專利名稱：：用于自動(dòng)提供向工廠供應(yīng)煤粉的多個(gè)磨煤機(jī)的控制參數(shù)的基于計(jì)算機(jī)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于自動(dòng)提供向工廠諸如電廠或水泥生產(chǎn)廠供應(yīng)煤粉的多個(gè)磨煤機(jī)的控制參數(shù)的基于計(jì)算機(jī)的方法。此外，本發(fā)明涉及控制這種工廠的方法、適合于執(zhí)行發(fā)明方法的計(jì)算裝置、包括這種計(jì)算裝置的工廠、適合于執(zhí)行發(fā)明方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和其上存儲(chǔ)有相應(yīng)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)代燃煤電廠或水泥廠一般都燒粉碎形式的煤。煤在磨煤機(jī)中被研磨成細(xì)粉。然后，通過運(yùn)輸機(jī)或初級空氣將粉以流化形式送到爐子。在爐子中，煤粉被燃燒，并且生成的熱能例如可用在蒸汽生產(chǎn)中以便產(chǎn)生電力或用在水泥生產(chǎn)中。通常，煤研磨機(jī)上的氣壓降可指示在磨機(jī)內(nèi)流化的粉量。磨機(jī)中的流化粉量和壓降傾向于隨不斷增大的煤研磨載荷而增大。當(dāng)煤研磨機(jī)上的壓降超過某一閾限時(shí)，粉碎的煤可不再由初級氣流有效地運(yùn)輸出磨煤機(jī)。這種情形可導(dǎo)致在磨機(jī)內(nèi)部累積劇增的煤粉，并因此可造成重大操作風(fēng)險(xiǎn)。在燃煤電站中的常規(guī)實(shí)踐是監(jiān)視向電站供應(yīng)粉碎煤的所有多個(gè)磨煤機(jī)中的壓降讀數(shù)，但在整個(gè)正常操作過程中不采取控制措施。一旦特定磨煤機(jī)的壓降讀數(shù)超過預(yù)定義閾值，到那個(gè)特定磨機(jī)的煤饋送就經(jīng)由替代方案人工或自動(dòng)運(yùn)行回到其最小容許界限。在這種情況下，可能有必要向所有其它磨機(jī)重新分配這個(gè)特定磨機(jī)的縮減煤載荷，以便保持爐子內(nèi)到燃燒過程的總粉碎燃料流。然而，這基于如下假設(shè):其余磨煤機(jī)的容量可承擔(dān)附加煤載荷。這可導(dǎo)致其余操作磨煤機(jī)迅速斜升，其通常增大所有其余磨機(jī)中的壓降。另一磨機(jī)中的壓降違背其閾值并非不常見。那么，這可導(dǎo)致發(fā)電能力的大大下降。所描述的情形可以是常規(guī)電廠控制方案的嚴(yán)重限制。為了避免發(fā)電能力的下降，許多常規(guī)電站被設(shè)計(jì)成具有備用磨煤機(jī)以有可能當(dāng)需要維護(hù)磨煤機(jī)時(shí)填充能力間隙。但是再者，大多數(shù)電站都保持備用磨機(jī)操作，連同所有其它磨機(jī)，并將磨機(jī)操作在它們的設(shè)計(jì)能力以下，以便具有快速承擔(dān)跳閘磨機(jī)的操作載荷的緩沖能力。這個(gè)實(shí)踐從能量效率角度來看可能是浪費(fèi)的，因?yàn)槟ッ簷C(jī)以它們的完全設(shè)計(jì)能力最有效地研磨和干燥煤饋送，并且還因?yàn)榇嬖谂c運(yùn)行額外磨煤機(jī)相關(guān)聯(lián)的恒定機(jī)械和熱損耗。此外，在常規(guī)磨煤機(jī)控制方案中，可限制多個(gè)磨煤機(jī)斜升或斜降的速率。因?yàn)槟ッ簷C(jī)的煤研磨能力可限制電廠的能量生成，所以磨機(jī)的研磨能力的這種受限斜變可導(dǎo)致電廠的受限斜變速率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的可以是提供用于提供向工廠供應(yīng)煤粉的多個(gè)磨煤機(jī)的控制參數(shù)的方法和裝置，其中由于這種方法或裝置，例如可以克服上面提到的常規(guī)控制方案的缺點(diǎn)，并且具體地說，煤研磨載荷可最優(yōu)地分配給多個(gè)磨煤機(jī)中的每個(gè)單獨(dú)磨煤機(jī)。