多元线性回归分析在动力煤低位发热量测定中的应用分析

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年28期   作者:李凡女?
[导读] 多元线性回归分析法,对当前煤炭发热量测定工作,
        李凡女?
        山东省济南市章丘区华电章丘发电有限公司??邮编:250200??

        摘要:多元线性回归分析法,对当前煤炭发热量测定工作,起到至关重要的作用。本文以多元线性回归分析法在动力煤低位发热量测定的应用为主要研究对象,针对当前动力煤低位发热量测定工作进行多角度、多层次、多维度的内容分析,结合笔者在相关领域的科研经验,利用现代化计算软件SPSS进行测算和分析,从而将动力煤低位发热量测定问题进行解答和分析。仅供参考。
        关键词:多元线性回归分析法;动力煤;煤低位发热量

        引言:随着现代科学技术的发展,提升煤炭发热量不仅可以有效实现资源的高效化利用,同时还能够为相关企业提升煤炭资源的利用价值,实现二者的良性发展模式。因此,利用多元线性回归分析法对动力煤进行煤低位发热量测定,可以进一步研究煤炭中相关成分的影响效应,从而实现动力煤发热量的精准对比。
一、多元线性回归分析法定义
        现代回归分析法则中,当出现两个或者两个以上自变量,可以称为多元回归,在实践案例中,通常会发现某种现象的组成是由于多个原因所导致,因此需要利用多个变量进行测算和分析,估计对应的变化量,该分析方法对比单一变量的分析方法更加科学和准确。因此,在科学界通常将多元线性回归分析法作为某些事件或者现象的有效检测方式,具有极为广泛的现实意义。基于动力煤低位发热量测定需求,利用多元线性回归分析法可以产生不可估量的测定效果,因此在实际应用过程中,利用多元线性回归分析法进行计算。但是由于动力煤低位发热量测定需求需要多个自变量,在实际计算过程中会导致人为的主观计算问题,因此将PASS软件作为多元线性回归分析法应用的主要工具。SPSS(Statistical Package for the Social Science)软件,自20世纪60年代开展逐步应用,在80年代左右成功应用到电脑系统中,并且已经在行业中占据重要的市场地位,针对自动统计、数据分析等相关方面的功能,起到极为显著的成效。以SPSS for Windows为例,可以将描述性统计、一般线性模型、回归分析、对数线性模型、聚类分析、数据简化、生存分析、时间序列分析等一系列内容进行更加深入的研究和探索。SPSS for Windows以简单操作、方便快捷受到行业内的关注和重视,并且该软件对于数据统计,属于行业的霸主地位,具有极高的应用价值和科研价值。
二、动力煤的概念
    动力煤大多是指作为动力能源供给的煤炭,广义上将火力发电的煤炭能源称为动力煤,通常动力煤的热值、挥发分、灰分等相关煤炭系数的要求与化工煤相差较大,但是对比其他原煤,依然具有一定的质量要求。动力煤主要分为褐煤、长焰煤、不粘结煤、贫煤,从商品煤角度进行分类,主要有洗混煤、洗中煤、粉煤、末煤等。其中动力煤的特征主要包括煤的基本特征以及灰特性,这些特征对应的含量系数与煤的燃烧程度具有极为紧密的联系。
三、煤低位发热量概念
    通常,发热量是单位质量的煤在完全燃烧时产生热量,以1千克煤为例,在煤全部热量释放后,包括煤烟中水蒸气凝结成水释放的热量。因此,将燃料的高位发热量总数中,去除烟气中水蒸气的潜热,剩余的煤燃料发热量被称为低煤低位发热量。低煤发热量作为动力用煤的常用测定指标,包含恒容和恒压两种,本文以SPSS软件采用元线性回归分析法对动力煤低位发热量进行测定和计算。


