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灰色理論在電廠超凈排放改造項目可行性分析中的應用

文檔作者：張力今文檔來源： 1．新疆大學 2．華能新疆阜康熱電有限責任公司		更新日期： 2026年05月25日	點擊數：
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．36． 1研究成果J Research Findings
灰色理論在電廠超凈排放改造項目可行性分析中的應用
張力今’，
(1．新疆大學，新疆烏魯木齊830046；2．華能新疆阜康熱電有限責任公司，新疆昌吉831500)
摘要： 為了改善大氣環境質量，中央與地方政府針對燃煤供熱發電機組運行時因煤粉燃燒產生的NOx、SO，及粉塵的排
放標準制定了嚴厲的標準。因而，燃煤機組進行超低排放工程的改造是大勢所趨。文章針對阜康電廠2×135MW超高壓燃
煤供熱發電機組超凈排放改造項目的可研報告中設計的鍋爐入爐參數及配套設施等數據進行了灰色關聯度分析，探索污
染物排放量與發電機組設計的入爐燃燒參數之間的關系。確定出N0x、SOx及粉塵等污染物排放的主要制約因素，并檢驗
通過灰色理論得出的結果與可研報告中選用的超凈排放方案是否一致。
關鍵詞：灰色理論：電廠；關聯分析：污染物排放
中圖分類號：TM6 文獻標志碼：A 文章編號：2096-2789(2018)05—0036—03
1 灰色關聯理論
在一個系統中一個因素是否接近的判斷中，這些因
素之間的關系稱為灰色。灰色理論中的關聯分析的核心
步驟是利用曲線之間相似度來分析各個因素之間的關聯
度。文章運用過程曲線之間的相似關聯程度來尋找鍋爐
最優運行情況，用過程曲線之間的相近關聯度分析影響
污染物排放的主要因素。為了便于以下的計算和論述，
將過程曲線之間的相似關聯程度定位I型關聯度，過程
曲線之間的相近關聯度定位II型關聯度。
I型關聯度：
設aO為母數列即為參考數列，a0={a0(m)lm=l，2，?，
n}，式中m為aO的序列數。
設ai為子數列即比較數列，ai={ai(m)lm=l，2，? ，
n ，式中m 為ai的序列數。
比較數列與參考數列的距離為：Ai(m)=la0(m)．
ai(m)I； 則a0(m)與ai(m)的關聯度I型為：
‘i(m)=minimin △i(m)+p maximax A i(m)／p max
max Ai(m)+Ai(m)
式中的p為0到正無窮的分辨系數，越大，分辨力
越小。p取值范圍為0～ 1，常取0．5。可根據具體情
況具體分析取值，比較靈活。
II型關聯度為：
一Σ 護( 》一Σ l 肌)一 黔} (1)
( ) ( 一I)～j 《女十l}一 (．i})十 《的l(2)
那么，對于離散函數ai(t)，aj(t)，t∈T，若dij‘ 、
dij‘ 、dij 皆存在， 則稱D 為ai(t)與aj(t)在T上的II
型關聯度。
七 dt{ 。r ； 、d 七 ≯ 一l 一
(4)
2 灰色理論在發電廠改進項目應用
從阜康電廠1號、2號機組為2×135MW 超高壓
燃煤供熱發電機組可研報告中獲取運行實時數據，進
行灰色關聯度分析。阜康電廠采用的是型號為DG．
J440／13．73．II10超高壓， 自然循環，四角切圓燃燒，一
次中間再熱，平衡通風，固態排渣，緊身封閉，全鋼架
(主、副雙鋼架)，全懸吊結構，管式空氣預熱器(一、
二次風布置)，”II”型布置汽包鍋爐，設計燃用阜康電
廠主要燃用阜康及周邊煤、準東煤。脫銷技術利用舊兩
層舊催化劑+備用層增加一層同規格新催化劑，并配套
進行煙氣旁路的低負荷脫硝改造，改造完成后進行噴氨
優化調整和噴氨系統自動控制。制粉系統采用中間貯倉
式熱風送粉系統，新增濕式電除塵器設備，連續排放監
測系統在鍋爐運行中實施全天候污染物指標監測。
2．1 利用I型灰色關聯度探尋鍋爐運行最優狀況
(1)文章選取鍋爐運行時荷載、NO 、煙塵濃度、
SO，、空干基c含量、入爐煤收到基全水分、收到基灰分、
分析基揮發分、空干基含碳量平均值等幾種關鍵常用參
數來分析問題。作為I型關聯分析的指標參數即為比較
列，如表1所示。
選取阜康電廠1號、2號機組近三年(2014～ 2016
年)鍋爐運行時燃煤參數指標平均值作為比較列，進行I
型灰色關聯分析，完成篩選最優的過程。探索適合當前
煤種和工況參數，且有害物物質排放量降到最低的同時
鍋爐燃燒效率到達最佳狀態的運行方式。
(2)選取當前負荷、煤質數據(NO 、煙塵濃度、
SO，、空干基C含量、入爐煤收到基全水分、收到基灰分、
分析基揮發分、空干基含碳量)以及本次超凈空改造項
目可研報告預期NO 、SO：、煙塵濃度排放標準。作為
標準參考列a0，如表2所示。
選取分析阜康發電機組改造后運行時刻前20min時間
內數據記錄，假設20s搜集一次數據，則將這20min內的
表1 l型關聯分析的指標參數即為比較列
作者簡介：張力今(1986-)，男，初級，研究方向：火電生產。
發電機組運行數據及發電機組2014～ 2016年約1200個
時間段的數據作為比較列，與參考列a0進行灰色關聯分
Research Findings I研究成果I ·37·
表2標準參考指標值a0、權系數與可研報告數據參考指標值
析。對于每一個運行狀態，選取相同發電機組運行的195
個相關參數，除了參考列中的指標，還包括新催化劑低溫
省煤、電場前后分區配套高頻、改造原有噴淋空塔為折返
塔、啟用離心+變頻新引風機、稀釋風機、聲波吹灰和
蒸汽吹灰器聯合模式等相關的參數進行關聯度分析。統一
用公式：a =a／max(a)進行歸一化處理，將20min內每一
個時間段及2014～ 2016年歷史數據中的最佳運行狀態
195個參數的最大值在20min內各參數的比較，從而得到
歸一化的結果， 目的是讓原始數據的各種參數歸結到同一
水平，便于比較，計算和比較序列與參考序列的距離由公
式：A i(m)=la0(m)．ai(m)l計算比較列與參考列的距離△i
及m Ai(m)和ma)【iAi(m)， 得到：mir~minmAi(m)=O；
max~max=Ai(m)=97．962。
(3)計算不同工況對每項指標的相關性系數。
由公式‘i(m)=minimin A i(m)+P maximaxm A i(m)／
P maximax A i(m)+A i(m)
計算出各運行工況下，NO 、SO：、煙塵濃度、飛灰
含碳量、等指數與標準參考指數值的相關系數。
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