具體地說，優(yōu)選應(yīng)該改進(jìn)磨煤機(jī)布置的效率以及斜變速率。此外，應(yīng)該改進(jìn)電廠對載荷改變的總體動(dòng)態(tài)響應(yīng)。最后，還應(yīng)該改進(jìn)粉碎煤的質(zhì)量，由此有可能增大電廠效率。這種目的由獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決。在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出了用于自動(dòng)提供向工廠供應(yīng)煤粉的多個(gè)磨煤機(jī)的控制參數(shù)的基于計(jì)算機(jī)的方法。該方法包括優(yōu)選按如下順序的如下步驟:a)通過測量指示磨煤機(jī)操作的實(shí)際參數(shù)獲取對于每一個(gè)磨煤機(jī)指示單獨(dú)磨煤機(jī)載荷的多個(gè)操作變量；b)從工廠獲取指示煤需求的需求變量；c)將獲取的多個(gè)操作變量和需求變量供應(yīng)給計(jì)算系統(tǒng)；d)使用多變量計(jì)算算法，基于所述多個(gè)操作變量和所述需求變量計(jì)算所述控制參數(shù)；e)提供計(jì)算的控制參數(shù)以便單獨(dú)控制每個(gè)磨煤機(jī)的操作；f)重復(fù)步驟(a)-(e)。其中所述多變量計(jì)算算法可將有關(guān)每一個(gè)所述磨煤機(jī)的操作狀況的信息考慮進(jìn)去。有關(guān)操作狀況的這種信息例如可以是指示相應(yīng)磨機(jī)磨損的因子，諸如例如磨機(jī)自從其最后維護(hù)或服務(wù)以來的操作小時(shí)數(shù)。備選地，有關(guān)操作狀況的信息可以是由于相應(yīng)磨機(jī)內(nèi)的煤粉分布不規(guī)則性(例如由于煤粉中的濕度過大)引起的氣流的暫時(shí)堵塞、進(jìn)來的初級氣壓的波動(dòng)、進(jìn)來的初級氣溫的波動(dòng)以及在單獨(dú)磨機(jī)處的分類機(jī)設(shè)置。其中，氣流堵塞最常見是由于煤粉因?yàn)檫M(jìn)來的煤饋送中的高濕度含量而黏在一起形成大塊。分類機(jī)是磨機(jī)的位于磨機(jī)出口處的一部分，其自旋并且通過離心作用分開大塊顆粒。葉片或者這個(gè)零件的旋轉(zhuǎn)率可對產(chǎn)出顆粒大小有大的影響。用于計(jì)算控制參數(shù)的多變量計(jì)算算法可基于物理或統(tǒng)計(jì)模型，并且這種技術(shù)可用于執(zhí)行多個(gè)維度上的計(jì)算，同時(shí)將所有變量對所關(guān)注響應(yīng)的影響考慮進(jìn)去。優(yōu)選可用在所提出方法內(nèi)的一種類型的多變量算法可以是模型預(yù)測算法或模型預(yù)測控制(MPC)，將在下面對此進(jìn)行更詳細(xì)描述。為了獲取在計(jì)算控制參數(shù)中所獲取和使用的多個(gè)操作變量而測量的指示磨煤機(jī)操作的參數(shù)可包括:(I)粉碎機(jī)差壓參數(shù)，也稱為初級氣壓降參數(shù)，其可指示磨煤機(jī)的入口與出口之間的壓差；(2)粉碎燃料出口溫度參數(shù)，其可指示在磨煤機(jī)出口處的粉碎煤的溫度；(3)粉碎機(jī)電機(jī)電流參數(shù)，其可指示到磨煤機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流；以及(4)初級氣流率參數(shù)，其可指示供應(yīng)給磨煤機(jī)的初級空氣流率。在所提出的基于計(jì)算機(jī)的方法中，可以設(shè)想與人類操作員的交互作用。例如，在操作的“顧問模式”中，可向操作員顯示計(jì)算的控制參數(shù)，使得操作員然后可在將所提供的參數(shù)考慮進(jìn)去的情況下人工控制每一個(gè)磨煤機(jī)。作為備選，可例如以在線或以閉環(huán)操作模式提供全自動(dòng)操作，其中計(jì)算的控制參數(shù)直接用于自動(dòng)控制每一個(gè)磨煤機(jī)?？