Статистическая обработка данных. Немного истории

В ДонОРГРЭС мы начали заниматься статистической обработкой данных с появлением на предприятии вычислительной машины ЭВМ Минск-32 несколько десятков лет назад. С большим энтузиазмом мы принялись за построение статистическими методами многофакторных зависимостей для водно-химических режимов (ВХР) энергетических объектов - тепловых электростанций (ТЭС). Однако очень скоро убедились, что все статистические методы здесь дают в большинстве случаев неправдоподобные или бессмысленные результаты из-за различного рода погрешностей, присутствующих в эксплуатационных данных и даже в данных проводимых испытаний.

 

Позже мы нашли выход в том, чтобы использовать статистическую обработку данных совместно с известными функциональными связями. При этом параметры, значения которых определяются экспериментально, должны быть максимально простыми для статистической обработки. Примерами таких параметров являются коэффициенты перехода примесей из котловых вод в пар (так называемые коэффициенты выноса). Это, в большинстве случаев, сводится всего лишь к нахождению средних величин коэффициентов, определенных на поле точек обрабатываемых данных. Только средние значения параметра, а не какие-то более сложные закономерности, позволяли получить статистически надежную величину в условиях значительного разброса эксплуатационных данных или данных проводимых испытаний. И только в особо тщательных и трудоемких испытаниях удавалось строить однофакторные зависимости, например коэффициентов перехода в пар кремниевой кислоты в зависимости от щелочности котловой воды. Зная балансовые соотношения (функциональные связи) поступления и удаления примеси (той же кремнекислоты) в котле, можно было просчитать и занормировать предельно допустимое качество поступающей в котел питательной воды, что является одним из предметов работ по ВХР.

 

Однако этого достаточно только для котлов с так называемым одноступенчатым испарением. На энергетических объектах СССР были (и продолжают оставаться в СНГ) преимущественно котлы с двухступенчатым испарением, т.е. котел имел не одну, а две котловые воды с разными содержаниями в них примесей. Чтобы просчитать вынос примеси из котловых вод в пар, здесь требуется знать не только коэффициенты выноса примесей в пар, но и кратность упаривания примеси в котловых водах (отношение концентраций примеси в котловых водах). Эта кратность, в отличие от коэффициентов перехода примеси в пар, не является постоянной даже в самом грубом приближении и зависит от размера непрерывной продувки котла, т.е. количества сбрасываемой из котла воды в целях удаления из него примесей, сконцентрировавшихся в воде. По результатам специально проведенных испытаний и по специально разработанной методике был подобран такой параметр, обозначенный Z, который с достаточной для практических приложений точностью можно было считать не зависящим от размера непрерывной продувки. То есть, в математическом плане, было построено обобщающее аппроксимирующее уравнение вида Z= f(y,Kr) =const, где y и Kr - размер непрерывной продувки и кратность упаривания котловой воды.

 

После этого, в рядовых (обычных, предусмотренных Прейскурантом) испытаниях достаточно было определить средние значения коэффициента выноса примеси и параметра Z, чтобы на основе известных балансовых соотношений просчитать и нормировать в этой части работу котла (методика этого подхода была опубликована в технической литературе). Более того, была разработана специальная программа расчетов на ЭВМ, по которой были обработаны эксплуатационные данные и данные испытаний на десятках котлов ТЭС. При этом в ряде случаев были получены неожиданные результаты, например, необычно высокие значения коэффициентов выноса из котловых вод в пар. Без программы расчетов на ЭВМ такие эффекты не обнаруживались по той причине, что "опытный" испытатель просто отбрасывал подобные высокие значения как недостоверные. Но оказалось, что есть некоторые режимные факторы (прежде всего режимные нарушения), при которых может происходить повышенный вынос примесей из котловых вод в пар. По этому поводу даже появилось выражение: "Пусть машина, дура, скажет" - скажет не то, что посчитает нужным, а то, что есть.

 

Идеология описанного подхода использования программ расчетов на ЭВМ заключалась в обработке данных за определенный период времени, после чего работа заканчивалась, а результаты передавались руководству ТЭС. В оперативном плане - в плане оперативного сопровождения и контроля процессов - программы расчетов на ЭВМ Минск-32 нами не использовались (вернее, использовались в АСУ ТП, но это отдельная тема). В оперативном плане программы расчетов стали применяться нами с появлением новых вычислительных средств и только совместно с эксплуатационным персоналом. Обязательным условием успеха этого начинания всегда было соучастие в работах технолога-энтузиаста из эксплуатационного персонала. Несколько лет в этом плане мы сотрудничали с Астраханской ТЭЦ-2, занимаясь водоприготовительной установкой - ВПУ (более распространенное, хотя и менее корректное название - водоподготовительная установка). С большим энтузиазмом следили за процессами очистки воды по стадиям ионного обмена в зависимости от расходов реагентов и т.д. А данные в оперативном плане обрабатывались и просчитывались разные варианты для дальнейших экспериментов на... программируемом микрокалькуляторе.

 

В эпоху появления компьютеров у нас появились работы на Курской ТЭЦ-1. Инициатором привлечения нас к работам был бывший начальник теплотехнической службы Курскэнерго, перешедший, после достижения пенсионного возраста, на ТЭЦ. Сначала мы занимались проблемами водно-химического режима и водоприготовления, которых было не мало и которые мы решали в оперативном плане с использованием компьютерной обработки. Затем постепенно перешли к более резонансным для ТЭЦ темам - к проблемам топливоиспользования, включая работу турбин и котлов. Было разработано несколько компьютерных программ разной сложности, часть из них стало использовать и Курскэнерго для оперативного планирования распределения нагрузок турбин. Позже стали параллельно проводиться аналогичные работы и на Курской ТЭЦ-4. Работы также начались успешно и тоже благодаря наличию и поддержке энтузиастов от эксплуатации. Но в конечном счете такое сотрудничество был прекращено из-за странной позиции недоверия и задержки финансирования работы со стороны директора ТЭЦ. На Курской ТЭЦ-1 наши работы со временем тоже прекратились, но по другой причине: сменилось руководство, сменился персонал, и.. изменилась страна. На Ефремовской ТЭЦ в вопросах компьютерного расчета топливоиспользования с нами с энтузиазмом и большой энергией сотрудничал начальник ПТО. Можно приводить и другие примеры, из которых следует, что программы сопровождения технологического процесса могут успешно реализовываться при наличии поддержки и энтузиазма со стороны технологов из эксплуатационного персонала.

 

Анонсы других статей

Copyright © 2009 - 2017 Алгоритмист | Правовая информация
Сделано в JustCreative | Карта сайта
Яндекс.Метрика