原煤仓煤位分层监测方法及系统和电厂分散控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及火力发电厂的生产监测技术领域，具体设及一种原煤仓煤位分层监测 方法及系统和电厂分散控制方法。
【背景技术】
[0002] 由于煤炭资源分布不均、市场供应形势的变化W及国家对煤炭使用的各种政策的 影响，火力发电厂一般需要燃用多种煤种。火力发电厂的生产流程为：由车船进入电厂的煤 存放于煤场，然后由皮带输煤机送入原煤仓，由原煤仓落入给煤机，再进入磨煤机，最终进 入锅炉膛内燃烧。由此可见，炉前原煤仓是燃煤电厂制粉系统的重要组成部分，它位于磨煤 机前端，为锅炉燃煤提供暂时存储的空间。为了保障给煤过程持续进行，原煤仓一般可为磨 煤机提供5至8小时的用煤量。当电厂燃用的煤种较多且进行分磨渗烧时，原煤仓中就同时 存在多种燃煤。火力发电厂的给煤机、磨煤机、锅炉等粉磨燃烧不同煤种时，所选取的参数 时不同的，需要根据当前进入给煤机、磨煤机和锅炉等的煤种选取其所对应的参数，W保障 设备安全高效运行，且提高燃煤的经济效益。
[0003] 现有技术中，对原煤仓中整体煤位高度监测方法的研究较多，常见的有:阻旋式、 浮球式、电容式、激光式、称重式和压力式等，运些方法均能满足不同原煤仓的需求，为电厂 分散控制系统(distr化uted control systems,简称DCS)提供准确的煤位高度信息。但是， 运些方案中监控的都是原煤仓中所有原煤的总高度，实际生产中，当多种原煤渗烧时，原煤 仓中会存在多种原煤，即：先后向原煤仓中加入了多种原煤。因此，只对原煤仓中所有原煤 的总高度进行监控，则难W直观准确界定原煤仓中各种煤种分布情况及剩余情况，尤其无 法得知当前最下层煤种的剩余情况，致使在运行过程中无法根据当前煤种及时对磨煤机W 及锅炉等的相关参数作出调整。
【发明内容】
[0004] 因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的在运行过程中无法得知当 前最下层煤种的剩余情况W及无法及时对磨煤机W及锅炉等的相关参数作出调整的缺陷， 从而提供一种原煤仓煤位分层监测方法及系统和电厂分散控制方法。
[0005] 为此，本发明的技术方案如下：
[0006] -种原煤仓煤位分层监测方法，包括如下步骤：
[0007] 获取原煤仓中加入的当前煤种的总质量；
[000引当该煤种输送到最底层时，获取所述原煤仓输出该煤种的输出质量；
[0009] 根据所述总质量和所述输出质量计算该煤种的剩余质量；
[0010] 根据所述煤种的剩余质量和原煤仓底层的容积确定该煤种的当前高度。
[0011] 优选地，所述获取所述原煤仓输出该煤种的输出质量通过如下模型获得：
[001^
其中，
[001引Me:从t拥刻到t2时刻原煤仓输出该煤种的输出质量；
[0014] mf:给煤机实时给煤率。
[0015] 优选地，所述根据所述总质量和所述输出质量计算该煤种的剩余质量的步骤具体 包括：
[0016] M2=化-Me;其中，
[0017] M2:该煤种在t2时刻的剩余质量；
[0018]化:该煤种在ti时刻的剩余质量;若ti为初始时刻，则化为该煤种的总质量；
[0019] Me:从t拥刻到t2时刻原煤仓输出该煤种的输出质量。
[0020]优选地，所述根据所述煤种的剩余质量和原煤仓底层的容积确定该煤种的当前高 度的步骤包括：
[0021 ]建立煤量与煤位高度的模型；
[0022] 根据所述煤种的剩余质量W及所述煤量与煤位高度的模型得到该煤种的当前高 度。
[0023] 优选地，所述建立煤量与煤位高度的模型的步骤包括：
[0024] 设所述原煤仓的底部为圆锥体，所述圆锥体的高度为hi,可容纳煤量为mi;所述原 煤仓的中部为圆台体，所述圆台体的高度为h2,所述圆锥体和所述圆台体可容纳煤量总和 为m2;所述原煤仓的顶部为圆柱体，所述圆柱体的高度为h3,所述圆锥体、所述圆台体W及所 述圆柱体可容纳煤量总和为m3;
[0025] 则所述建立煤量与煤位高度的模型为：
[0026] 当煤量M<mi时，煤位高度H=hi;
[0027] 当煤量虹<M^2时，煤位高度
[002引当煤量m2<M<m3时，煤位高度
；其中，0ι和曰2均为由煤种和 煤仓直径决定的系数。