山o予操作員在模式之間切換的可能性。此外，可通過實(shí)現(xiàn)多個(gè)操作變量、需求變量和操作狀況信息中至少一項(xiàng)的操作員輸入提供操作員交互作用。換句話說，例如使用輸入裝置(諸如鍵盤或觸摸屏)，人類操作員可輸入或更新在計(jì)算控制參數(shù)時(shí)使用的一個(gè)、一些或所有變量或操作狀況信息。備選地，可進(jìn)行預(yù)配置(provision)使得所有至少一些或所有這些變量或信息都被自動(dòng)獲取并提供給用于計(jì)算控制參數(shù)的計(jì)算系統(tǒng)。由此，可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。獲取多個(gè)操作變量和需求變量、然后向計(jì)算系統(tǒng)供應(yīng)獲取的變量、然后在此基礎(chǔ)上計(jì)算控制參數(shù)并且最后提供計(jì)算的控制參數(shù)的步驟可周期性地重復(fù)，并以某種方式實(shí)時(shí)提供控制參數(shù)。換句話說，可連續(xù)獲取期望變量，例如每20秒，并且可立即計(jì)算控制參數(shù)并提供給人類操作員或自動(dòng)控制系統(tǒng)以便單獨(dú)控制每一個(gè)磨煤機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的另外方面，提出了控制向工廠的煤粉供應(yīng)的方法、計(jì)算裝置、工廠、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，它們?nèi)际褂萌缟厦嫠f明的本發(fā)明或其實(shí)施例的示教和原理。構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)的基本思想是改進(jìn)用于通過將指示每個(gè)單獨(dú)磨煤機(jī)的實(shí)際載荷并指示來自工廠的煤需求的多個(gè)變量中的幾個(gè)或所有考慮進(jìn)去以便根據(jù)其計(jì)算用于單獨(dú)控制每個(gè)磨煤機(jī)操作的控制參數(shù)來控制從多個(gè)磨煤機(jī)到工廠的煤粉供應(yīng)的總體控制方案。雖然在常規(guī)磨煤機(jī)控制方案中，一般控制多個(gè)磨煤機(jī)中的每個(gè)磨煤機(jī)以在正常條件下以同一載荷操作，并且這個(gè)載荷在緊急情況下才被修改，即當(dāng)超過沿著磨煤機(jī)的氣壓降的閾限(其指示磨煤機(jī)爆炸的可能風(fēng)險(xiǎn))時(shí)，其中然后這個(gè)特定磨煤機(jī)的失去的磨煤機(jī)能力被均等地分配給其余磨煤機(jī)，本發(fā)明的思想是以更智能的方式控制多個(gè)磨煤機(jī)中的每個(gè)磨煤機(jī)。為了該目的，多變量計(jì)算算法(諸如例如模型預(yù)測算法)使用所有磨煤機(jī)的操作變量連同工廠的需求變量，以便分別計(jì)算每一個(gè)磨煤機(jī)的控制參數(shù)。在這種計(jì)算中，另外的信息優(yōu)選被考慮進(jìn)去，這個(gè)信息例如指示每個(gè)單獨(dú)磨煤機(jī)的可能載荷能力，該載荷能力例如可取決于這個(gè)磨煤機(jī)自從其最后維護(hù)以來的工作小時(shí)?；谶@種方法，磨煤機(jī)載荷可最優(yōu)地分配給每個(gè)單獨(dú)磨煤機(jī)，由此改進(jìn)控制方案的效率，以及用其控制的工廠的效率。單獨(dú)控制到每個(gè)磨煤機(jī)的煤加載同時(shí)保持到工廠爐子的總?cè)剂橡佀偷目赡苄钥赡軆H是使用所提出方法的優(yōu)點(diǎn)之一。使用內(nèi)部模型預(yù)測磨機(jī)動(dòng)態(tài)特性的行為可以帶來電廠的啟動(dòng)、斜升和斜降期間的主要優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)現(xiàn)在可具有預(yù)期磨機(jī)操作的未來狀態(tài)的能力。基于這種能力，所提出的方法和裝置相比常規(guī)控制系統(tǒng)可允許將燃煤電廠的總體動(dòng)態(tài)響應(yīng)的數(shù)十個(gè)百分點(diǎn)。