一种基于焓参数建模的仪表准确性判断方法

技术领域

本发明涉及热工自动化技术领域，尤其涉及一种基于焓参数建模的仪表准确性判断方法。

背景技术

油田注汽锅炉自动化程度较高，采用PLC进行运行和报警控制，在多年的发展中，信息化技术逐步深入应用，对现场仪表的管理要求更高，利用仪表参数进行分析、研究和决策都依托与仪表的准确性。

现有油田注汽锅炉仪表采用强检模式，定期(一般为1年)拆卸后送计量校验部门检验，若在使用中发生故障或产生误差，需运行维护人员进行判断后进行更换。仪表准确性依托的是工作人员的责任心、主动性和个人技术能力，与企业信息化发展的大趋势并不吻合。

现有技术具有如下不足之处：

1.定期维护成本高；

2.人工判断成本高，存在误判。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明依托计算机数据库，对海量数据进行筛选、整理、分析，提供了一种基于焓参数建模的仪表准确性判断方法，包括如下步骤：建立锅炉各仪表与基于焓的热效率的对应关系，将焓按功能划分为输入焓、损失焓和有效利用焓，将仪表与焓场结合，组合为多个分焓场；根据分焓场相关参数选择匹配的正平衡法计算公式进行各分焓场焓值计算；采用反平衡法校正系数建立正、反平衡法的关联等式；通过数据库筛选后的数据计算热效率，进行锅炉热效率定比；根据锅炉热效率定比反算，判断仪表是否准确。本发明通过对油田注汽锅炉的焓参数建模，通过分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比与相应的历史数据进行比较，进行仪表参数的误差判断，能够自动快速发现故障仪表，减少人工判断和定期校准带来的养护成本，避免人工的误判。

本发明提供了一种基于焓参数建模的仪表准确性判断方法，包括如下步骤：

建立锅炉各仪表与基于焓的热效率的对应关系，将焓按功能划分为输入焓、损失焓和有效利用焓，将仪表与焓场结合，组合为多个分焓场；

根据分焓场相关参数选择匹配的正平衡法计算公式进行各分焓场焓值计算；

采用反平衡法校正系数建立正、反平衡法的关联等式；

通过数据库筛选后的数据计算热效率，进行锅炉热效率定比；

根据锅炉热效率定比反算，判断仪表是否准确。

优选地，多个分焓场分别为：给水焓、天然气焓、空气焓、蒸汽出口焓、不完全燃烧焓、烟气焓和散热焓，其中蒸汽出口焓包括饱和蒸汽焓和饱和水焓，油田注汽锅炉正常为80％蒸汽和20％水，过热锅炉为100％蒸汽(过热度2-8)，燃料为天然气时，不完全燃烧焓可忽略不计。

优选地，采用反平衡法校正系数通过如下公式建立正、反平衡法的关联等式，该等式的作用是将反平衡法烟气温度、炉体表面温度等参数加入，实现锅炉所有仪表参数的关联计算：

其中，

H

H′

H

H

H

H

H

H

η

η：正平衡热效率。

优选地，进行锅炉热效率定比包括采用锅炉的各流程段分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比进行锅炉热效率定比。

