一種雙進雙出磨煤機出粉量的計算方法
2023-05-03 09:52:16 3
一種雙進雙出磨煤機出粉量的計算方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙進雙出磨煤機出粉量的計算方法，包括以下步驟：A：構建雙進雙出磨煤機出粉量模型；B:從磨煤機制粉系統的歷史站中選取數據，所選取的數據同時滿足煤粉質量守恆、給煤質量守恆和原煤質量守恆三個條件；C:利用步驟B中選擇的數據，運用最小二乘法對雙進雙出磨煤機出粉量模型進行模型訓練，計算待定係數；D:將步驟C中求得的待定係數分別代入步驟A所構建的雙進雙出磨煤機出粉量模型中，計算雙進雙出磨煤機的出粉量。本發明能夠對雙進雙出磨煤機出粉量進行準確計算，能夠提升機組運行穩定性與經濟性，提高機組負荷響應能力。
【專利說明】一種雙進雙出磨煤機出粉量的計算方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及雙進雙出磨煤機運行優化【技術領域】，尤其涉及一種雙進雙出磨煤機出粉量的計算方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國電力行業改革的不斷深入，「廠網分離，競價上網」的運行機制已成為必然。對各電廠而言，保障機組的安全經濟運行，努力降低發電成本，是參與競爭的必由之路。在系統組成與結構一定時，機組運行的安全性和經濟性主要取決於鍋爐的安全經濟運行。影響鍋爐運行的安全性和經濟性的因素是多方面的，而鍋爐的燃燒率無疑是其中最重要的因素之一。在火電發電成本中，燃料費用一般要佔70%以上，因此，提高鍋爐燃燒系統的運行水平對機組的節能降耗具有重要意義。
[0003]火力發電廠制粉系統的任務就是為鍋爐提供一定數量和質量符合燃燒和負荷要求的煤粉。近年來，隨著火電建設的快速發展，在新近安裝和投運的許多大容量機組中，雙進雙出鋼球磨煤機制粉系統因其可靠性高、適應煤種能力強、鍋爐負荷響應速度快等優點而得到廣泛使用。作為原煤的加工處理設備，雙進雙出鋼球磨煤機制粉系統與鍋爐的燃燒器直接相連，雙進雙出鋼球磨煤機制粉系統的出粉量(出力)即為鍋爐的入爐煤量，因此，雙進雙出鋼球磨煤機制粉系統運行的優劣將直接影響電站鍋爐的燃燒效率和燃燒穩定性。
[0004]雙進雙出鋼球磨煤機制粉系統是一個具有強耦合、大遲延、大慣性的多變量非線性系統。同其它類型的制粉系統不同，雙進雙出磨煤機制粉系統的出力不是依靠調節給煤機的輸煤轉速，而是通過調節進入磨煤機的一次風量來實現，入爐煤量是利用一次風風量間接計算獲得的。磨煤機輸出煤量的控制原理為:在協調方式下，鍋爐總的負荷要求首先被分配到每臺磨煤機；然後針對每臺磨煤機，將設定的負荷指令通過函數關係轉換為一次風量信號，並將其同實際測量獲得的一次風量進行比較，二者差值通過PID控制單元輸出調節磨煤機容量風擋板開度，以實現對進入磨煤機的一次風風量的控制，進而實現對磨煤機輸出煤量進行控制。現有雙進雙出鋼球磨煤機制粉系統的控制難點在於:被控參量間存在耦合與時延、關鍵信號難以直接測量(如磨煤機入爐煤量)、數學模型複雜。
[0005]目前，實際應用中雙進雙出鋼球磨煤機制粉系統主要存在以下兩個問題:
[0006]首先，雙進雙出鋼球磨煤機制粉系統的入爐煤量是根據一次風量間接計算獲得的。但目前現場一次風量測量裝置測量結果並不準確；同時，由於料位波動造成一次風風粉比不恆定，導致計算出的入爐煤量與實際進入爐膛的煤量偏差較大，在自動投入時容易引發自動控制系統頻繁調節，引發燃燒波動，進而造成主汽溫度波動，影響機組運行的穩定性。
[0007]其次，雙進雙出鋼球磨煤機制粉系統的入爐煤量與一次風量之間成線性函數關係的前提條件是磨煤機筒體料位在最佳料位附近且保持穩定。然而，雙進雙出鋼球磨煤機的分離器極易發生堵塞，經常需要停磨經常清理。同時，由於筒體內料位波動較大，造成利用一次風量計算獲得的入爐煤量與進入爐膛的實際煤粉量偏差較大。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是提供一種雙進雙出磨煤機出粉量的計算方法，能夠對雙進雙出磨煤機出粉量進行準確計算，能夠提升機組運行穩定性與經濟性，提高機組負荷響應能力。
[0009]本發明採用下述技術方案:
[0010]本發明首先運用機理分析推導的方法，尋找出與入爐煤量密切相關的可精確測量的輔助變量，並構建了入爐煤量與輔助變量間的函數關係；進而，提出了一組動態質量平衡模型，利用該模型可在機組歷史數據中統計出一段時間內實際入爐煤量的精確值；最後，利用最小方差法估計出入爐煤量與輔助變量間函數的待定係數，從而得到入爐煤量的精確估計。
[0011]一種雙進雙出磨煤機出粉量的計算方法，包括以下步驟:
[0012]A:構建雙進雙出磨煤機出粉量模型
Mom(t) ^k0 + k}P2(I)φ{?) + A2P2(I) + k3p(t)，其中，Mout(t)是磨煤機 t 時刻出粉量，P2是負荷風風壓，《P是負荷風門開度，k0, kp k2、k3分別為待定係數；
[0013]B:從磨煤機制粉系統的歷史站中選取數據，所選取的數據同時滿足煤粉質量守恆、給煤質量守恆和原煤質量守恆三個條件；其中，
[0014]煤粉質量守恆是指:在&時刻和t2時刻，利用現有磨煤機筒體內的上壁處和中間處水平放置兩個壓力測量裝置所採集到的壓差相等；
[0015]給煤質量守恆是指:在h時刻和t2時刻的給煤速度相等；
[0016]原煤質量守恆是指:在h時刻和t2時刻的給煤量相等。
[0017]C:利用步驟B中選擇的數據，運用最小二乘法對雙進雙出磨煤機出粉量模型進行模型訓練，計算待定係數Iv k1、k2、k3 ;
[0018]D:將步驟C中求得的待定係數Ivkpk2'k3，分別代入步驟A所構建的雙進雙出磨煤機出粉量模型中，計算雙進雙出磨煤機的出粉量。
[0019]所述的步驟C包括以下步驟:
[0020]Cl:利用矩陣形式描述雙進雙出磨煤機出粉量模型:
【權利要求】
1.一種雙進雙出磨煤機出粉量的計算方法，其特徵在於，包括以下步驟: A: 構建雙進雙出磨煤機出粉量模型
2.根據權利要求1所述的雙進雙出磨煤機出粉量的計算方法，其特徵在於:所述的步驟C包括以下步驟: Cl:利用矩陣形式描述雙進雙出磨煤機出粉量模型:
【文檔編號】B02C25/00GK103816987SQ201310661932
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】唐耀華, 段松濤, 蔡遠利, 閆乃明, 昝新, 王宏偉, 談博 申請人:國家電網公司, 國網河南省電力公司電力科學研究院, 西安交通大學