矸石電廠煤泥輸送管道堵塞預(yù)測研究.pdf

1、煤泥作為煤炭廢料，矸石電廠將其作為燃料在循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)摻燒，通過鋪設(shè)管道進(jìn)行煤泥輸送。煤泥輸送管道的堵塞問題一直是影響煤泥輸送系統(tǒng)生產(chǎn)效率和安全的重要因素之一。對堵塞進(jìn)行故障預(yù)測和定位將能顯著提高煤泥輸送系統(tǒng)的運行性能，也是保障循環(huán)流化床鍋爐正常與安全運行的重要課題。本文研究了基于小波變換和極限學(xué)習(xí)機(jī)的煤泥輸送管道堵塞預(yù)測及定位方法，主要開展了以下研究工作：
　　針對煤泥輸送系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)易受到干擾影響的問題，分析現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的

2、特點，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行缺失數(shù)據(jù)補(bǔ)齊和數(shù)據(jù)去噪預(yù)處理。采用三次指數(shù)平滑法對數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)齊處理，采用小波變換法進(jìn)行數(shù)據(jù)去噪，比較四種不同閾值方法的去噪效果，并將小波空域相關(guān)法用于信號去噪，取得了更好的去噪效果，實現(xiàn)了煤泥輸送管道監(jiān)測數(shù)據(jù)的預(yù)處理，并為后期的壓力分布建模、堵塞預(yù)測及定位奠定基礎(chǔ)。
　　針對復(fù)雜管道煤泥輸送時阻力損失的問題，分析煤泥輸送管道的阻力損失機(jī)理及影響因素，確定阻力損失是剪切應(yīng)力和摩擦阻力共同作用的結(jié)果；建立基于機(jī)理分

3、析法的復(fù)雜管道（水平直管、傾斜管道、垂直管道）的壓力分布模型。對管道內(nèi)的一段煤泥進(jìn)行受力分析，建立力的平衡方程，并在非線性參數(shù)約束條件下對其進(jìn)行求解，得出復(fù)雜管道壓力分布的數(shù)學(xué)模型，其服從復(fù)雜的指數(shù)關(guān)系，并在確定模型摩擦阻力系數(shù)中改進(jìn)了常用的的計算方法；分析壓力分布的多變量影響因素，建立基于量子遺傳（QGA） BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的QGA-BP的壓力分布模型。
　　針對煤泥輸送管道堵塞預(yù)測問題，提出基于粒子群優(yōu)化核函數(shù)極限學(xué)習(xí)機(jī)（PSOK

4、ELM）的煤泥輸送管道堵塞預(yù)測方法，該方法在分析煤泥輸送管道堵塞預(yù)測機(jī)理的基礎(chǔ)上，確定堵塞預(yù)測的特征量，將支持向量機(jī)核函數(shù)引入極限學(xué)習(xí)機(jī)，并通過粒子群算法進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。利用黃陵煤矸石熱電廠實際測試數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真實驗，并與粒子群算法優(yōu)化支持向量機(jī)（PSOSVM）預(yù)測模型和核函數(shù)極限學(xué)習(xí)機(jī)（KELM）預(yù)測模型進(jìn)行比較，結(jié)果證明基于 PSOKELM的預(yù)測模型在預(yù)測速度和準(zhǔn)確性方面均優(yōu)于PSOSVM預(yù)測模型，在預(yù)測精度上優(yōu)于KELM預(yù)測模型。

5、r>　　針對煤泥輸送管道堵塞定位問題，分析瞬態(tài)正負(fù)壓波法的定位原理，利用小波變換空域相關(guān)法對正負(fù)壓波信號去噪，提出基于小波包預(yù)處理經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和小波變換模極大值法相結(jié)合（WPEMD-WTM）的正負(fù)壓波突變點檢測方法，確定正負(fù)壓波時間差，結(jié)合壓力波波速進(jìn)行堵塞點定位，并通過仿真驗證了該堵塞定位方法的有效性和準(zhǔn)確性。
　　針對煤泥輸送管道堵塞故障的報警問題，研究堵塞故障異常分析方法。通過計算壓力預(yù)測值及預(yù)測區(qū)間，結(jié)合壓力樣本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計