锅炉热效率在线监测方法、装置、可读介质及电子设备与流程

本发明涉及能源
技术领域：
，尤其涉及锅炉热效率在线监测方法、装置、可读介质及电子设备。
背景技术：
：锅炉热效率的反平衡热效率计算方法的主要依据是gb/t10180-2017《工业锅炉热工性能试验规程》。《工业锅炉热工性能试验规程》中的反平衡热效率计算公式为η＝100-(q2+q3+q4+q5+q6+q7)，其中，η表征反平衡热效率，单位为％；q2表征排烟热损失，单位为％；q3表征气体不完全燃烧热损失，单位％；q4表征固体不完全燃烧热损失，单位为％；q5表征散热损失，单位为％；q6表征灰渣物理热损失，单位为％；q7表征石灰石脱硫热损失，单位为％。而对于燃气锅炉而言，q4、q6、q7均为0，所以燃气锅炉的反平衡热效率计算公式为η＝100-(q2+q3+q5)。但是，按照上述方法确定的锅炉热效率，需要采集较多的测试数据且需要使用较多的测试仪表设备，才能够得到较为准确的排烟热损失q2、气体不完全燃烧热损失q3以及散热损失q5，同时计算过程相对复杂，计算时间较长，不利于实时了解燃气锅炉的运行状态。技术实现要素：本发明提供了一种锅炉热效率在线监测方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，仅需采集燃气锅炉运行时的排烟温度和排烟处的过量空气系数，并将其带入锅炉热效率计算公式后即可计算出燃气锅炉的锅炉热效率，从而降低计算难度，节约计算时间，以便于实时了解燃气锅炉的运行状态。第一方面，本发明提供了一种锅炉热效率在线监测方法，包括：获取燃气锅炉运行时的当前排烟温度以及排烟处的当前过量空气系数；获取所述燃气锅炉的锅炉热效率计算公式，所述锅炉热效率计算公式基于效率常数、排烟温度参数和排烟温度变量的乘积项以及过量空气系数参数和过量空气系数变量的乘积项所构建；将所述当前排烟温度以及所述当前过量空气系数代入所述锅炉热效率计算公式中进行计算，以确定所述燃气锅炉的当前锅炉热效率。在一个实施例中，所述锅炉热效率计算公式包括：η＝103.862-4.867×α-0.053×t其中，η表征锅炉热效率，单位为％；103.862表征效率常数；4.867表征过量空气系数参数；0.053表征排烟温度参数；α表征排烟处的过量空气系数；t表示排烟温度，单位为℃。在一个实施例中，所述获取燃气锅炉运行时排烟处的当前过量空气系数，包括：获取所述燃气锅炉运行时排烟处的当前含氧量；获取过量空气系数计算公式；将所述当前含氧量代入所述过量空气系数计算公式中进行计算，以确定当前过量空气系数。在一个实施例中，所述过量空气系数计算公式如下：α＝(21/(21-o2))其中，α表征排烟处的过量空气系数；o2表示排烟处的含氧量，单位为％。在一个实施例中，所述过量空气系数计算公式如下：α＝(21/(21-0.91×o2))其中，α表征排烟处的过量空气系数；o2表示排烟处的含氧量，单位为％。第二方面，本发明提供了一种锅炉热效率在线监测装置，包括：参数获取模块，用于获取燃气锅炉运行时的当前排烟温度以及排烟处的当前过量空气系数；公式获取模块，用于获取所述燃气锅炉的锅炉热效率计算公式，所述锅炉热效率计算公式基于效率常数、排烟温度参数和排烟温度变量的乘积项以及过量空气系数参数和过量空气系数变量的乘积项所构建；计算模块，用于将所述当前排烟温度以及所述当前过量空气系数代入所述锅炉热效率计算公式中进行计算，以确定所述燃气锅炉的当前锅炉热效率。在一个实施例中，所述锅炉热效率计算公式包括：η＝103.862-4.867×α-0.053×t其中，η表征锅炉热效率，单位为％；103.862表征效率常数；4.867表征过量空气系数参数；0.053表征排烟温度参数；α表征排烟处的过量空气系数；t表示排烟温度，单位为℃。在一个实施例中，所述参数获取模块，包括：含氧量获取单元、公式获取单元以及计算单元；其中，所述含氧量获取单元，用于获取燃气锅炉运行时的当前排烟温度以及排烟处的当前过量空气系数；所述公式获取单元，用于获取所述燃气锅炉的锅炉热效率计算公式；所述计算单元，用于将所述当前排烟温度以及所述当前过量空气系数代入所述锅炉热效率计算公式中进行计算，以确定所述燃气锅炉的当前锅炉热效率。第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，包括执行指令，当电子设备的处理器执行所述执行指令时，所述处理器执行如第一方面中任一所述的方法。第四方面，本发明提供了一种电子设备，包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器执行如第一方面中任一所述的方法。