[發明專利]一種燃煤機組入爐燃煤質量流量的實時計量方法

有效

• 申請號: 201310697743.4
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103674145A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 袁景淇;于彤;徐亮;胡斌;劉欣;潘玉霖;曾豪駿;成寶琨;惠兆宇
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種燃煤機組入爐燃煤質量流量的實時計量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：從廠級監控信息系統的實時數據庫讀取給定時刻k的一次風體積流量F_PA、一次風溫度T_PA、一次風機出口壓力p_PA、給煤機皮帶稱重信號D_coalin、機組負荷P_load，利用Daubiches小波分形重構算法對皮帶稱重信號D_coalin進行無相位損失的去噪預處理；

步驟2：根據空氣物性參數數據庫和一次風機出口壓力p_PA、一次風溫度T_PA的實時數據以及空氣成分，計算獲得一次風密度ρ_PA，進而根據一次風體積流量F_PA計算一次風質量流量D_PA；

步驟3：根據負荷狀態判斷方法，判斷當前的負荷狀態,，負荷狀態分穩定負荷和變負荷兩個狀態，穩定負荷對應的標記是flag=0,變負荷對應的標記是flag=1；同時定義穩定負荷計數器和變負荷計數器；

步驟4：建立動態風煤比計算模型，實時計算動態風煤比R_fm；結合步驟2求得的一次風質量流量D_PA，實時計算一次風攜帶進入爐膛的燃煤質量流量D_coalout；

以時刻t₀為計時起點，Δt為計算步長，按時間先后次序，分別計算t₀、t₀+Δt、t₀+2Δt、……、t₀+nΔt時刻下相應的入爐燃煤質量流量D_coalout(t₀)、D_coalout(t₀+Δt)、D_coalout(t₀+2Δt)、……、D_coalout(t₀+nΔt)。

2.根據權利要求1所述的一種燃煤機組入爐燃煤質量流量的實時計量方法，其特征在于，步驟1中，Daubiches小波分形重構算法具體設定參數為：原始信號分為12層，將頻率低的第8至第12層信號相疊加獲得去噪后信號。

3.根據權利要求1所述的一種燃煤機組入爐燃煤質量流量的實時計量方法，其特征在于，步驟3中，所述負荷狀態判斷方法為：

在當前時刻，滾動更新由前N個時刻的負荷數據組成的負荷時間序列P(1)，P(2),P(3)，…，P(N)，然后分別計算該向量的以下指標：平均斜率、極差、方差；其中，平均斜率是指(N-1)個斜率的算術平均，(N-1)個斜率按如下方法計算：[P(N)-P(N-1)]/Δt,[P(N)-P(N-2)]/(2Δt),[P(N)-P(N-3)]/(3Δt),…,[P(N)-P(1)]/[(N-1)Δt]；

判斷負荷狀態的條件：

（a）斜率絕對值大于閾值A；（b）極差大于閾值B；（c）方差大于閾值C；

所述負荷狀態判斷步驟：

根據上一個采樣時刻的負荷狀態和當前時刻的判斷負荷狀態條件，判斷當前時刻的負荷狀態：

若上一時刻為穩定負荷狀態flag=0，則只要(a)、(b)、(c)三個條件中至少一個得到滿足，變負荷計數器記數增加1，否則變負荷計數器清零且flag置0；如果變負荷計數器中的數值超過一定的閾值Mb，則判斷負荷已處于變負荷狀態，將flag置1并將穩定負荷計數器清零；

若上一時刻為變負荷狀態flag=1，則當(a)、(b)、(c)三個條件均不滿足時，穩定負荷計數器記數增加1，否則穩定負荷計數器清零且flag置1；如果穩定負荷計數器中的數值超過一定的閾值Mw，則判斷負荷已處于穩定負荷狀態，將flag置0并將變負荷計數器清零；

閾值A，B，C分別根據歷史運行數據中的穩定負荷與變負荷狀態下的平均斜率絕對值、極差、方差的統計值確定，Mb、Mw根據歷史運行數據中變負荷切換時間統計值進行確定。

4.根據權利要求1所述的一種燃煤機組入爐燃煤質量流量的實時計量方法，其特征在于，步驟4中，動態風煤比R_fm計算模型：

Rfm=∫k-twindowkDPA(t)·dt∫k-twindowkDcoalin(t)·dt]]>????穩定負荷段flag=0

或R_fm=P₀·R_fm0/P????變負荷段flag=1

式中：k為當前時刻；

flag為步驟3中負荷狀態判斷標志位；

t_window為k時刻之前的歷史時間窗口寬度，該時間窗口右沿為k；

D_PA(t)為歷史時間窗口t_window內一次風質量流量表征；

D_coalin(t)為歷史時間窗口t_window內給煤機皮帶稱重質量流量表征；

P₀為變負荷起始時刻的機組負荷；

R_fm0為變負荷起始時刻的動態風煤比，由之前t_window窗口寬度內的穩定負荷段風煤比計算公式獲得；

P為機組負荷；

R_fm為動態風煤比；

最后，入爐燃煤質量流量計算式為：

Dcoalout=DPARfm.]]>