优选地，锅炉的各流程段分段焓比通过如下步骤获得：

采用如下公式计算锅炉总输入焓H：

H＝H

其中，

H

H

H

分别计算锅炉各流程段分段焓比，包括：给水焓比、对流段入口焓比、对流段出口焓比、辐射段入口焓比、辐射段出口焓比、过热段入口焓比、过热段出口焓比和蒸汽出口焓比。

其中，

给水焓比＝给水焓/总焓；

对流段入口焓比＝对流段入口焓/总焓；

对流段出口焓比＝对流段出口焓/总焓；

辐射段入口焓比＝辐射段入口焓/总焓；

过热段入口焓比＝过热段入口焓/总焓；

过热段出口焓比＝过热段出口焓/总焓；

蒸汽出口焓比＝蒸汽出口焓/总焓；

优选地，还分别计算各分焓场的焓比：空气焓、给水焓、蒸汽出口焓、天然气焓、烟气焓和散热焓与总焓的比例。

优选地，分段饱和压力比通过如下方法获取：

用各流程段的实际压力值与实际温度值计算得到的理论饱和压力相除，得到各流程段的饱和压力比。

优选地，分段饱和温度比通过如下方法获取：

用各流程段的实际温度值与通过实际压力值计算得到的各流程段对应的饱和温度相除，得到各流程段的饱和温度比。

优选地，通过实际温度值通过IAPWS-IF97的4区公式计算得到饱和压力P

优选地，通过实际压力值通过IAPWS-IF97的4区公式计算得到各流程段对应的饱和温度：

优选地，给水焓采用IAPWS-IF97的1区公式进行计算；

优选地，蒸汽出口焓采用IAPWS-IF97的1区公式计算饱和水部分，采用IAPWS-IF97的2区公式计算饱和蒸汽部分；

优选地，在计算分段焓比、分段饱和温度比和分段饱和压力比时，利用数据库采集30天以上数据，进行数据清洗和过滤。

优选地，数据清洗规则：锅炉大火运行时间>60分钟；1200<天然气流量<1500；饱和锅炉：77％<在线干度<81％，过热锅炉的过热度为2-8；80％<动态热效率<98％。

优选地，根据锅炉热效率定比反算，判断仪表是否准确具体包括：

实时计算历史数据库中的分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比；

若分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比与历史数据库内对应的特征值误差在预设误差百分比以内，则仪表准确，数据正常入库；

若分段焓比误差超过预设误差百分比上限，则采用下面的方法查找不准确的仪表：

判断分段饱和压力比和分段饱和温度比，两者中与历史数据库中对应的特征值误差最大者对应的仪表为不准确的仪表；

或，

将分段焓比与总焓相乘，计算出分段焓值；

再采用ISPWS-IF97公式，根据实际温度值计算理论压力值，将理论压力值与实际压力值比较，进行压力表准确性判断，根据实际压力值计算理论温度值，将理论温度值与实际温度值比较，进行温度表准确性判断。

优选地，预设误差百分比为1％-3％，预设误差百分比上限为3％。

优选地，不准确的仪表工作预设时间段后，发出信号，转入工单系统处理。

优选地，工单系统为人工智能系统，具备学习功能，采集锅炉基础数据和仪表误差信号。在初期，工单系统接到信号后，由现场监控技术人员进行人工判断，若仪表误差信号错误，直接否决，此结果反馈至工单系统；若仪表误差发出信号正确或难以判断，则给出维护指令给维护部门，维护人员进行现场处理，并将维护结果反馈值工单系统。工单系统则根据本次维护结果进行一次学习，自动调整算法。

优选地，预设时间段为10分钟。

优选地，采集大气压力P、温度t和湿度xs，根据大气压力P、温度t和湿度xs计算空气焓。

优选地，空气焓值采用如下公式计算：

H

其中：

t为温度值；

d为含湿量；

v

a为过剩空气系数。

优选地，采集锅炉进口水压力和进口水温度，计算给水焓。

优选地，采集锅炉蒸汽出口温度和压力计算蒸汽出口焓。

优选地，根据IAPWS-IF97四区公式计算饱和压力和饱和温度。

优选地，根据IAPWS-IF97的4区公式，采用水蒸汽饱和线作为判断仪表准确率的方法，通过水蒸汽饱和线方程计算出一个理论的压力或者温度值，然后与压力或者温度仪表上显示的实测值进行比较，可判断准确率。

优选地，根据现场排烟温度参数，计算烟气焓。

优选地，根据现场排烟温度参数，通过如下拟合公式计算烟气焓：

H

其中，

t

V

优选地，天然气焓取低位发热量。

优选地，散热焓H

式中，

t

t

α

B：燃料消耗量；

Q

F

与现有技术相对比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明通过对油田注汽锅炉的焓参数建模，通过分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比与相应的历史数据进行比较，进行仪表参数的误差判断，能够自动快速发现故障仪表，减少人工判断和定期校准带来的养护成本，避免人工的误判；

(2)本发明创新性地提出了烟气焓的拟合公式，使烟气焓计算更准确；

(3)本发明通过工单系统发出维护指令，实现仪表自动维护。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的基于焓参数建模的仪表准确性判断方法流程图；

图2为本发明的又一个实施例的基于焓参数建模的仪表准确性判断方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图1-2，对本发明的具体实施方式作详细的说明。

本发明提供了一种基于焓参数建模的仪表准确性判断方法，包括如下步骤：

建立锅炉各仪表与基于焓的热效率的对应关系，将焓按功能划分为输入焓、损失焓和有效利用焓，将仪表与焓场结合，组合为多个分焓场；

根据分焓场相关参数选择匹配的正平衡法计算公式进行各分焓场焓值计算；

采用反平衡法校正系数建立正、反平衡法的关联等式；

通过数据库筛选后的数据计算热效率，进行锅炉热效率定比；

根据锅炉热效率定比反算，判断仪表是否准确。

作为优选实施方式，多个分焓场分别为：给水焓、天然气焓、空气焓、蒸汽出口焓、不完全燃烧焓(燃料为天然气可忽略不计)、烟气焓和散热焓，其中蒸汽出口焓包括饱和蒸汽焓和饱和水焓，油田注汽锅炉正常为80％蒸汽和20％水，过热锅炉为100％蒸汽(过热度为2-8)。