最后，在多變量計(jì)算算法中包含煤研磨過程的數(shù)學(xué)模型可進(jìn)一步允許根據(jù)粉碎燃料細(xì)度的測量的可用性在某種程度上估計(jì)并控制粉碎燃料細(xì)度。如果這種測量不存在，則多變量計(jì)算算法仍可推動(dòng)磨煤機(jī)的致動(dòng)器，從而影響燃料細(xì)度，諸如將動(dòng)態(tài)分類機(jī)旋轉(zhuǎn)到它們的界限，以便優(yōu)化燃料細(xì)度，同時(shí)保持操作目標(biāo)，諸如主要是粉碎的燃料流。要注意，本文參考不同主題描述本發(fā)明的方面和實(shí)施例。具體地說，參考方法類型權(quán)利要求描述一些實(shí)施例，而參考設(shè)備類型權(quán)利要求描述其它實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從上面和下面的描述中推斷，除非其它通知，否則除了屬于一種類型主題的特征的任何組合之外，有關(guān)不同主題的特征之間的任何組合(具體地說是設(shè)備類型權(quán)利要求的特征與方法類型權(quán)利要求的特征之間的任何組合)也被視為用本申請公開了。圖1示意性示出了具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于計(jì)算機(jī)的方法操作的控制的電廠的組件。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于向工廠供應(yīng)煤粉的煤研磨機(jī)的控制。煤研磨過程一般涉及多個(gè)煤研磨機(jī)以滿足來自下游過程和裝置、諸如電站中的鍋爐或水泥廠中的回轉(zhuǎn)窯的粉碎燃料要求。圖1示出了工廠I的組件，包括充當(dāng)用于控制電廠組件的控制器的計(jì)算裝置3、用于將煤研磨成粉碎燃料的多個(gè)磨煤機(jī)5a、5b、5c和用于燒粉碎燃料以便生成用于電廠I的熱能的爐子7。主控制器(圖1中未示出)可確定工廠I所需的粉碎燃料量。計(jì)算裝置3將多變量計(jì)算算法用于計(jì)算用于單獨(dú)地控制每一個(gè)磨煤機(jī)5a、5b、5c的控制參數(shù)。由此，來自工廠I的主控制器的總煤需求的分配可被適當(dāng)?shù)胤峙浣o單獨(dú)的磨煤機(jī)。為了這么做，通過測量實(shí)際參數(shù)對于每一個(gè)磨煤機(jī)獲取指示各個(gè)磨煤機(jī)5a、5b、5c的操作狀態(tài)的操作變量，并經(jīng)由輸入信道9a、9b、9c將操作變量提供給計(jì)算裝置3。例如，測量的實(shí)際參數(shù)可以是每一個(gè)磨煤機(jī)5a、5b、5c中的初級氣壓降ΛF1、ΛF2、ΛF3。備選地，可以測量其它參數(shù)并將其它參數(shù)提供給計(jì)算裝置3，諸如粉碎機(jī)差壓、粉碎燃料出口溫度、粉碎機(jī)電機(jī)電流和/或初級氣流率。此外，獲取來自工廠或其主控制器的指示煤需求的需求變量并經(jīng)由通信信道11將需求變量供應(yīng)給計(jì)算裝置3。為了生成在使用多變量計(jì)算算法計(jì)算控制參數(shù)時(shí)使用的適當(dāng)控制模型，有關(guān)每一個(gè)磨煤機(jī)操作狀況的信息還經(jīng)由供應(yīng)信道13供應(yīng)給計(jì)算裝置3。該操作狀況信息例如可包含指示每一個(gè)磨機(jī)5a、5b、5c的磨損的因子，這些因子可取決于相應(yīng)磨機(jī)自從其最后維護(hù)以來的操作小時(shí)數(shù)。備選地，該信息可包括由于磨機(jī)內(nèi)煤粉分布的不規(guī)則而引起的氣流暫時(shí)堵塞、進(jìn)來的初級氣壓的波動(dòng)、進(jìn)來的初級氣溫的波動(dòng)和/或動(dòng)態(tài)分類機(jī)設(shè)置。將在下面更詳細(xì)描述，計(jì)算裝置3可在將多個(gè)操作變量和需求變量優(yōu)選還有有關(guān)磨機(jī)的操作狀況(也稱為操作適合度)的信息考慮進(jìn)去的情況下使用多變量計(jì)算算法計(jì)算用于單獨(dú)控制每一個(gè)磨煤機(jī)5a、5b、5c的操作的控制參數(shù)。