本发明提供了一种锅炉热效率在线监测方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，该方法通过获取燃气锅炉运行时的当前排烟温度以及排烟处的当前过量空气系数；然后，获取燃气锅炉的锅炉热效率计算公式，锅炉热效率计算公式基于效率常数、排烟温度参数和排烟温度变量的乘积项以及过量空气系数参数和过量空气系数变量的乘积项所构建，之后，将当前排烟温度以及当前过量空气系数代入锅炉热效率计算公式中进行计算，以确定燃气锅炉的当前锅炉热效率。综上所述，本发明的技术方案，仅需采集燃气锅炉运行时的排烟温度和排烟处的过量空气系数，并将其带入锅炉热效率计算公式后即可计算出燃气锅炉的锅炉热效率，从而降低计算难度，节约计算时间，以便于实时了解燃气锅炉的运行状态。上述的非惯用的优选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明一实施例提供的一种锅炉热效率在线监测方法的流程示意图；图2为本发明一实施例提供的一种锅炉热效率在线监测装置的结构示意图；图3为本发明一实施例提供的另一种锅炉热效率在线监测装置的结构示意图；图4为本发明一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例可应用在电子设备上，具体可以应用于服务器或一般计算机上，如图1所述，本发明实施例提供了一种锅炉热效率在线监测方法，包括如下各个步骤：步骤101、获取燃气锅炉运行时的当前排烟温度以及排烟处的当前过量空气系数。通过在燃气锅炉上安装传感器，并将传感器采集的数据发送给电子设备，从而使得电子设备能够获取燃气锅炉运行时的运行参数。这里，基于传感器采集数据为现有技术，本发明实施对比不做过多赘述。具体地，燃气锅炉的运行参数包括两种，一种为排烟温度和排烟处的氧含量；另一种为排烟温度和过量空气系数。当运行参数包括排烟温度和过量空气系数，则可通过燃气锅炉上安装的传感器，直接获取燃气锅炉运行时的当前排烟温度以及排烟处的当前过量空气系数。当运行参数包括排烟温度和排烟处的氧含量，在一个实施例中，具体可通过如下实现方式确定过量空气系数：获取燃气锅炉运行时排烟处的当前含氧量；获取过量空气系数计算公式；将当前含氧量代入过量空气系数计算公式中进行计算，以确定当前过量空气系数。具体地，可通过燃气锅炉上安装的传感器，直接获取燃气锅炉运行时排烟处的当前含氧量。在一个实施例中，过量空气系数计算公式包括：α＝(21/(21-o2))其中，α表征排烟处的过量空气系数；o2表示排烟处的含氧量，单位为％。在一个实施例中，过量空气系数计算公式包括：α＝(21/(21-0.91×o2))其中，α表征排烟处的过量空气系数；o2表示排烟处的含氧量，单位为％。需要说明的是，本发明实施例并不意图对过量空气系数计算公式得到的方式进行限定，可以是对燃气锅炉排烟处的含氧量和过量空气系数之间进行模型训练得到过量空气系数计算公式。步骤102、获取所述燃气锅炉的锅炉热效率计算公式，所述锅炉热效率计算公式基于效率常数、排烟温度参数和排烟温度变量的乘积项以及过量空气系数参数和过量空气系数变量的乘积项所构建。在一个实施例中，锅炉热效率计算公式包括：η＝103.862-4.867×α-0.053×t其中，η表征锅炉热效率，单位为％；103.862表征效率常数；4.867表征过量空气系数参数；0.053表征排烟温度参数；α表征排烟处的过量空气系数；t表示排烟温度，单位为℃。需要说明的是，排烟温度参数、过量空气系数参数以及效率常数可以结合实际数据不断进行调整，从而更为真实的反映出燃气锅炉的当前运行状态。步骤103、将所述当前排烟温度以及所述当前过量空气系数代入所述锅炉热效率计算公式中进行计算，以确定所述燃气锅炉的当前锅炉热效率。发明人对本发明实施例提供的锅炉热效率计算公式η＝103.862-4.867×α-0.053×t的计算值和锅炉热效率的实际值做了对比，对比结果如表1所示，偏差最大为1.86％，能够满足工程实际精度需要，证明本发明实施例提供的锅炉热效率计算公式η＝103.862-4.867×α-0.053×t具有良好的适用性。序号排烟温度排烟处的氧含量过量空气系数实际值计算值偏差1164.84.21.2288.4289.180.852138.84.21.2290.4690.560.113223.94.891.2785.9785.82-0.184192.44.61.2587.5787.590.025147.912.32.1484.0185.601.866188.12.011.1088.0488.560.597197.21.191.0588.3288.28-0.058105.99.381.6890.0990.05-0.059202.61.211.0688.0687.99-0.0810153.43189.5890.861.4111150.942.1584.4185.401.1612202.481.1788.4587.44-1.1613189.031.2886.7487.611.0014174.582.7682.3681.18-1.461550.52.21.1194.3695.811.5116111.59.71.7389.4889.560.0917128.911.0591.5291.940.46181286.41.3890.3990.34-0.0519103.63.91.2093.9792.51-1.57通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是：仅需采集燃气锅炉运行时的排烟温度和排烟处的过量空气系数，并将其带入锅炉热效率计算公式后即可计算出燃气锅炉的锅炉热效率，从而降低计算难度，节约计算时间，以便于实时了解燃气锅炉的运行状态。