[0029] 优选地，所述原煤仓煤位分层监测方法还包括建立煤量信息数据库的步骤，所述 数据库中至少包括:各煤层对应的煤种、各煤层依次在原煤仓中的顺序W及各煤层的高度， 其中，建立所述数据库的步骤包括：
[0030] 获取原煤仓最上层煤层的煤种，W及原煤仓的整体煤位高度；
[0031] 获取皮带输煤机上的煤种，W及皮带输煤机上即将落入原煤仓的该煤种的新增质 量；
[0032] 判断皮带输煤机上的煤种与原煤仓最上层煤层的煤种是否相同，若相同，则原煤 仓最上层煤层的煤种的质量等于原始质量加上所述新增质量;若不相同，则新增一层煤层 作为新的最上层煤层，该煤层的煤种为皮带输煤机上的煤种，该煤层的质量为所述新增质 量；
[0033] 根据所述整体煤位高度W及所述煤量与煤位高度的模型得到最上层煤层的煤种 在原煤仓中的高度。
[0034] 优选地，所述根据所述煤种的剩余质量和原煤仓底层的容积确定该煤种的当前高 度的步骤之后还包括将所述当前高度生成高度信号发送的步骤;或
[0035] 所述根据所述煤种的剩余质量和原煤仓底层的容积确定该煤种的当前高度的步 骤之后还包括:判断所述当前高度是否小于预设阔值，若小于，则生成更换信号并发送的步 骤。
[0036] 优选地，所述原煤仓煤位分层监测方法还包括根据该煤种的剩余质量得到最底层 煤层的该煤种在原煤仓内存留的时间的步骤。
[0037] -种电厂分散控制方法，包括如下步骤：
[0038] 采用上述的原煤仓煤位分层监测方法获得高度信号或更换信号；
[0039] 根据所述高度信号或更换信号判断是否需要更换煤种信息；
[0040] 若需要更换煤种信息，则获取当前煤种上一层煤层的煤种类型；
[0041] 将电厂分散控制系统中用于控制的参数调整为所述煤种类型对应的参数。
[0042] -种原煤仓煤位分层监测系统，包括：
[0043] 获取总质量模块，用于获取原煤仓中加入的当前煤种的总质量；
[0044] 获取输出质量模块，用于当该煤种输送到最底层时，获取所述原煤仓输出该煤种 的输出质量；
[0045] 获取剩余质量模块，用于根据所述总质量和所述输出质量计算该煤种的剩余质 量；
[0046] 获取当前高度模块，用于根据所述煤种的剩余质量和原煤仓底层的容积确定该煤 种的当前高度。
[0047] 本发明技术方案，具有如下优点：
[0048] 1.本发明提供的原煤仓煤位分层监测方法和系统，由于运送至原煤仓中的煤一般 都通过皮带输煤机运输，所W根据皮带输煤机的皮带砰可W容易的得到原煤仓中加入的当 前煤种的总质量。同时，由于在生产中最关注的即为最下层煤种的剩余情况，因为当最下层 煤种的煤位高度较低时，即需要及时的发出更换煤种的信号，所W当该煤种输送到最底层 时，获取原煤仓输出该煤种的输出质量;根据总质量和输出质量即可W方便的计算该煤种 的剩余质量;根据煤种的剩余质量和原煤仓底层的容积确定该煤种的当前高度。本发明提 供的方法和系统，通过监测进入原煤仓的某煤种的总质量，W及在当该煤种输送到最底层 时，实时的获取该煤种的当前高度，方便简单的预测了煤种的更换，提高了燃煤的经济效 益，保障了设备的运行安全。
[0049] 2.本发明提供的原煤仓煤位分层监测方法和系统，通过将给煤机实时给煤率对预 设时间范围进行时间积分，进而得出该煤种的在该段时间范围的输出质量，简单易行，方便 使用。
[0050] 3.本发明提供的原煤仓煤位分层监测方法和系统，通过将原煤仓从下往上分成依 次为圆锥体、圆台体W及圆柱体的Ξ段，符合大部分原煤仓的结构特点，进而设计出煤量处 于原煤仓不同段时，所对应的煤位高度的模型，提高了预测的准确性和可靠性。
[0051] 4.本发明提供的原煤仓煤位分层监测方法和系统，还建立了建立煤量信息数据 库，该数据库中至少包括:各煤层对应的煤种、各煤层依次在原煤仓中的顺序W及各煤层的 高度，便于后期调用和可视化显示。
[0052] 5.本发明提供的原煤仓煤位分层监测方法和系统，还可W根据该煤种的剩余质量 得到最底层煤层的该煤种在原煤仓内存留的时间，如此便于将该时间实时的显示给工作人 员，进一步便于对最下层煤种的剩余情况进行监测。
[0053] 6.本发明提供的电厂分散控制方法，接收高度信号或更换信号，并根据高度信号 或更换信号判断是否需要更换煤种信息，如需要更换煤种信息，则获取当前煤种上一层煤 层的煤种类型;并将电厂分散控制系统中用于控制的参数调整为即将变为最底层煤种类型 对应的