作为优选实施方式，建立锅炉各仪表与基于焓的热效率的功能模型；如图1所示。

作为优选实施方式，建立焓与锅炉各仪表的对应关系；如表1所示。

表1仪表转化为焓-场模型对应表

作为优选实施方式，采用反平衡法校正系数通过如下公式建立正、反平衡法的关联等式，该等式的作用是将反平衡法烟气温度、炉体表面温度等参数加入，实现锅炉所有仪表参数的关联计算：

其中，

H

H′

H

H

H

H

H

H

η

η：正平衡热效率。

作为优选实施方式，进行锅炉热效率定比包括采用锅炉的各流程段分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比进行锅炉热效率定比。

作为优选实施方式，锅炉的各流程段分段焓比通过如下步骤获得：

采用如下公式计算锅炉总输入焓H：

H＝H

其中，

H

H

H

分别计算锅炉各流程段分段焓比，包括：给水焓比、对流段入口焓比、对流段出口焓比、辐射段入口焓比、辐射段出口焓比、过热段入口焓比、过热段出口焓比和蒸汽出口焓比。

其中，

给水焓比＝给水焓/总焓；

对流段入口焓比＝对流段入口焓/总焓；

对流段出口焓比＝对流段出口焓/总焓；

辐射段入口焓比＝辐射段入口焓/总焓；

过热段入口焓比＝过热段入口焓/总焓；

过热段出口焓比＝过热段出口焓/总焓；

蒸汽出口焓比＝蒸汽出口焓/总焓；

表2各流程段焓比计算公式

作为优选实施方式，还分别计算各分焓场的焓比：空气焓、给水焓、蒸汽出口焓、天然气焓、烟气焓和散热焓与总焓的比例。

作为优选实施方式，分段饱和压力比通过如下方法获取：

用各流程段的实际压力值与实际温度值计算得到的理论饱和压力相除，得到各流程段的饱和压力比。

作为优选实施方式，分段饱和温度比通过如下方法获取：

用各流程段的实际温度值与通过实际压力值计算得到的各流程段对应的饱和温度相除，得到各流程段的饱和温度比。

作为优选实施方式，通过实际温度值通过IAPWS-IF97的4区公式计算得到饱和压力P

作为优选实施方式，通过实际压力值通过IAPWS-IF97的4区公式计算得到各流程段对应的饱和温度：

作为优选实施方式，给水焓采用IAPWS-IF97的1区公式进行计算；

作为优选实施方式，蒸汽出口焓采用IAPWS-IF97的1区公式计算饱和水部分，采用IAPWS-IF97的2区公式计算饱和蒸汽部分；

作为优选实施方式，在计算分段焓比、分段饱和温度比和分段饱和压力比时，利用数据库采集30天以上数据，进行数据清洗和过滤。

作为优选实施方式，数据清洗规则：锅炉大火运行时间>60分钟；1200<天然气流量<1500；饱和锅炉：77％<在线干度<81％，过热锅炉的过热度为2-8；80％<动态热效率<98％。

作为优选实施方式，根据锅炉热效率定比反算，判断仪表是否准确具体包括：

实时计算历史数据库中的分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比；

若分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比与历史数据库内对应的特征值误差在预设误差百分比以内，则仪表准确，数据正常入库；

若分段焓比误差超过预设误差百分比上限，则采用下面的方法查找不准确的仪表：

判断分段饱和压力比和分段饱和温度比，两者中与历史数据库中对应的特征值误差最大者对应的仪表为不准确的仪表；

或，

将分段焓比与总焓相乘，计算出分段焓值；

再采用ISPWS-IF97公式，根据实际温度值计算理论压力值，将理论压力值与实际压力值比较，进行压力表准确性判断，根据实际压力值计算理论温度值，将理论温度值与实际温度值比较，进行温度表准确性判断。

作为优选实施方式，预设误差百分比为1％-3％，预设误差百分比上限为3％。

作为优选实施方式，不准确的仪表工作预设时间段后，发出信号，转入工单系统处理。

作为优选实施方式，工单系统为人工智能系统，具备学习功能，采集锅炉基础数据和仪表误差信号。在初期，工单系统接到信号后，由现场监控技术人员进行人工判断，若仪表误差信号错误，直接否决，此结果反馈至工单系统；若仪表误差发出信号正确或难以判断，则给出维护指令给维护部门，维护人员进行现场处理，并将维护结果反馈值工单系统。工单系统则根据本次维护结果进行一次学习，自动调整算法。

