一种磨煤机安全控制系统的制作方法

本申请涉及磨煤机控制，更具体地，涉及一种磨煤机安全控制系统。

背景技术：

1、目前我国电力结构仍以火力发电为主，而磨煤机作为火力发电机组重要的辅助设备，其对于出口温度的控制对机组的经济安全运行至关重要。为进一步提高锅炉燃烧效率，电厂需尽可能降低煤粉细度，但煤粉越细，与空气的接触面积越大，越容易转变为一种对明火极其敏感的易燃易爆性混合气体，此时一旦接触到明火或者磨煤机内某一局部温度升高到煤粉的燃点以上，便会导致爆炸事故发生，轻者将造成设备破坏和生产过程中断，重者则可能造成人员伤亡。此外，在磨煤机运行过程中，块状煤炭在研磨成煤粉过程中与热空气接触发生氧化反应生成co气体；与此同时，反应产生的热量进一步加快煤粉氧化速率，从而产生更多的co气体，导致磨煤机内可燃物质着火点降低，严重时可导致自燃。现有技术在进行磨煤机出口温度控制时，往往会忽略一氧化碳浓度的影响，检测结果不够精确，导致爆燃事故的发生。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种磨煤机安全控制系统，通过结合出口温度及一氧化碳浓度实现磨煤机的出口温度的精准控制，包括：

2、阈值设定单元，用于获取磨煤机所用煤种信息，根据煤种信息预测煤种易燃系数，根据煤种易燃系数设定安全控制阈值；

3、温度获取单元，用于获取磨煤机出口温度，根据磨煤机出口温度设定降温系数；

4、浓度检测单元，用于获取磨煤机出口的一氧化碳浓度，根据一氧化碳浓度结合降温系数计算磨煤机爆燃风险系数；

5、降温单元，用于根据爆燃风险系数对磨煤机进行降温控制；

6、效率计算单元，用于检测降温控制后的磨煤机出口温度，根据磨煤机出口温度计算降温效率；

7、安全控制单元，用于根据降温效率设定磨煤机的安全控制措施。

8、进一步地，所述阈值设定单元用于：

9、获取磨煤机所用煤种信息与对应煤种易燃系数的历史对应数据；

10、建立煤种易燃系数预测模型，对历史对应数据进行预处理，得出模型训练样本集；

11、根据模型训练样本集训练煤种易燃系数预测模型，根据训练结果得出煤种易燃系数预测值。

12、进一步地，所述阈值设定单元还用于：

13、将煤种易燃系数代入安全控制阈值计算公式，根据安全控制阈值计算公式计算安全控制阈值，所述安全控制阈值计算公式具体为，

14、

15、其中，k为安全控制阈值，kα为安全控制阈值标准值，fi为煤种易燃系数，fα为煤种易燃系数标准值。

16、进一步地，所述温度获取单元用于：

17、计算出口温度危险偏差，所述出口温度危险偏差为当前出口温度与出口温度标准值的差值；

18、根据出口温度危险偏差设定降温系数；

19、若出口温度危险偏差小于第一预设阈值，则设定第一降温系数为当前的降温系数；

20、若出口温度危险偏差大于或等于第一预设阈值，则设定第二降温系数为当前的降温系数；

21、若出口温度危险偏差大于第二预设阈值，则设定第三降温系数为当前的降温系数。

22、进一步地，所述浓度检测单元用于：

23、根据一氧化碳浓度在第一预设时段的变化值绘制一氧化碳浓度变化曲线图，根据一氧化碳浓度变化曲线图计算一氧化碳浓度突变值；

24、计算一氧化碳浓度突变值与一氧化碳浓度变化标准值的比值，统计一氧化碳浓度比值的最大值及最小值，根据一氧化碳浓度比值的最大值及最小值对一氧化碳浓度比值进行归一化处理；

