专利名称：磨煤机多参数运行优化节能系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电力系统信息化技术和高效节能技术领域，涉及一种磨煤机多参数运行优化节能系统。背景技术：
磨煤机是火力发电厂煤粉制备系统的主体设备，其作用是将一定尺寸的煤块磨制到规定的细度煤粉以供给锅炉燃烧，并在磨制过程中将煤粉干燥到规定的水平，以利于煤在锅炉中充分燃烧。磨煤机的工作状况直接影响到整个锅炉机组运行效率和可靠性，同时，磨煤机又是火电厂的用电大户，其电耗率约占火电厂全部厂用电的20%左右。目前大型火电厂基本都建设了厂级监控信息系统(SIS)，但其主要功能是电厂和机组运行数据的采集和生产过程的实时监视，以及机组和厂级性能和效率的计算等，磨煤机的运行调优仍主要依靠电厂技术人员的经验判断，针对性不强、准确度低、实时性不够，不能使磨煤机长期保持在最佳工况下运行，也难以在确保制粉效果的同时降低磨煤机电耗。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种针对性强、准确度高、实时性强的磨煤机多参数运行优化节能系统，该系统主要应用于大型火力发电厂制粉系统磨煤机的运行优化和节能运行。本发明是通过如下技术方案实现的:
一种磨煤机多参数运行优化节能系统，包括系统本体，该系统本体与电厂厂级监控系统相连，其特殊之处在于:系统本体包括应用服务器、数据库服务器与若干应用终端，该应用服务器分别连接关系数据库服务器、若干应用终端与电厂厂级监控系统中的实时数据库
>J-U ρ α装直。所述的应用服务器内安装实时数据库接口装置、专家知识模型装置、实时计算分析装置、优化建议装置、统计查询装置以及系统管理装置。所述的关系数据库服务器内设置用于存储、管理应用服务器内所需关系型数据和专家知识模型的关系数据库管理系统，关系数据库服务器与优化建议装置相连。所述的电厂厂级监控系统还包括机组DCS系统、辅控系统，主要是对电厂和机组运行数据的采集和生产过程的实时监视，以及机组和厂级性能和效率的计算。所述实时数据库接口装置与电厂厂级监控系统(SIS)的实时数据库装置连接，读取磨煤机运行数据，并将实时计算的结果保存到实时数据库。实时数据库接口屏蔽不同实时数据库的对外接口，为系统提供统一的实时数据访问接口，可以支持P1、iH、PHD、iNova等多种电力企业主要采用的实时数据库产品。作为本发明的一种优选方案，实时数据库接口根据不同实时数据库的接口特性，综合考虑访问效率和可靠性，确保系统对实时数据访问的实时高效和安全可靠。所述专家知识模型 装置根据磨煤机运行试验的多种参数数据和专家知识形成多个优化运行模型，主要包括煤质参数模型、磨煤机投运台数模型、磨煤机出口风温模型、磨煤机通风量模型和综合模型等。作为本发明的一种优选方案，专家知识模型针对球磨机建立钢球装载量与电机电流的关系模型(曲线)，用于球磨机的钢球装载量优化。进一步，专家知识模型装置具备模型维护功能，包括模型基本信息维护和模型表达式维护。所述模型基本信息维护功能包括模型的新增、删除、修改功能，其中新增和修改功能可以编辑模型名称、模型描述、模型目标、模型结论等信息；所述模型表达式维护功能包括表达式的添加、删除、修改等操作。所述实时计算分析装置从专家知识模型中读取模型相关信息，解析出其中包含的实时数据信息，根据实时数据对模型进行计算，根据模型进行比较判断，形成具体的磨煤机运行优化建议并存储到数据库中。作为本发明的一种优选方案，针对球磨机，实时计算分析装置可以根据钢球装载量与电机电流的关系曲线计算当前钢球装载量与最佳钢球装载量的差值。所述优化建议装置读取最新的磨煤机运行优化建议并进行呈现，同时显示磨煤机运行的实时工况数据，使用者可以参考磨煤机运行实时工况，决定是否执行优化建议，并实时观察优化建议执行后的反馈效果。作为本发明的一种优选方案，系统针对球磨机可以给出具体的钢球补充量(以吨为单位)。