作为优选实施方式，预设时间段为10分钟。

作为优选实施方式，采集大气压力P、温度t和湿度xs，根据大气压力P、温度t和湿度xs计算空气焓。

作为优选实施方式，空气焓值采用如下公式计算：

H

其中：

t为温度值；

d为含湿量；

v

a为过剩空气系数。

作为优选实施方式，采集锅炉进口水压力和进口水温度，计算给水焓。

作为优选实施方式，采集锅炉蒸汽出口温度和压力，计算蒸汽出口焓。

作为优选实施方式，根据IAPWS-IF97四区公式计算饱和压力和饱和温度。

作为优选实施方式，根据IAPWS-IF97的4区公式，采用水蒸汽饱和线作为判断仪表准确率的方法，通过水蒸汽饱和线方程计算出一个理论的压力或者温度值，然后与压力或者温度仪表上显示的实测值进行比较，可判断准确率；

作为优选实施方式，根据现场排烟温度参数，计算烟气焓。

作为优选实施方式，根据现场排烟温度参数，通过如下拟合公式计算烟气焓：

H

其中，

t

V

作为优选实施方式，天然气焓取低位发热量。

作为优选实施方式，散热焓H

式中，

t

t

α

B：燃料消耗量；

Q

F

实施例1

根据本发明的一个具体实施方案，下面对本发明的基于焓参数建模的仪表准确性判断方法进行详细说明。

本发明提供了一种基于焓参数建模的仪表准确性判断方法，包括如下步骤：

建立锅炉各仪表与基于焓的热效率的对应关系，将焓按功能划分为输入焓、损失焓和有效利用焓，将仪表与焓场结合，组合为多个分焓场；

根据分焓场相关参数选择匹配的正平衡法计算公式进行各分焓场焓值计算；

采用反平衡法校正系数建立正、反平衡法的关联等式；

通过数据库筛选后的数据计算热效率，进行锅炉热效率定比；

根据锅炉热效率定比反算，判断仪表是否准确。

实施例2

根据本发明的一个具体实施方案，下面对本发明的基于焓参数建模的仪表准确性判断方法进行详细说明。

本发明提供了一种基于焓参数建模的仪表准确性判断方法，包括如下步骤：

建立锅炉各仪表与基于焓的热效率的对应关系，将焓按功能划分为输入焓、损失焓和有效利用焓，将仪表与焓场结合，组合为多个分焓场；多个分焓场分别为：给水焓、天然气焓、空气焓、蒸汽出口焓、不完全燃烧焓(燃料为天然气可忽略不计)、烟气焓和散热焓，其中蒸汽出口焓包括饱和蒸汽焓和饱和水焓，油田注汽锅炉正常为80％蒸汽和20％水，过热锅炉为100％蒸汽(过热度为2-8)；

根据分焓场相关参数选择匹配的正平衡法计算公式进行各分焓场焓值计算；

采用反平衡法校正系数通过如下公式建立正、反平衡法的关联等式，该等式的作用是将反平衡法烟气温度、炉体表面温度等参数加入，实现锅炉所有仪表参数的关联计算：

其中，

H

H′

H

H

H

H

H

H

η

η：正平衡热效率；

通过数据库筛选后的数据计算热效率，进行锅炉热效率定比，包括采用锅炉的各流程段分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比进行锅炉热效率定比；锅炉的各流程段分段焓比通过如下步骤获得：