基于与本发明方法实施例相同的构思，请参考图2，本发明实施例还提供了一种锅炉热效率在线监测装置，包括：参数获取模块201，用于获取燃气锅炉运行时的当前排烟温度以及排烟处的当前过量空气系数；公式获取模块202，用于获取所述燃气锅炉的锅炉热效率计算公式，所述锅炉热效率计算公式基于效率常数、排烟温度参数和排烟温度变量的乘积项以及过量空气系数参数和过量空气系数变量的乘积项所构建；计算模块203，用于将所述当前排烟温度以及所述当前过量空气系数代入所述锅炉热效率计算公式中进行计算，以确定所述燃气锅炉的当前锅炉热效率。在一个实施例中，所述锅炉热效率计算公式包括：η＝103.862-4.867×α-0.053×t其中，η表征锅炉热效率，单位为％；103.862表征效率常数；4.867表征过量空气系数参数；0.053表征排烟温度参数；α表征排烟处的过量空气系数；t表示排烟温度，单位为℃。请参考图3，在一个实施例中，所述参数获取模块201，包括：含氧量获取单元2011、公式获取单元2012以及计算单元2013；其中，所述含氧量获取单元2011，用于获取燃气锅炉运行时的当前排烟温度以及排烟处的当前过量空气系数；所述公式获取单元2012，用于获取所述燃气锅炉的锅炉热效率计算公式；所述计算单元2013，用于将所述当前排烟温度以及所述当前过量空气系数代入所述锅炉热效率计算公式中进行计算，以确定所述燃气锅炉的当前锅炉热效率。在一个实施例中，所述过量空气系数计算公式包括：α＝(21/(21-o2))其中，α表征排烟处的过量空气系数；o2表示排烟处的含氧量，单位为％。在一个实施例中，所述过量空气系数计算公式包括：α＝(21/(21-0.91×o2))其中，α表征排烟处的过量空气系数；o2表示排烟处的含氧量，单位为％。图4是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。在硬件层面，该电子设备包括处理器401以及存储有执行指令的存储器402，在一个实施例中还包括内部总线403及网络接口404。其中，存储器402可能包含内存4021，例如高速随机存取存储器(random-accessmemory，ram)，也可能还包括非易失性存储器4022(non-volatilememory)，例如至少1个磁盘存储器等；处理器401、网络接口404和存储器402可以通过内部总线403相互连接，该内部总线403可以是isa(industrystandardarchitecture，工业标准体系结构)总线、pci(peripheralcomponentinterconnect，外设部件互连标准)总线或eisa(extendedindustrystandardarchitecture，扩展工业标准结构)总线等；内部总线403可以分为地址总线、数据总线、控制总线等，为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。当处理器401执行存储器402存储的执行指令时，处理器401执行本发明任意一个实施例中的方法，并至少用于执行如图1所示的方法。在一种可能实现的方式中，处理器从非易失性存储器中读取对应的执行指令到内存中然后运行，也可从其它设备上获取相应的执行指令，以在逻辑层面上形成一种锅炉热效率在线监测装置。处理器执行存储器所存放的执行指令，以通过执行的执行指令实现本发明任一实施例中提供的一种锅炉热效率在线监测方法。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field－programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括执行指令，当电子设备的处理器执行执行指令时，所述处理器执行本发明任意一个实施例中提供的方法。该电子设备具体可以是如图4所示的电子设备；执行指令是一种锅炉热效率在线监测装置所对应计算机程序。本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或软件和硬件相结合的形式。本发明中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。当前第1页12