25、将降温系数与归一化处理后的一氧化碳浓度比值相乘，得出磨煤机爆燃风险系数。

26、进一步地，所述浓度检测单元还用于：

27、将第一预设时段平均分为若干子预设时段，计算一氧化碳浓度变化曲线在子预设时段内的斜率均值；

28、筛选出一氧化碳浓度变化曲线在子预设时段内的斜率均值的最大值，将斜率均值最大值作为一氧化碳浓度突变值。

29、进一步地，所述降温单元用于：

30、判断磨煤机爆燃风险系数是否超出安全控制阈值，若磨煤机爆燃风险系数未超出安全控制阈值，则不对磨煤机进行降温控制；

31、若磨煤机爆燃风险系数超出安全控制阈值，则计算磨煤机爆燃风险系数与安全控制阈值的差值；

32、当磨煤机爆燃风险系数与安全控制阈值的差值小于第三预设阈值时，调整冷风门的开度至第一开度；

33、当磨煤机爆燃风险系数与安全控制阈值的差值大于或等于第三预设阈值时，调整冷风门的开度至第二开度；

34、当磨煤机爆燃风险系数与安全控制阈值的差值大于第四预设阈值时，调整冷风门的开度至第三开度。

35、进一步地，所述效率计算单元用于：

36、根据降温控制后的磨煤机出口温度绘制磨煤机出口温度随时间变化的曲线图，将磨煤机出口温度变化曲线拟合为温度变化线性回归模型；

37、设定出口温度目标值，根据温度变化线性回归模型计算出口温度降低至出口温度目标值所需时间；

38、根据温度变化线性回归模型计算出口温度降低至出口温度目标值所需时间计算降温效率。

39、进一步地，所述效率计算单元还用于：

40、计算出口温度降低至预设温度目标值所需时间与最佳降温时间的比值，将出口温度降低至预设温度目标值所需时间与最佳降温时间的比值作为降温效率。

41、进一步地，所述安全控制单元用于：

42、判断降温效率是否超出第五预设阈值，若降温效率超出第五预设阈值，则无需进行安全控制；

43、若降温效率未超出第五预设阈值，则计算降温效率与第五预设阈值的差值，根据降温效率与第五预设阈值的差值设定磨煤机的安全控制措施；

44、当降温效率与第五预设阈值的差值大于第六预设阈值时，对磨煤机进行停机处理；

45、当降温效率与第五预设阈值的差值小于或等于第六预设阈值时，向磨煤机喷消防蒸汽进行快速降温。

46、本发明的有益效果在于：

47、通过应用以上技术方案，本发明通过在进行磨煤机出口温度控制时结合出口温度及一氧化碳浓度，并根据煤种信息设定安全控制阈值，避免因煤种差异影响爆燃风险的计算，控制措施更为灵活，检测结果更加精准，出口温度变化曲线更为平稳，实现了磨煤机出口温度的精准控制，大大降低了磨煤机爆燃事故的发生概率，有利于机组的安全、高效运行。

技术特征：

1.一种磨煤机安全控制系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的磨煤机安全控制系统，其特征在于，所述阈值设定单元用于：

3.如权利要求2所述的磨煤机安全控制系统，其特征在于，所述阈值设定单元还用于：

4.如权利要求1所述的磨煤机安全控制系统，其特征在于，所述温度获取单元用于：

5.如权利要求1所述的磨煤机安全控制系统，其特征在于，所述浓度检测单元用于：

6.如权利要求5所述的磨煤机安全控制系统，其特征在于，所述浓度检测单元还用于：

7.如权利要求1所述的磨煤机安全控制系统，其特征在于，所述降温单元用于：

8.如权利要求1所述的磨煤机安全控制系统，其特征在于，所述效率计算单元用于：

9.如权利要求8所述的磨煤机安全控制系统，其特征在于，所述效率计算单元还用于：

10.如权利要求1所述的磨煤机安全控制系统，其特征在于，所述安全控制单元用于：

技术总结
本发明涉及磨煤机控制技术领域，具体公开了一种磨煤机安全控制系统，包括：阈值设定单元，用于获取磨煤机所用煤种信息，根煤种信息预测煤种易燃系数，根据煤种易燃系数设定安全控制阈值；温度获取单元，用于获取磨煤机出口温度，根据磨煤机出口温度设定降温系数；浓度检测单元，用于获取磨煤机出口的一氧化碳浓度，根据一氧化碳浓度结合降温系数计算磨煤机爆燃风险系数；降温单元，用于根据爆燃风险系数对磨煤机进行降温控制；效率计算单元，用于检测降温控制后的磨煤机出口温度，根据磨煤机出口温度计算降温效率；安全控制单元，用于根据降温效率设定磨煤机的安全控制措施。本发明精准控制磨煤机的出口温度，有效防止磨煤机爆燃事故发生。

技术研发人员：孙冠军,宋伟,崔磊,王炳莉
受保护的技术使用者：山东日照发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1