計(jì)算的控制參數(shù)可包括磨機(jī)饋煤器速度設(shè)置點(diǎn)，其可經(jīng)由供應(yīng)信道17a、b、c提供給相應(yīng)饋煤器速度控制器15a、b、c，相應(yīng)饋煤器速度控制器然后可控制包含在相應(yīng)磨煤機(jī)5a.5b.5c中的饋送器速度致動(dòng)器。此外，控制參數(shù)可包括經(jīng)由供應(yīng)信道21a、b、c提供給相應(yīng)初級氣流控制器19a、b、c以便最終控制包含在磨煤機(jī)5a、5b、5c中相應(yīng)初級氣流致動(dòng)器的相應(yīng)初級氣流設(shè)置點(diǎn)。饋煤器速度控制器15a、b、c以及初級氣流控制器19a、b、c都可通過分別測量饋煤器速度和初級氣流得到進(jìn)一步調(diào)節(jié)，其中可附加地對于溫度變化校正初級氣流。圖1中未示出的其它計(jì)算的控制參數(shù)可包含熱和冷初級空氣阻尼器位置或風(fēng)扇電機(jī)速度、煤研磨臺(millgrindingtable)電機(jī)速度、動(dòng)態(tài)分類機(jī)旋轉(zhuǎn)速度或控制這些參數(shù)的對應(yīng)設(shè)置點(diǎn)。作為這種控制方案的結(jié)果，可單獨(dú)在適當(dāng)載荷條件下操作磨煤機(jī)5a、5b、5c。每一個(gè)磨煤機(jī)5a、5b、5c研磨煤并經(jīng)由相應(yīng)供應(yīng)線路23a、b、c向爐子7供應(yīng)粉碎燃料以便滿足煤需求并使鍋爐主機(jī)(boilermaster)能夠根據(jù)實(shí)際能量生成要求來操作?？捎迷谟?jì)算裝置3中用于計(jì)算控制參數(shù)的其中一個(gè)可能多變量計(jì)算算法是模型預(yù)測控制(MPC)。基于MPC的磨煤機(jī)控制方案可使用實(shí)時(shí)調(diào)整的操作變量、即優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)，以確定每個(gè)單獨(dú)磨機(jī)的煤需求，而不是只在多個(gè)磨煤機(jī)上均勻劃分總煤需求，在現(xiàn)有技術(shù)控制方法中是這樣做的。這優(yōu)選在自動(dòng)模式操作下進(jìn)行。用多變量控制算法處理煤需求分配的不那么明顯的優(yōu)點(diǎn)是它可創(chuàng)建磨煤機(jī)中壓降控制的新自由度的事實(shí)。今天使用的常規(guī)控制方案一般不能在正常操作期間控制磨機(jī)壓降，這是因?yàn)樗鼈儧]有充當(dāng)操控變量的額外自由度。磨機(jī)壓降主要根據(jù)到那個(gè)具體磨煤機(jī)的煤載荷，其已經(jīng)作為控制到電廠的熱輸入的操控變量在使用。另一方面，基于MPC的磨煤機(jī)控制可自動(dòng)單獨(dú)調(diào)整所有磨機(jī)的相對加載，同時(shí)保持到爐子的總恒定煤燃料，由此創(chuàng)建將磨機(jī)壓降保持在可接受界限內(nèi)的可能性?？刂频念~外自由度背后的主要原因是，即使磨煤機(jī)設(shè)計(jì)得一樣，單獨(dú)的研磨和煤運(yùn)輸性能也可能由于各種因素而不同。這些因素之一可能是由于正常操作引起的磨機(jī)磨損。自從磨機(jī)最后維護(hù)和服務(wù)以來的磨機(jī)操作小時(shí)數(shù)可能是那個(gè)磨機(jī)有效研磨能力的良好指示。其它因素包含磨機(jī)內(nèi)部煤粉分布的不規(guī)則性引起的氣流暫時(shí)堵塞、進(jìn)來的初級氣壓和溫度的波動(dòng)以及分類機(jī)設(shè)置。簡言之，基于MPC的控制方案可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)通過最優(yōu)量將煤載荷從具有高壓降的磨機(jī)移到具有較低壓降的另一磨機(jī)，這超出常規(guī)磨機(jī)控制系統(tǒng)的能力?！