采用如下公式计算锅炉总输入焓H：

H＝H

分别计算锅炉各流程段分段焓比，包括：给水焓比、对流段入口焓比、对流段出口焓比、辐射段入口焓比、辐射段出口焓比、过热段入口焓比、过热段出口焓比和蒸汽出口焓比；

其中，

给水焓比＝给水焓/总焓；

对流段入口焓比＝对流段入口焓/总焓；

对流段出口焓比＝对流段出口焓/总焓；

辐射段入口焓比＝辐射段入口焓/总焓；

过热段入口焓比＝过热段入口焓/总焓；

过热段出口焓比＝过热段出口焓/总焓；

蒸汽出口焓比＝蒸汽出口焓/总焓；

还分别计算各分焓场的焓比：空气焓、给水焓、蒸汽出口焓、天然气焓、烟气焓和散热焓与总焓的比例；

根据锅炉热效率定比反算，判断仪表是否准确。

实施例3

根据本发明的一个具体实施方案，下面对本发明的基于焓参数建模的仪表准确性判断方法进行详细说明。

本发明提供了一种基于焓参数建模的仪表准确性判断方法，包括如下步骤：

建立锅炉各仪表与基于焓的热效率的对应关系，将焓按功能划分为输入焓、损失焓和有效利用焓，将仪表与焓场结合，组合为多个分焓场；多个分焓场分别为：给水焓、天然气焓、空气焓、蒸汽出口焓、不完全燃烧焓(燃料为天然气可忽略不计)、烟气焓和散热焓，其中蒸汽出口焓包括饱和蒸汽焓和饱和水焓，油田注汽锅炉正常为80％蒸汽和20％水，过热锅炉为100％蒸汽(过热度2-8)；

根据分焓场相关参数选择匹配的正平衡法计算公式进行各分焓场焓值计算；

采用反平衡法校正系数通过如下公式建立正、反平衡法的关联等式，该等式的作用是将反平衡法烟气温度、炉体表面温度等参数加入，实现锅炉所有仪表参数的关联计算：

其中，

H

H′

H

H

H

H

H

H

η

η：正平衡热效率；

通过数据库筛选后的数据计算热效率，进行锅炉热效率定比，包括采用锅炉的各流程段分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比进行锅炉热效率定比；在计算分段焓比、分段饱和温度比和分段饱和压力比时，利用数据库采集30天以上数据，进行数据清洗和过滤；

锅炉的各流程段分段焓比通过如下步骤获得：

采用如下公式计算锅炉总输入焓H：

H＝H

分别计算锅炉各流程段分段焓比，包括：给水焓比、对流段入口焓比、对流段出口焓比、辐射段入口焓比、辐射段出口焓比、过热段入口焓比、过热段出口焓比和蒸汽出口焓比；

其中，

给水焓比＝给水焓/总焓；

对流段入口焓比＝对流段入口焓/总焓；

对流段出口焓比＝对流段出口焓/总焓；

辐射段入口焓比＝辐射段入口焓/总焓；

过热段入口焓比＝过热段入口焓/总焓；

过热段出口焓比＝过热段出口焓/总焓；

蒸汽出口焓比＝蒸汽出口焓/总焓；

还分别计算各分焓场的焓比：空气焓、给水焓、蒸汽出口焓、天然气焓、烟气焓和散热焓与总焓的比例；

其中，分段饱和压力比通过如下方法获取：

用各流程段的实际压力值与实际温度值计算得到的理论饱和压力相除，得到各流程段的饱和压力比。

其中，分段饱和温度比通过如下方法获取：

用各流程段的实际温度值与通过实际压力值计算得到的各流程段对应的饱和温度相除，得到各流程段的饱和温度比。

根据锅炉热效率定比反算，判断仪表是否准确，具体包括：

实时计算历史数据库中的分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比；

若分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比与历史数据库内对应的特征值误差在预设误差百分比以内，则仪表准确，数据正常入库；

若分段焓比误差超过预设误差百分比上限，则采用下面的方法查找不准确的仪表：

判断分段饱和压力比和分段饱和温度比，两者中与历史数据库中对应的特征值误差最大者对应的仪表为不准确的仪表；

或，

将分段焓比与总焓相乘，计算出分段焓值；

再采用ISPWS-IF97公式，根据实际温度值计算理论压力值，将理论压力值与实际压力值比较，进行压力表准确性判断，根据实际压力值计算理论温度值，将理论温度值与实际温度值比较，进行温度表准确性判断。

实施例4

根据本发明的一个具体实施方案，下面对本发明的基于焓参数建模的仪表准确性判断方法进行详细说明。

本发明提供了一种基于焓参数建模的仪表准确性判断方法，包括如下步骤：

建立锅炉各仪表与基于焓的热效率的对应关系，将焓按功能划分为输入焓、损失焓和有效利用焓，将仪表与焓场结合，组合为多个分焓场；多个分焓场分别为：给水焓、天然气焓、空气焓、蒸汽出口焓、不完全燃烧焓(燃料为天然气可忽略不计)、烟气焓和散热焓，其中蒸汽出口焓包括饱和蒸汽焓和饱和水焓；

