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灰色理论在电厂超净排放改造项目可行性分析中的应用

文档作者：张力今文档来源： 1．新疆大学 2．华能新疆阜康热电有限责任公司		更新日期： 2026年05月25日	点击数：
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上一篇：火电机组等级检修周期延长的可行性探讨

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．36． 1研究成果J Research Findings
灰色理论在电厂超净排放改造项目可行性分析中的应用
张力今’，
(1．新疆大学，新疆乌鲁木齐830046；2．华能新疆阜康热电有限责任公司，新疆昌吉831500)
摘要： 为了改善大气环境质量，中央与地方政府针对燃煤供热发电机组运行时因煤粉燃烧产生的NOx、SO，及粉尘的排
放标准制定了严厉的标准。因而，燃煤机组进行超低排放工程的改造是大势所趋。文章针对阜康电厂2×135MW超高压燃
煤供热发电机组超净排放改造项目的可研报告中设计的锅炉入炉参数及配套设施等数据进行了灰色关联度分析，探索污
染物排放量与发电机组设计的入炉燃烧参数之间的关系。确定出N0x、SOx及粉尘等污染物排放的主要制约因素，并检验
通过灰色理论得出的结果与可研报告中选用的超净排放方案是否一致。
关键词：灰色理论：电厂；关联分析：污染物排放
中图分类号：TM6 文献标志码：A 文章编号：2096-2789(2018)05—0036—03
1 灰色关联理论
在一个系统中一个因素是否接近的判断中，这些因
素之间的关系称为灰色。灰色理论中的关联分析的核心
步骤是利用曲线之间相似度来分析各个因素之间的关联
度。文章运用过程曲线之间的相似关联程度来寻找锅炉
最优运行情况，用过程曲线之间的相近关联度分析影响
污染物排放的主要因素。为了便于以下的计算和论述，
将过程曲线之间的相似关联程度定位I型关联度，过程
曲线之间的相近关联度定位II型关联度。
I型关联度：
设aO为母数列即为参考数列，a0={a0(m)lm=l，2，⋯，
n}，式中m为aO的序列数。
设ai为子数列即比较数列，ai={ai(m)lm=l，2，⋯ ，
n ，式中m 为ai的序列数。
比较数列与参考数列的距离为：Ai(m)=la0(m)．
ai(m)I； 则a0(m)与ai(m)的关联度I型为：
‘i(m)=minimin △i(m)+p maximax A i(m)／p max
max Ai(m)+Ai(m)
式中的p为0到正无穷的分辨系数，越大，分辨力
越小。p取值范围为0～ 1，常取0．5。可根据具体情
况具体分析取值，比较灵活。
II型关联度为：
一Σ 护( 》一Σ l 肌)一 黔} (1)
( ) ( 一I)～j 《女十l}一 (．i})十 《的l(2)
那么，对于离散函数ai(t)，aj(t)，t∈T，若dij‘ 、
dij‘ 、dij 皆存在， 则称D 为ai(t)与aj(t)在T上的II
型关联度。
七 dt{ 。r ； 、d 七 ≯ 一l 一
(4)
2 灰色理论在发电厂改进项目应用
从阜康电厂1号、2号机组为2×135MW 超高压
燃煤供热发电机组可研报告中获取运行实时数据，进
行灰色关联度分析。阜康电厂采用的是型号为DG．
J440／13．73．II10超高压， 自然循环，四角切圆燃烧，一
次中间再热，平衡通风，固态排渣，紧身封闭，全钢架
(主、副双钢架)，全悬吊结构，管式空气预热器(一、
二次风布置)，”II”型布置汽包锅炉，设计燃用阜康电
厂主要燃用阜康及周边煤、准东煤。脱销技术利用旧两
层旧催化剂+备用层增加一层同规格新催化剂，并配套
进行烟气旁路的低负荷脱硝改造，改造完成后进行喷氨
优化调整和喷氨系统自动控制。制粉系统采用中间贮仓
式热风送粉系统，新增湿式电除尘器设备，连续排放监
测系统在锅炉运行中实施全天候污染物指标监测。
2．1 利用I型灰色关联度探寻锅炉运行最优状况
(1)文章选取锅炉运行时荷载、NO 、烟尘浓度、
SO，、空干基c含量、入炉煤收到基全水分、收到基灰分、
分析基挥发分、空干基含碳量平均值等几种关键常用参
数来分析问题。作为I型关联分析的指标参数即为比较
列，如表1所示。
选取阜康电厂1号、2号机组近三年(2014～ 2016
年)锅炉运行时燃煤参数指标平均值作为比较列，进行I
型灰色关联分析，完成筛选最优的过程。探索适合当前
煤种和工况参数，且有害物物质排放量降到最低的同时
锅炉燃烧效率到达最佳状态的运行方式。
(2)选取当前负荷、煤质数据(NO 、烟尘浓度、
SO，、空干基C含量、入炉煤收到基全水分、收到基灰分、
分析基挥发分、空干基含碳量)以及本次超净空改造项
目可研报告预期NO 、SO：、烟尘浓度排放标准。作为
标准参考列a0，如表2所示。
选取分析阜康发电机组改造后运行时刻前20min时间
内数据记录，假设20s搜集一次数据，则将这20min内的
表1 l型关联分析的指标参数即为比较列
作者简介：张力今(1986-)，男，初级，研究方向：火电生产。
发电机组运行数据及发电机组2014～ 2016年约1200个
时间段的数据作为比较列，与参考列a0进行灰色关联分
Research Findings I研究成果I ·37·
表2标准参考指标值a0、权系数与可研报告数据参考指标值
析。对于每一个运行状态，选取相同发电机组运行的195
个相关参数，除了参考列中的指标，还包括新催化剂低温
省煤、电场前后分区配套高频、改造原有喷淋空塔为折返
塔、启用离心+变频新引风机、稀释风机、声波吹灰和
蒸汽吹灰器联合模式等相关的参数进行关联度分析。统一
用公式：a =a／max(a)进行归一化处理，将20min内每一
个时间段及2014～ 2016年历史数据中的最佳运行状态
195个参数的最大值在20min内各参数的比较，从而得到
归一化的结果， 目的是让原始数据的各种参数归结到同一
水平，便于比较，计算和比较序列与参考序列的距离由公
式：A i(m)=la0(m)．ai(m)l计算比较列与参考列的距离△i
及m Ai(m)和ma)【iAi(m)， 得到：mir~minmAi(m)=O；
max~max=Ai(m)=97．962。
(3)计算不同工况对每项指标的相关性系数。
由公式‘i(m)=minimin A i(m)+P maximaxm A i(m)／
P maximax A i(m)+A i(m)
计算出各运行工况下，NO 、SO：、烟尘浓度、飞灰
含碳量、等指数与标准参考指数值的相关系数。
q
一Σ 衙毛

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