一种双进双出磨煤机出粉量的计算方法
【专利摘要】本发明公开了一种双进双出磨煤机出粉量的计算方法，包括以下步骤：A：构建双进双出磨煤机出粉量模型；B:从磨煤机制粉系统的历史站中选取数据，所选取的数据同时满足煤粉质量守恒、给煤质量守恒和原煤质量守恒三个条件；C:利用步骤B中选择的数据，运用最小二乘法对双进双出磨煤机出粉量模型进行模型训练，计算待定系数；D:将步骤C中求得的待定系数分别代入步骤A所构建的双进双出磨煤机出粉量模型中，计算双进双出磨煤机的出粉量。本发明能够对双进双出磨煤机出粉量进行准确计算，能够提升机组运行稳定性与经济性，提高机组负荷响应能力。
【专利说明】一种双进双出磨煤机出粉量的计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及双进双出磨煤机运行优化【技术领域】，尤其涉及一种双进双出磨煤机出粉量的计算方法。
【背景技术】
[0002]随着我国电力行业改革的不断深入，“厂网分离，竞价上网”的运行机制已成为必然。对各电厂而言，保障机组的安全经济运行，努力降低发电成本，是参与竞争的必由之路。在系统组成与结构一定时，机组运行的安全性和经济性主要取决于锅炉的安全经济运行。影响锅炉运行的安全性和经济性的因素是多方面的，而锅炉的燃烧率无疑是其中最重要的因素之一。在火电发电成本中，燃料费用一般要占70%以上，因此，提高锅炉燃烧系统的运行水平对机组的节能降耗具有重要意义。
[0003]火力发电厂制粉系统的任务就是为锅炉提供一定数量和质量符合燃烧和负荷要求的煤粉。近年来，随着火电建设的快速发展，在新近安装和投运的许多大容量机组中，双进双出钢球磨煤机制粉系统因其可靠性高、适应煤种能力强、锅炉负荷响应速度快等优点而得到广泛使用。作为原煤的加工处理设备，双进双出钢球磨煤机制粉系统与锅炉的燃烧器直接相连，双进双出钢球磨煤机制粉系统的出粉量(出力)即为锅炉的入炉煤量，因此，双进双出钢球磨煤机制粉系统运行的优劣将直接影响电站锅炉的燃烧效率和燃烧稳定性。
[0004]双进双出钢球磨煤机制粉系统是一个具有强耦合、大迟延、大惯性的多变量非线性系统。同其它类型的制粉系统不同，双进双出磨煤机制粉系统的出力不是依靠调节给煤机的输煤转速，而是通过调节进入磨煤机的一次风量来实现，入炉煤量是利用一次风风量间接计算获得的。磨煤机输出煤量的控制原理为:在协调方式下，锅炉总的负荷要求首先被分配到每台磨煤机；然后针对每台磨煤机，将设定的负荷指令通过函数关系转换为一次风量信号，并将其同实际测量获得的一次风量进行比较，二者差值通过PID控制单元输出调节磨煤机容量风挡板开度，以实现对进入磨煤机的一次风风量的控制，进而实现对磨煤机输出煤量进行控制。现有双进双出钢球磨煤机制粉系统的控制难点在于:被控参量间存在耦合与时延、关键信号难以直接测量(如磨煤机入炉煤量)、数学模型复杂。
[0005]目前，实际应用中双进双出钢球磨煤机制粉系统主要存在以下两个问题:
[0006]首先，双进双出钢球磨煤机制粉系统的入炉煤量是根据一次风量间接计算获得的。但目前现场一次风量测量装置测量结果并不准确；同时，由于料位波动造成一次风风粉比不恒定，导致计算出的入炉煤量与实际进入炉膛的煤量偏差较大，在自动投入时容易引发自动控制系统频繁调节，引发燃烧波动，进而造成主汽温度波动，影响机组运行的稳定性。
[0007]其次，双进双出钢球磨煤机制粉系统的入炉煤量与一次风量之间成线性函数关系的前提条件是磨煤机筒体料位在最佳料位附近且保持稳定。然而，双进双出钢球磨煤机的分离器极易发生堵塞，经常需要停磨经常清理。同时，由于筒体内料位波动较大，造成利用一次风量计算获得的入炉煤量与进入炉膛的实际煤粉量偏差较大。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种双进双出磨煤机出粉量的计算方法，能够对双进双出磨煤机出粉量进行准确计算，能够提升机组运行稳定性与经济性，提高机组负荷响应能力。
[0009]本发明采用下述技术方案:
[0010]本发明首先运用机理分析推导的方法，寻找出与入炉煤量密切相关的可精确测量的辅助变量，并构建了入炉煤量与辅助变量间的函数关系；进而，提出了一组动态质量平衡模型，利用该模型可在机组历史数据中统计出一段时间内实际入炉煤量的精确值；最后，利用最小方差法估计出入炉煤量与辅助变量间函数的待定系数，从而得到入炉煤量的精确估计。
[0011]一种双进双出磨煤机出粉量的计算方法，包括以下步骤:
[0012]A:构建双进双出磨煤机出粉量模型
Mom(t) ^k0 + k}P2(I)φ{?) + A2P2(I) + k3p(t)，其中，Mout(t)是磨煤机 t 时刻出粉量，P2是负荷风风压，《P是负荷风门开度，k0, kp k2、k3分别为待定系数；
[0013]B:从磨煤机制粉系统的历史站中选取数据，所选取的数据同时满足煤粉质量守恒、给煤质量守恒和原煤质量守恒三个条件；其中，
[0014]煤粉质量守恒是指:在&时刻和t2时刻，利用现有磨煤机筒体内的上壁处和中间处水平放置两个压力测量装置所采集到的压差相等；
[0015]给煤质量守恒是指:在h时刻和t2时刻的给煤速度相等；
[0016]原煤质量守恒是指:在h时刻和t2时刻的给煤量相等。
[0017]C:利用步骤B中选择的数据，运用最小二乘法对双进双出磨煤机出粉量模型进行模型训练，计算待定系数Iv k1、k2、k3 ;
[0018]D:将步骤C中求得的待定系数Ivkpk2'k3，分别代入步骤A所构建的双进双出磨煤机出粉量模型中，计算双进双出磨煤机的出粉量。
[0019]所述的步骤C包括以下步骤:
[0020]Cl:利用矩阵形式描述双进双出磨煤机出粉量模型:
【权利要求】
1.一种双进双出磨煤机出粉量的计算方法，其特征在于，包括以下步骤: A: 构建双进双出磨煤机出粉量模型
2.根据权利要求1所述的双进双出磨煤机出粉量的计算方法，其特征在于:所述的步骤C包括以下步骤: Cl:利用矩阵形式描述双进双出磨煤机出粉量模型:
【文档编号】B02C25/00GK103816987SQ201310661932
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】唐耀华, 段松涛, 蔡远利, 闫乃明, 昝新, 王宏伟, 谈博 申请人:国家电网公司, 国网河南省电力公司电力科学研究院, 西安交通大学