根据分焓场相关参数选择匹配的正平衡法计算公式进行各分焓场焓值计算；

采用反平衡法校正系数通过如下公式建立正、反平衡法的关联等式，该等式的作用是将反平衡法烟气温度、炉体表面温度等参数加入，实现锅炉所有仪表参数的关联计算：

其中，

H

H′

H

H

H

H

H

H

η

η：正平衡热效率；

通过数据库筛选后的数据计算热效率，进行锅炉热效率定比，包括采用锅炉的各流程段分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比进行锅炉热效率定比；在计算分段焓比、分段饱和温度比和分段饱和压力比时，利用数据库采集30天以上数据，进行数据清洗和过滤；数据清洗规则：锅炉大火运行时间>60分钟；1200<天然气流量<1500；饱和锅炉：77％<在线干度<81％，过热锅炉的过热度为2-8；80％<动态热效率<98％；

锅炉的各流程段分段焓比通过如下步骤获得：

采用如下公式计算锅炉总输入焓H：

H＝H

分别计算锅炉各流程段分段焓比，包括：给水焓比、对流段入口焓比、对流段出口焓比、辐射段入口焓比、辐射段出口焓比、过热段入口焓比、过热段出口焓比和蒸汽出口焓比；

其中，

给水焓比＝给水焓/总焓；

对流段入口焓比＝对流段入口焓/总焓；

对流段出口焓比＝对流段出口焓/总焓；

辐射段入口焓比＝辐射段入口焓/总焓；

过热段入口焓比＝过热段入口焓/总焓；

过热段出口焓比＝过热段出口焓/总焓；

蒸汽出口焓比＝蒸汽出口焓/总焓；

还分别计算各分焓场的焓比：空气焓、给水焓、蒸汽出口焓、天然气焓、烟气焓和散热焓与总焓的比例；

其中，分段饱和压力比通过如下方法获取：

用各流程段的实际压力值与实际温度值计算得到的理论饱和压力相除，得到各流程段的饱和压力比。

其中，分段饱和温度比通过如下方法获取：

用各流程段的实际温度值与通过实际压力值计算得到的各流程段对应的饱和温度相除，得到各流程段的饱和温度比。

根据锅炉热效率定比反算，判断仪表是否准确，具体包括：

实时计算历史数据库中的分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比；

若分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比与历史数据库内对应的特征值误差在预设误差百分比以内，则仪表准确，数据正常入库；

若分段焓比误差超过预设误差百分比上限，则采用下面的方法查找不准确的仪表：

判断分段饱和压力比和分段饱和温度比，两者中与历史数据库中对应的特征值误差最大者对应的仪表为不准确的仪表。预设误差百分比为1％-3％，预设误差百分比上限为3％；

其中，通过实际温度值通过IAPWS-IF97的4区公式计算得到饱和压力P

其中，通过实际压力值通过IAPWS-IF97的4区公式计算得到各流程段对应的饱和温度：

其中，给水焓采用IAPWS-IF97的1区公式进行计算；

其中，蒸汽出口焓采用IAPWS-IF97的1区公式计算饱和水部分，采用IAPWS-IF97的2区公式计算饱和蒸汽部分；

其中，采集大气压力P、温度t和湿度xs，根据大气压力P、温度t和湿度xs计算空气焓，空气焓值采用如下公式计算：

H

其中：

t为温度值；

d为含湿量；

v

a为过剩空气系数；

其中，采集锅炉进口水压力和进口水温度，计算给水焓；采集锅炉蒸汽出口温度和压力计算蒸汽出口焓；天然气焓取低位发热量；根据IAPWS-IF97四区公式计算饱和压力和饱和温度；

其中，根据现场排烟温度参数，通过如下拟合公式计算烟气焓：

H

其中，

t

V

其中，散热焓H

/>

式中，

t

t

α

B：燃料消耗量；

Q

F

实施例5

根据本发明的一个具体实施方案，下面对本发明的基于焓参数建模的仪表准确性判断方法进行详细说明。

本发明提供了一种基于焓参数建模的仪表准确性判断方法，包括如下步骤：

建立锅炉各仪表与基于焓的热效率的对应关系，将焓按功能划分为输入焓、损失焓和有效利用焓，将仪表与焓场结合，组合为多个分焓场；多个分焓场分别为：给水焓、天然气焓、空气焓、蒸汽出口焓、不完全燃烧焓(燃料为天然气可忽略不计)、烟气焓和散热焓，其中蒸汽出口焓包括饱和蒸汽焓和饱和水焓；