ぴ谙挛?，提供了使用多變量計(jì)算算法(具體地說是模型預(yù)測算法)計(jì)算控制參數(shù)的示范計(jì)算方案的細(xì)節(jié)。該方案也稱為模型預(yù)測磨煤機(jī)控制器。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，模型預(yù)測磨煤機(jī)控制器由計(jì)算裝置中形成為控制應(yīng)用選擇的實(shí)時(shí)計(jì)算平臺的軟件例程的集合構(gòu)成。這種實(shí)時(shí)計(jì)算平臺的可能示例是具有到電廠分布式控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接入的個(gè)人計(jì)算機(jī)。軟件例程的集合包含:(i)數(shù)據(jù)收集和分發(fā)應(yīng)用；()狀態(tài)估計(jì)器；(iii)被參數(shù)化并對于電廠中若干磨煤機(jī)復(fù)制的磨煤機(jī)模型；以及(iv)優(yōu)化器。周期性地運(yùn)行軟件例程，優(yōu)選每20s—次。這些軟件例程的運(yùn)行序列執(zhí)行如下。步驟1.(數(shù)據(jù)收集)經(jīng)由到電廠分布式控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接入收集來自電廠中磨煤機(jī)的可用參數(shù)測量結(jié)果和期望操作條件。測量結(jié)果包含但不限于壓降、研磨臺電機(jī)功耗、操作小時(shí)、初級空氣入口和/或出口溫度、初級氣流率。設(shè)置點(diǎn)形式的期望操作條件包含但不限于來自磨煤機(jī)的總煤需求以及初級空氣出口溫度。步驟2.(狀態(tài)估計(jì))在多變量計(jì)算算法中使用的磨煤機(jī)數(shù)學(xué)模型以其最簡單的形式是將磨煤機(jī)輸出的時(shí)間相關(guān)行為與磨煤機(jī)輸入或操控變量相關(guān)的一組等式。例如，當(dāng)原始煤輸入增加某一百分比時(shí)，粉碎的煤輸出將增加多少以及多快。等式可具有但不限于如下形式:x(k-1)-.f|s(kkuCk))等式Iy(k)=-h|x(k)|等式2其中:X表示磨煤機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)或狀況信息、諸如粉碎煤容納量(pulverizedcoalholdup)；u表示磨煤機(jī)的輸入或操控變量、諸如初級氣流率；以及y表示來自磨煤機(jī)的可測量輸出、諸如粉碎燃料溫度。f和h是線性或非線性函數(shù)，并且k表示時(shí)間點(diǎn)。在等式I中所示出的磨煤機(jī)在時(shí)間k+Ι的將來狀態(tài)與在時(shí)間k的當(dāng)前狀態(tài)的相關(guān)性使數(shù)學(xué)模型能夠進(jìn)行關(guān)于磨煤機(jī)的將來行為的預(yù)測，或當(dāng)k+Ι表示當(dāng)前時(shí)間并且k表示過去時(shí)，基于過去的測量結(jié)果估計(jì)磨煤機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)。狀態(tài)估計(jì)器是能夠求解優(yōu)化問題的軟件例程，其可向等式I和等式2添加誤差項(xiàng)，并且可將過去的測量結(jié)果I放到這些等式中，以通過最小化誤差項(xiàng)找到當(dāng)前狀態(tài)X。為了合并在過去多于一個(gè)時(shí)間步長采樣的測量結(jié)果，通過用k-1、k-2、..、k-n代替k，將等式I和等式2遞歸地?cái)U(kuò)展到過去。重要的是，注意，當(dāng)f和h是線性函數(shù)并且通過將等式擴(kuò)展一個(gè)時(shí)間步長到過去來執(zhí)行估計(jì)時(shí)，估計(jì)將相當(dāng)于卡爾曼濾波器。狀態(tài)估計(jì)步驟的目的是獲得關(guān)于磨煤機(jī)的不可測量屬性的信息、諸如煤容納量，其方式是通過數(shù)學(xué)模型將它們與可測量屬性、諸如壓降和電機(jī)功耗相關(guān)。