所述统计查询装置提供查询某个时间段内磨煤机运行方式优化建议和统计某个时间段内磨煤机运行方式优化建议出现次数的功能，统计结果以柱图、饼图等形式呈现，使用者可以根据统计结果分析磨煤机运行状况和所采用的优化措施，进一步综合优化磨煤机的运行方式。所述系统管理装置包括用户管理、角色和权限管理、系统菜单管理、电厂管理、机组管理和系统日志管理等功能，支撑系统应用，记录、查看系统操作使用情况。作为本发明的一种优选方案，系统同时支持集团级用户和厂级用户的应用需求，对于集团级用户，可以利用电厂管理功能切换电厂，选择电厂后进行机组管理，进行相应的运行优化操作。本系统采用B/S架构、组件化设计，支持与多种实时数据库的连接，专家知识模型丰富并且方便增加维护，模型计算实时性强、准确度高，界面友好、使用方便，具有较大的推广应用价值。本发明的有益效果是:充分挖掘利用电厂厂级监控系统(SIS)的实时数据，根据专家知识模型自动进行实时计算分析，给出磨煤机运行优化建议，通过优化建议的执行使磨煤机长期保持在最佳工况运行，在保证制粉系统效果的同时明显降低磨煤机电耗，并提高磨煤机运行的安全可靠性。经过在多个大型火电厂的实际应用，平均可以降低磨煤机电耗率15%左右，减少磨煤机故障率20%以上，具有较好的经济效益。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。附图1是本发明的示意 附图2是本发明的系统功能装置框 图中，I电厂厂级监控系统，2实时数据库装置，3应用服务器，4关系数据库服务器，5应用终端，6实时数据库接口装置，7专家知识模型装置，8实时计算分析装置，9优化建议装置，10统计查询装置，11系统管理装置，12机组DCS系统，13辅控系统。具体实施例方式 附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括系统本体，系统本体与磨煤机配有的电厂厂级监控系统I相连，该系统本体包括该应用服务器3、关系数据库服务器4、若干应用终端5，该应用服务器3分别连接关系数据库服务器4、若干应用终端5与电厂厂级监控系统I中的实时数据库装置2，电厂厂级监控系统I还包括机组DCS系统12、辅控系统13，关系数据库服务器4是一硬件设备，内包括关系数据库及专家模型库。所述应用服务器3内安装实时数据库接口装置6、专家知识模型装置7、实时计算分析装置8、优化建议装置9、统计查询装置10以及系统管理装置11。其中:实时数据库接口装置6与SIS系统的实时数据库装置2中实时数据库连接，读取磨煤机运行数据，并将实时计算的结果保存到实时数据库。实时数据库接口装置6屏蔽不同实时数据库的对外接口，为系统应用提供统一的实时数据访问接口，可以支持P1、iH、PHD、iNova等多种电力企业主要采用的实时数据库产品。作为本发明的一种优选方案，实时数据库接口装置6根据不同实时数据库的接口特性，综合考虑访问效率和可靠性，确保系统对实时数据访问的实时高效和安全可靠。专家知识模型装置7主要包括煤质参数模型、磨煤机投运台数模型、磨煤机出口风温模型、磨煤机通风量模型和综合模型等。作为本发明的一种优选方案，专家知识模型装置7针对球磨机建立钢球装载量与电机电流的关系模型(曲线)，用于球磨机的钢球装载量优化。专家知识模型装置7具备模型维护功能，包括模型基本信息维护和模型表达式维护，基本信息维护功能包括模型的新增、删除、修改功能，其中新增和修改功能可以编辑模型名称、描述、目标、结论等信息，模型表达式维护功能包括表达式的添加、删除、修改等操作。实时计算分析装置8从专家知识模型7中读取模型相关信息，解析出其中包含的实时数据信息，根据实时数据对模型进行计算，根据模型进行比较判断，形成具体的磨煤机运行优化建议并存储到关系数据库服务器4中关系数据库中。作为本发明的一种优选方案，针对球磨机，实时计算分析装置8根据钢球装载量与电机电流的关系曲线计算当前钢球装载量与最佳钢球装载量的差值。