根据分焓场相关参数选择匹配的正平衡法计算公式进行各分焓场焓值计算；

采用反平衡法校正系数通过如下公式建立正、反平衡法的关联等式，该等式的作用是将反平衡法烟气温度、炉体表面温度等参数加入，实现锅炉所有仪表参数的关联计算：

其中，

H

H′

H

H

H

H

H

H

η

η：正平衡热效率；

通过数据库筛选后的数据计算热效率，进行锅炉热效率定比，包括采用锅炉的各流程段分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比进行锅炉热效率定比；在计算分段焓比、分段饱和温度比和分段饱和压力比时，利用数据库采集30天以上数据，进行数据清洗和过滤；数据清洗规则：锅炉大火运行时间>60分钟；1200<天然气流量<1500；饱和锅炉：77％<在线干度<81％，过热锅炉的过热度为2-8；80％<动态热效率<98％；

锅炉的各流程段分段焓比通过如下步骤获得：

采用如下公式计算锅炉总输入焓H：

H＝H

按锅炉水系流程段分别计算锅炉各流程段分段焓比，包括：给水焓比、对流段入口焓比、对流段出口焓比、辐射段入口焓比、辐射段出口焓比、过热段入口焓比、过热段出口焓比和蒸汽出口焓比；

分别计算锅炉各流程段分段焓比，包括：给水焓比、对流段入口焓比、对流段出口焓比、辐射段入口焓比、辐射段出口焓比、过热段入口焓比、过热段出口焓比和蒸汽出口焓比；

其中，

给水焓比＝给水焓/总焓；

对流段入口焓比＝对流段入口焓/总焓；

对流段出口焓比＝对流段出口焓/总焓；

辐射段入口焓比＝辐射段入口焓/总焓；

过热段入口焓比＝过热段入口焓/总焓；

过热段出口焓比＝过热段出口焓/总焓；

蒸汽出口焓比＝蒸汽出口焓/总焓；

还分别计算各分焓场的焓比：空气焓、给水焓、蒸汽出口焓、天然气焓、烟气焓和散热焓与总焓的比例；

其中，分段饱和压力比通过如下方法获取：

用各流程段的实际压力值与实际温度值计算得到的理论饱和压力相除，得到各流程段的饱和压力比。

其中，分段饱和温度比通过如下方法获取：

用各流程段的实际温度值与通过实际压力值计算得到的各流程段对应的饱和温度相除，得到各流程段的饱和温度比。

根据锅炉热效率定比反算，判断仪表是否准确，具体包括：

实时计算历史数据库中的分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比；

若分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比与历史数据库内对应的特征值误差在预设误差百分比以内，则仪表准确，数据正常入库；

若分段焓比误差超过预设误差百分比上限，则采用下面的方法查找不准确的仪表：

将分段焓比与总焓相乘，计算出分段焓值；

再采用ISPWS-IF97公式，根据实际温度值计算理论压力值，将理论压力值与实际压力值比较，进行压力表准确性判断，根据实际压力值计算理论温度值，将理论温度值与实际温度值比较，进行温度表准确性判断。

不准确的仪表工作预设时间段后，发出信号，转入工单系统处理；工单系统为人工智能系统，具备学习功能，采集锅炉基础数据和仪表误差信号。在初期，工单系统接到信号后，由现场监控技术人员进行人工判断，若仪表误差信号错误，直接否决，此结果反馈至工单系统；若仪表误差发出信号正确或难以判断，则给出维护指令给维护部门，维护人员进行现场处理，并将维护结果反馈值工单系统。工单系统则根据本次维护结果进行一次学习，自动调整算法；

其中，采集锅炉进口水压力和进口水温度，计算给水焓；采集锅炉蒸汽出口温度和压力计算蒸汽出口焓；天然气焓取低位发热量；根据IAPWS-IF97四区公式计算饱和压力和饱和温度；

其中，根据现场排烟温度参数，计算烟气焓。

实施例6

根据本发明的一个具体实施方案，下面对本发明的基于焓参数建模的仪表准确性判断方法进行详细说明。

本发明提供了一种基于焓参数建模的仪表准确性判断方法，包括如下步骤：

建立锅炉各仪表与基于焓的热效率的对应关系，将焓按功能划分为输入焓、损失焓和有效利用焓，将仪表与焓场结合，组合为多个分焓场；多个分焓场分别为：给水焓、天然气焓、空气焓、蒸汽出口焓、不完全燃烧焓(燃料为天然气可忽略不计)、烟气焓和散热焓，其中蒸汽出口焓包括饱和蒸汽焓和饱和水焓；