必須對于操作中的每個(gè)磨煤機(jī)單獨(dú)執(zhí)行上面描述的狀態(tài)估計(jì)步驟。因此，在等式I和等式2中描述的函數(shù)f和h需要對于每個(gè)磨煤機(jī)是先驗(yàn)可用的。重要的是，注意，函數(shù)f和h對于每個(gè)磨機(jī)將是不同的，指示它們的操作的具體細(xì)節(jié)，主要是研磨面的耗損狀態(tài)，因此還有研磨效率。每個(gè)磨機(jī)的函數(shù)f和h可被參數(shù)化，并且可實(shí)時(shí)調(diào)整這些參數(shù)以跟蹤磨煤機(jī)行為的改變。步驟3.(優(yōu)化)在優(yōu)化步驟中，確定輸入或操控變量的軌線，它們充當(dāng)用于控制磨煤機(jī)的判定變量(例如饋煤器設(shè)置點(diǎn))。為了這個(gè)目的，依據(jù)磨煤機(jī)輸入(U)、磨煤機(jī)輸出(y)和磨煤機(jī)內(nèi)部狀態(tài)(X)規(guī)定優(yōu)化目標(biāo)。可能的目標(biāo)可以是最大化粉碎燃料輸出，最大化對電廠載荷改變的響應(yīng)速度,或最大化粉碎燃料質(zhì)量或細(xì)度。還有可能將目標(biāo)創(chuàng)建為所有這些目標(biāo)的加權(quán)組合。優(yōu)化任務(wù)的最終構(gòu)成是規(guī)定可行的最優(yōu)解要滿足的約束，其在這種情況下是等式I和等式2中給出的磨煤機(jī)模型、對輸入或操控變量(U)的操作約束(諸如最小初級氣流和最大初級氣流)、對輸出(y)的操作約束(諸如最小粉碎燃料溫度和最大粉碎燃料溫度)以及對內(nèi)部狀態(tài)的操作約束(諸如最小煤容納量和最大煤容納量)?？赡芤赋?，相比狀態(tài)估計(jì)步驟,在優(yōu)化步驟中，通過用k+l、k+2、...、k+p代替k來將等式I和等式2遞歸地?cái)U(kuò)展到將來，其可允許利用磨煤機(jī)模型的預(yù)測功能性。優(yōu)化問題的可能表示可給出如下:權(quán)利要求1.一種用于自動(dòng)提供供應(yīng)工廠(I)中煤粉的多個(gè)磨煤機(jī)(5a，5b,5c)的控制參數(shù)的基于計(jì)算機(jī)的方法，所述方法包括:a)通過測量指示磨煤機(jī)操作的實(shí)際參數(shù)獲取(9a,9b,9c)對于每一個(gè)所述磨煤機(jī)指示單獨(dú)磨煤機(jī)的載荷的多個(gè)操作變量；b)從所述工廠獲取(11)指示煤需求的需求變量；c)將獲取的多個(gè)操作變量和所述需求變量供應(yīng)給計(jì)算系統(tǒng)(3)；d)使用多變量計(jì)算算法，基于所述多個(gè)操作變量和所述需求變量計(jì)算所述控制參數(shù)；e)提供(17a，17b,17c,21a,21b,21c)計(jì)算的控制參數(shù)以便單獨(dú)控制每個(gè)磨煤機(jī)的操作；f)重復(fù)步驟(a)到(e)。2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多變量計(jì)算算法將有關(guān)每一個(gè)所述磨煤機(jī)的操作狀況的信息(13)考慮進(jìn)去。3.按權(quán)利要求2所述的方法，其中有關(guān)操作狀況的所述信息包含如下至少一項(xiàng):指示磨機(jī)的磨損的因子；磨機(jī)自從其最后維護(hù)以來的操作小時(shí)數(shù)；指示磨機(jī)堵塞的因子；進(jìn)來的初級氣壓的波動(dòng)；進(jìn)來的初級氣溫的波動(dòng)；以及分類機(jī)設(shè)置。4.按權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述多變量計(jì)算算法包括模型預(yù)測算法。5.按權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中指示磨煤機(jī)操作的所述參數(shù)包括如下至少一項(xiàng):粉碎機(jī)差壓；粉碎燃料出口溫度；粉碎機(jī)電機(jī)電流；以及初級空氣流率。