优化建议装置9读取最新的磨煤机运行优化建议并进行呈现，同时显示磨煤机运行的实时工况数据，使用者可以参考磨煤机运行实时工况，决定是否执行优化建议，并实时观察优化建议执行后的反馈效果。作为本发明的一种优选方案，系统针对球磨机可以给出具体的钢球补充量(以吨为单位)。统计查询装置10提供某个时间段内磨煤机运行方式优化建议查询和统计功能，统计结果以柱图、饼图等形式呈现，使用者可以根据统计结果分析磨煤机运行状况和所采用的优化措施，进一步综合优化磨煤机的运行方式。系统管理装置11提供用户管理、角色和权限管理、系统菜单管理、电厂管理、机组管理和系统日志管理等功能，支撑系统应用，记录、查看系统操作使用情况。关系数据库服务器4内安装关系数据库管理系统，该系统存储、管理应用服务器所需关系型数据和专家知识模型，包括关系数据库及专家模型库。所述应用终端5不需要安装专门的软件，利用通用网页浏览器以WEB页面的方式访问应用服务器提供的WEB应用，实现磨煤机运行优化功能。本系统利用SIS系统数据库中磨煤机的实时运行数据，根据专家知识模型对磨煤机多个运行数据进行实时计算分析，并与专家知识模型进行比较判断，给出具体的运行优化建议，同时显示磨煤机运行实时参数信息，使用者可以参考磨煤机运行实时工况，决定是否执行优化指导建议。图2中，本发明功能装置包括接口装置、业务装置和系统装置，接口装置主要包括实时数据库接口 6，业务装置包括专家知识模型7、实时计算分析8、优化建议装置9和统计查询装置10等，系统装置主要为系统管理装置11，其包括用户管理、角色和权限管理、系统菜单管理、电厂管理、机组管理和系统日志管理等装置。表I为球磨机钢球装载量优化建议示例，系统显示各磨煤机运行实时电流数值、最佳钢球装载量，根据电流与钢球装载量关系计算实际钢球装载量并计算与最佳钢球装载量的偏差(百分比单位和吨单位)，给出具体的优化建议，优化建议包括不做调整、注意观察、补充钢球及具体补充数量等。表I为球磨机钢球装载量优化建议示例
权利要求
1.种磨煤机多参数运行优化节能系统，包括系统本体，该系统本体与电厂厂级监控系统(I)相连，其特征在于:系统本体包括应用服务器(3)、数据库服务器(4)与若干应用终端(5)，该应用服务器(3)分别连接关系数据库服务器(4)、若干应用终端(5)与电厂厂级监控系统(I)中的实时数据库装置(2)。
2.据权利要求1所述的磨煤机多参数运行优化节能系统，其特征在于:应用服务器(3)内安装实时数据库接口装置(6)、专家知识模型装置(7)、实时计算分析装置(8)、优化建议装置(9 )、统计查询装置(10 )以及系统管理装置(11)。
3.据权利要求2所述的磨煤机多参数运行优化节能系统，其特征在于:关系数据库服务器(4)内设置用于存储、管理应用服务器内所需关系型数据和专家知识模型的关系数据库管理系统，关系数据库服务器(4)与优化建议装置(9)相连。
全文摘要
本发明属于电力系统信息化技术和高效节能技术领域，涉及一种磨煤机多参数运行优化节能系统。该磨煤机多参数运行优化节能系统，包括系统本体，该系统本体与电厂厂级监控系统相连，其特殊之处在于系统本体包括应用服务器、数据库服务器与若干应用终端，该应用服务器分别连接关系数据库服务器、若干应用终端与电厂厂级监控系统中的实时数据库装置。给出磨煤机运行优化建议，通过优化建议的执行使磨煤机长期保持在最佳工况运行，在保证制粉系统效果的同时明显降低磨煤机电耗，并提高磨煤机运行的安全可靠性，经过在多个大型火电厂的实际应用，平均可以降低磨煤机电耗率15%左右，减少磨煤机故障率20%以上，具有较好的经济效益。
文档编号B02C25/00GK103084262SQ201310023620
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者丁书耕, 邢宏伟, 张建辉, 张华伟, 王守恩, 刘思彬 申请人:山东鲁能软件技术有限公司