根据分焓场相关参数选择匹配的正平衡法计算公式进行各分焓场焓值计算；

采用反平衡法校正系数通过如下公式建立正、反平衡法的关联等式，该等式的作用是将反平衡法烟气温度、炉体表面温度等参数加入，实现锅炉所有仪表参数的关联计算：

其中，

H

H′

H

H

H

H

H

H

η

η：正平衡热效率；

通过数据库筛选后的数据计算热效率，进行锅炉热效率定比，包括采用锅炉的各流程段分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比进行锅炉热效率定比；在计算分段焓比、分段饱和温度比和分段饱和压力比时，利用数据库采集30天以上数据，进行数据清洗和过滤；数据清洗规则：锅炉大火运行时间>60分钟；1200<天然气流量<1500；饱和锅炉：77％<在线干度<81％，过热锅炉的过热度为2-8；80％<动态热效率<98％；

锅炉的各流程段分段焓比通过如下步骤获得：

采用如下公式计算锅炉总输入焓H：

H＝H

分别计算锅炉各流程段分段焓比，包括：给水焓比、对流段入口焓比、对流段出口焓比、辐射段入口焓比、辐射段出口焓比、过热段入口焓比、过热段出口焓比和蒸汽出口焓比；

其中，

给水焓比＝给水焓/总焓；

对流段入口焓比＝对流段入口焓/总焓；

对流段出口焓比＝对流段出口焓/总焓；

辐射段入口焓比＝辐射段入口焓/总焓；

过热段入口焓比＝过热段入口焓/总焓；

过热段出口焓比＝过热段出口焓/总焓；

蒸汽出口焓比＝蒸汽出口焓/总焓；

还分别计算各分焓场的焓比：空气焓、给水焓、蒸汽出口焓、天然气焓、烟气焓和散热焓与总焓的比例；

其中，分段饱和压力比通过如下方法获取：

用各流程段的实际压力值与实际温度值计算得到的理论饱和压力相除，得到各流程段的饱和压力比。

其中，分段饱和温度比通过如下方法获取：

用各流程段的实际温度值与通过实际压力值计算得到的各流程段对应的饱和温度相除，得到各流程段的饱和温度比。

根据锅炉热效率定比反算，判断仪表是否准确，具体包括：

实时计算历史数据库中的分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比；

若分段焓比、分段饱和压力比和分段饱和温度比与历史数据库内对应的特征值误差在预设误差百分比以内，则仪表准确，数据正常入库；

若分段焓比误差超过预设误差百分比上限，则采用下面的方法查找不准确的仪表：

判断分段饱和压力比和分段饱和温度比，两者中与历史数据库中对应的特征值误差最大者对应的仪表为不准确的仪表；

或，

将分段焓比与总焓相乘，计算出分段焓值；

再采用ISPWS-IF97公式，根据实际温度值计算理论压力值，将理论压力值与实际压力值比较，进行压力表准确性判断，根据实际压力值计算理论温度值，将理论温度值与实际温度值比较，进行温度表准确性判断。预设误差百分比为1％-3％，预设误差百分比上限为3％；

不准确的仪表工作预设时间段后，发出信号，转入工单系统处理；工单系统为人工智能系统，具备学习功能，采集锅炉基础数据和仪表误差信号。在初期，工单系统接到信号后，由现场监控技术人员进行人工判断，若仪表误差信号错误，直接否决，此结果反馈至工单系统；若仪表误差发出信号正确或难以判断，则给出维护指令给维护部门，维护人员进行现场处理，并将维护结果反馈值工单系统。工单系统则根据本次维护结果进行一次学习，自动调整算法；

其中，通过实际温度值通过IAPWS-IF97的4区公式计算得到饱和压力P

其中，通过实际压力值通过IAPWS-IF97的4区公式计算得到各流程段对应的饱和温度：

其中，给水焓采用IAPWS-IF97的1区公式进行计算；

其中，蒸汽出口焓采用IAPWS-IF97的1区公式计算饱和水部分，采用IAPWS-IF97的2区公式计算饱和蒸汽部分；

其中，采集大气压力P、温度t和湿度xs，根据大气压力P、温度t和湿度xs计算空气焓，空气焓值采用如下公式计算：

H

其中：

t为温度值；

d为含湿量；

v

a为过剩空气系数；

其中，采集锅炉进口水压力和进口水温度，计算给水焓；采集锅炉蒸汽出口温度和压力计算蒸汽出口焓；天然气焓取低位发热量；根据IAPWS-IF97四区公式计算饱和压力和饱和温度；

其中，根据现场排烟温度参数，通过如下拟合公式计算烟气焓：

H

其中，

t

V

其中，散热焓H

式中，

t

t

α

B：燃料消耗量；

Q

F

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。