一種雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量的計算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量的計算方法，包括以下步驟：A：構(gòu)建雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量模型；B:從磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的歷史站中選取數(shù)據(jù)，所選取的數(shù)據(jù)同時滿足煤粉質(zhì)量守恒、給煤質(zhì)量守恒和原煤質(zhì)量守恒三個條件；C:利用步驟B中選擇的數(shù)據(jù)，運用最小二乘法對雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量模型進(jìn)行模型訓(xùn)練，計算待定系數(shù)；D:將步驟C中求得的待定系數(shù)分別代入步驟A所構(gòu)建的雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量模型中，計算雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)的出粉量。本發(fā)明能夠?qū)﹄p進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量進(jìn)行準(zhǔn)確計算，能夠提升機(jī)組運行穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性，提高機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)能力。
【專利說明】一種雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量的計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)運行優(yōu)化【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量的計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國電力行業(yè)改革的不斷深入，“廠網(wǎng)分離，競價上網(wǎng)”的運行機(jī)制已成為必然。對各電廠而言，保障機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運行，努力降低發(fā)電成本，是參與競爭的必由之路。在系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)一定時，機(jī)組運行的安全性和經(jīng)濟(jì)性主要取決于鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運行。影響鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟(jì)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(fā)電成本中，燃料費用一般要占70%以上，因此，提高鍋爐燃燒系統(tǒng)的運行水平對機(jī)組的節(jié)能降耗具有重要意義。
[0003]火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)的任務(wù)就是為鍋爐提供一定數(shù)量和質(zhì)量符合燃燒和負(fù)荷要求的煤粉。近年來，隨著火電建設(shè)的快速發(fā)展，在新近安裝和投運的許多大容量機(jī)組中，雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)因其可靠性高、適應(yīng)煤種能力強(qiáng)、鍋爐負(fù)荷響應(yīng)速度快等優(yōu)點而得到廣泛使用。作為原煤的加工處理設(shè)備，雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)與鍋爐的燃燒器直接相連，雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的出粉量(出力)即為鍋爐的入爐煤量，因此，雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)運行的優(yōu)劣將直接影響電站鍋爐的燃燒效率和燃燒穩(wěn)定性。
[0004]雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)是一個具有強(qiáng)耦合、大遲延、大慣性的多變量非線性系統(tǒng)。同其它類型的制粉系統(tǒng)不同，雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的出力不是依靠調(diào)節(jié)給煤機(jī)的輸煤轉(zhuǎn)速，而是通過調(diào)節(jié)進(jìn)入磨煤機(jī)的一次風(fēng)量來實現(xiàn)，入爐煤量是利用一次風(fēng)風(fēng)量間接計算獲得的。磨煤機(jī)輸出煤量的控制原理為:在協(xié)調(diào)方式下，鍋爐總的負(fù)荷要求首先被分配到每臺磨煤機(jī)；然后針對每臺磨煤機(jī)，將設(shè)定的負(fù)荷指令通過函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換為一次風(fēng)量信號，并將其同實際測量獲得的一次風(fēng)量進(jìn)行比較，二者差值通過PID控制單元輸出調(diào)節(jié)磨煤機(jī)容量風(fēng)擋板開度，以實現(xiàn)對進(jìn)入磨煤機(jī)的一次風(fēng)風(fēng)量的控制，進(jìn)而實現(xiàn)對磨煤機(jī)輸出煤量進(jìn)行控制?，F(xiàn)有雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的控制難點在于:被控參量間存在耦合與時延、關(guān)鍵信號難以直接測量(如磨煤機(jī)入爐煤量)、數(shù)學(xué)模型復(fù)雜。
[0005]目前，實際應(yīng)用中雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)主要存在以下兩個問題:
[0006]首先，雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的入爐煤量是根據(jù)一次風(fēng)量間接計算獲得的。但目前現(xiàn)場一次風(fēng)量測量裝置測量結(jié)果并不準(zhǔn)確；同時，由于料位波動造成一次風(fēng)風(fēng)粉比不恒定，導(dǎo)致計算出的入爐煤量與實際進(jìn)入爐膛的煤量偏差較大，在自動投入時容易引發(fā)自動控制系統(tǒng)頻繁調(diào)節(jié)，引發(fā)燃燒波動，進(jìn)而造成主汽溫度波動，影響機(jī)組運行的穩(wěn)定性。
[0007]其次，雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的入爐煤量與一次風(fēng)量之間成線性函數(shù)關(guān)系的前提條件是磨煤機(jī)筒體料位在最佳料位附近且保持穩(wěn)定。然而，雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)的分離器極易發(fā)生堵塞，經(jīng)常需要停磨經(jīng)常清理。同時，由于筒體內(nèi)料位波動較大，造成利用一次風(fēng)量計算獲得的入爐煤量與進(jìn)入爐膛的實際煤粉量偏差較大。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量的計算方法，能夠?qū)﹄p進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量進(jìn)行準(zhǔn)確計算，能夠提升機(jī)組運行穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性，提高機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)能力。
[0009]本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0010]本發(fā)明首先運用機(jī)理分析推導(dǎo)的方法，尋找出與入爐煤量密切相關(guān)的可精確測量的輔助變量，并構(gòu)建了入爐煤量與輔助變量間的函數(shù)關(guān)系；進(jìn)而，提出了一組動態(tài)質(zhì)量平衡模型，利用該模型可在機(jī)組歷史數(shù)據(jù)中統(tǒng)計出一段時間內(nèi)實際入爐煤量的精確值；最后，利用最小方差法估計出入爐煤量與輔助變量間函數(shù)的待定系數(shù)，從而得到入爐煤量的精確估計。
[0011]一種雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量的計算方法，包括以下步驟:
[0012]A:構(gòu)建雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量模型
Mom(t) ^k0 + k}P2(I)φ{(diào)?) + A2P2(I) + k3p(t)，其中，Mout(t)是磨煤機(jī) t 時刻出粉量，P2是負(fù)荷風(fēng)風(fēng)壓，《P是負(fù)荷風(fēng)門開度，k0, kp k2、k3分別為待定系數(shù)；
[0013]B:從磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的歷史站中選取數(shù)據(jù)，所選取的數(shù)據(jù)同時滿足煤粉質(zhì)量守恒、給煤質(zhì)量守恒和原煤質(zhì)量守恒三個條件；其中，
[0014]煤粉質(zhì)量守恒是指:在&時刻和t2時刻，利用現(xiàn)有磨煤機(jī)筒體內(nèi)的上壁處和中間處水平放置兩個壓力測量裝置所采集到的壓差相等；
[0015]給煤質(zhì)量守恒是指:在h時刻和t2時刻的給煤速度相等；
[0016]原煤質(zhì)量守恒是指: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(shù)據(jù)，運用最小二乘法對雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量模型進(jìn)行模型訓(xùn)練，計算待定系數(shù)Iv k1、k2、k3 ;
[0018]D:將步驟C中求得的待定系數(shù)Ivkpk2'k3，分別代入步驟A所構(gòu)建的雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量模型中，計算雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)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(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量模型:
【權(quán)利要求】
1.一種雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量的計算方法，其特征在于，包括以下步驟: A: 構(gòu)建雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量模型
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)出粉量的計算方法，其特征在于:所述的步驟C包括以下步驟: Cl:利用矩陣形式描述雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)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(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】唐耀華, 段松濤, 蔡遠(yuǎn)利, 閆乃明, 昝新, 王宏偉, 談博 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院, 西安交通大學(xué)