3)當兩個總體的方差不一致時，則兩組樣本均數的差值f-A服從式（12)所示 的自由度為V'的t'分布，
[0019]
[0020] 4)針對步驟2)和步驟3)兩種情況進行t檢驗，得到相應的顯著性檢驗P值，當P 值小于0. 05時，認為兩個總體均值有顯著差異，即燃燒優化項目實施前后鍋爐效率有明顯 的變化；否則當P值大于等于0.05時，認為兩個總體均值無差異，即燃燒優化項目實施前后 鍋爐效率無明顯的變化。
[0021] 本發明的技術效果：
[0022] 本發明提出的一種火力發電機組不同負荷下鍋爐效率的評價方法，能夠克服負荷 對鍋爐效率的影響，從而可在不影響生產的前提下獲得足量數據，進而利用統計檢驗的方 法鑒別效率均值改變量的來源，達到準確評價鍋爐燃燒優化項目實施效果的目的。
[0023] 本發明的創新點在于：
[0024] 1.由于鍋爐效率值受機組負荷的影響較大，本發明采用效率折算值，將實際獲得 的鍋爐效率值與同一負荷下基準曲線對應的效率值作差得到效率折算值，在折算后再進行 比較，克服負荷對鍋爐效率的影響；
[0025] 2.對折算效率均值進行t檢驗，鑒別折算效率均值的差別是單純由抽樣誤差造成 的還是確實是由兩組樣本均值差別造成的，對項目實施前后的效率是否提高做出最科學的 判斷。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發明的方法流程圖。
[0027] 圖2為本發明的方法進行折算效率計算的原理圖。
[0028] 圖3為本發明的t檢驗方法流程圖。
【具體實施方式】
[0029] 以下結合附圖對本發明的實施例做進一步的詳細說明。
[0030] 如圖所示，是本發明的方法流程圖。一種火力發電機組不同負荷下鍋爐效率的評 價方法，包括以下步驟：
[0031] 步驟1、數據獲取：獲取燃燒優化項目實施前后的機組性能數據；分別從DCS系統 中采集ni、n2組燃燒優化項目實施前后的機組主汽流量、鍋爐效率數據，其中，主汽流量數 據采用T時間內主汽流量傳感器記錄的平均值，鍋爐效率值在有準確的反平衡計算值時可 以直接采用T時間內的平均值，否則可采用以正平衡法計算得到爐效數據。其中，叫、112不 應少于100組，且所采集的主汽流量值應涵蓋機組的主要運行區間，T時間長度應保證足夠 大，例如一小時或幾小時，可以保證鍋爐效率值尤其是正平衡效率計算值的準確性。
[0032] 步驟2、獲得負荷-效率基準曲線，即主汽流量_鍋爐效率基準曲線；新投入運行 的機組可以采用鍋爐設計時的主汽流量-鍋爐效率曲線，長期運行后的機組可以采用歷史 數據最小二乘擬合法得到實際運行的主汽流量-鍋爐效率曲線，最小二乘擬合法的步驟可 參考如下：
[0033] 最小二乘擬合法是研究一個因變量（Y)和多個自變量（XdX2，…，XJ之間的線性 關系的方法，其回歸樽塑為：設_變量Y與自變量tX2，…，Xm之間有關系式：
[0034]
⑴ y - 'V- 7 ' /'
[0035] 其中b。，h，…，1\是m+1個未知參數，b。稱回歸函數，bi，…，1\稱為回歸系數。m =1時，即為一元線性回歸模型。e是隨機誤差（殘差），在建立模型時可以先假設e是 服從期望為〇,方差為〇 2的正態分布，而且它們之間不存在序列相關。
[0036] 由實驗測得n組相互獨立的實驗數據（Xu，Xl2，…，= 1，2,…，n，則線性 回歸模型用矩陣形式表示為
[0037]
[0038] 式中m---自變量個數，同時也是回歸系數的個數；
[0039] n--用于回歸分析的實驗數據的組數。
[0040] 簡記為y=Xb+e (3)
[0041] 用最小二乘法估計參數（b。，h，…，bm)，使殘差平方和
[0042]
[0043] 達到最小，根據微積分中求極值的原理，Q分別對b。，h，…，b"，求偏微分，經整理后 用矩陣形式表示為
[0044] XT(y-Xb)=0 (5)
[0045] 直接用線性代數中的矩陣運算求解為
[0046] b=(XTX)Yy(6)
[0047] 從而得多元線性經