6.按權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述控制參數(shù)包括如下至少一項(xiàng):磨機(jī)饋煤器速度設(shè)置點(diǎn)；初級氣流設(shè)置點(diǎn)；熱和冷初級空氣阻尼器位置設(shè)置點(diǎn)；風(fēng)扇電機(jī)速度設(shè)置點(diǎn)；磨機(jī)研磨臺電機(jī)速度設(shè)置點(diǎn)；以及動(dòng)態(tài)分類機(jī)旋轉(zhuǎn)速度設(shè)置點(diǎn)。7.按權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中由如下至少一項(xiàng)提供操作員交互作用:實(shí)現(xiàn)所述多個(gè)操作變量、所述需求變量和所述操作狀況信息中至少一項(xiàng)的操作員輸入；以及向操作員顯示計(jì)算的控制參數(shù)。8.按權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中周期性地重復(fù)步驟(a)到(e)以實(shí)時(shí)提供所述控制參數(shù)。9.一種控制工廠(I)中煤粉供應(yīng)的方法，包括:使用如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法提供控制參數(shù)；基于提供的參數(shù)自動(dòng)控制多個(gè)磨煤機(jī)中每個(gè)磨煤機(jī)的操作。10.一種計(jì)算裝置，適合于執(zhí)行如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法。11.一種工廠，包括:爐子(7)；多個(gè)磨煤機(jī)(5a,5b,5c)；以及如權(quán)利要求10所述的計(jì)算裝置(3)。12.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)在計(jì)算裝置上運(yùn)行時(shí)允許執(zhí)行如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法。13.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有如權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。全文摘要提出了用于自動(dòng)提供例如向電廠的爐子(7)供應(yīng)煤粉的多個(gè)磨煤機(jī)(5a,5b,5c)的控制參數(shù)的基于計(jì)算機(jī)的方法和計(jì)算裝置(3)。該方法包括(a)通過測量指示磨煤機(jī)操作的實(shí)際參數(shù)獲取對于每一個(gè)磨煤機(jī)指示單獨(dú)磨煤機(jī)的載荷的多個(gè)操作變量；(b)從工廠獲取指示煤需求的需求變量；(c)將獲取的多個(gè)操作變量和需求變量供應(yīng)給計(jì)算系統(tǒng)；(d)使用多變量計(jì)算算法，具體地說是模型預(yù)測算法，基于多個(gè)操作變量和需求變量計(jì)算控制參數(shù)；(e)提供計(jì)算的控制參數(shù)以便單獨(dú)控制每個(gè)磨煤機(jī)的操作；以及(f)重復(fù)步驟(a)-(e)。由于將多變量計(jì)算算法用于計(jì)算控制參數(shù)將多個(gè)實(shí)際操作變量和來自電廠組件的需求變量考慮進(jìn)去了，所以煤研磨載荷可最優(yōu)地分配給每個(gè)單獨(dú)磨煤機(jī)，由此實(shí)現(xiàn)工廠操作的高效率以及高速率斜升或斜降。文檔編號G05B17/02GK103097969SQ201180015455公開日2013年5月8日申請日期2011年3月3日優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日發(fā)明者M(jìn).默坎戈茨,T.馬圖爾,T.馮霍夫申請人:Abb研究有限公司