四、煤低位发热量测定解析
(一)煤质数据的有效收集
        通过对某动力煤进行1年的煤炭数据收集,共计采用1203批次动力煤进行热量测定。根据SPSS软件提供的测定方式以及测定公式,本文以褐煤作为低位煤发热量测试主体。利用多元线性回归分析法,对褐煤中煤质水分、灰分、挥发度、固定碳等一系列数据进行测定,发现褐煤中单一组成成本对总发热量不存在明显的线性关系,因此需要将灰分、水分作为多元线性回归分析法中的自变量,开展相关数据的测定和分析。受煤质自身质量影响,在实际测定过程中,利用SPSS软件进行有效测算,发现不同区域的煤炭,其产生的热量数字数值差异较大。因此,利用SPSS软件强大的计算功能,开展煤质灰分、挥发分、全水分、氢值、硫值等相关解释变量的六元回归分析,以1203批次动力煤为核心,开展动力煤热量的数据检测分析。利用SPSS软件,可以直接将数据进行记录和读取,同时转化为EXCEL及DBF数据文件,并且与Windows系统实现完美融合。通过回归参数的有效计算,可以得出该批动力煤的工业分析数据,从而计算出对应的发热量值。根据《煤的发热量测定方法》中的论述和说明,需要考虑煤炭中全水分的具体影响,否则二者的数据差别较大,对最终的发热量计算的准确性影响较大,因此需要考虑全水分的实际影响,并且在测定过程中增加煤中氢值、全硫两个自变量,实现动力煤发热量测定精确度的有效提升。
(二)SPSS软件的有效验证
        利用SPSS软件,可以将不同模型对煤的发热量影响进行精准确定,同时可以将回归公式中的复相关系R进行确定,其具体范围在0.835到0.986之间,通过对公式数据的分析和了解,发现解释变量与自白能量之间存在一定的联系性,尤其是在六元线性回归方程式中,发现1203批次的动力煤发热量计算结果的误差几率极低,不足2%,同时约有70%左右动力煤发热量误差在0.35MJ/kg以内。在试验完毕后,另外取12批次动力煤的数据进行化验,利用SPSS软件对12批次煤进行测定,发现该批次动力煤发热量预测误差同样较小,进一步说明前者数据测定的精准性[1]。
(三)热量测定的实际应用价值
        利用spss软件,对现动力煤进行热量测定,通过结合其他批次动力煤进行验证和分析,探索出动力煤热量数值。现代工业领域中,利用煤低位发热量数值结合现代锅炉设计,实现对发热量的有效利用。根据发热量的转化效率,可以探测出炉膛的实际温度,从而减少对应的煤炭原料,减少给风量,实现空气系数的最佳数值。另外当煤烟量减少时,对应的煤气流速也会减少,对流换热系数减小。现代工业,利用发热量测定系数,可以优化多锅炉的内部设计,提升燃料的燃烧效率。另外,根据动力煤的燃烧温度,可以进行有效测算,减少锅炉换热面的高温状态,进而实现锅炉寿命的有效延长。我国锅炉生产工艺的发展,需要对锅炉受热面进行多个角度、多个层次的研究和分析,同时对内部温度以及烟气温度进行有效计算,减少可能出现的温度过高现象以及烟气流速过快等实际问题,从而减少锅炉内部的机械磨损问题。众所周知,利用低位发热量,才能够将尾部烟气流速的具体数据有效计算,进而实现对设备受热面的合理设计,保障设备的使用安全和应用安全,提升设备的经济价值[2]。
结论:综上所述,通过利用多元线性回归分析法,有效将动力煤低位发热量进行科学测定,同时结合多个自变量的影响因素进行多种因素的计算和梳理,利用SPSS软件,以六元线性回归方程式进行计算和分析,从而说明动力煤中灰分和全水分对煤发热量影响较大,也是相关自变量中最为显著的影响因素,并且通过在动力煤中添加氢值与全硫等两个可释变量,可以进一步提升煤低位发热量计算的精准度,另外发现以上两种自变量对煤发热量贡献值较低,影响性较弱。基于对动力煤的系统化分析以及相关元素的内容分析,结合SPSS软件,对当前动力煤的低位发热量进行科学预测以及技术分析,发现发热量对工业锅炉设计起到一定的影响作用,对锅炉受热面的承受力起到重要的借鉴意义。
参考文献:
[1]郑生,左兆迎,吴尚睿.煤炭低位发热量与其他工业分析元素关系研究[J].中国检验检测,2020,28(04):22-25.
[2]吴镇君,刘晓朴.多元线性回归分析在动力煤低位发热量测定中的应用[J].煤质技术,2019,34(03):51-53+56.
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