[發明專利]一種儲煤筒倉內部煤體自燃位置預測方法

有效

• 申請號: 201811409958.0
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109492322B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 喬支昆;李亞超;趙國慶;趙彥彬;尹新偉;王艷春;王志濤
• 申請（專利權）人: 大唐環境產業集團股份有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/084
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠;胡玉章

本發明公開了一種儲煤筒倉內部煤體自燃位置預測方法，包括：建立儲煤筒倉計算模型，進行網格化分；設置參數邊界條件；對整個工況進行初始化，設置最大計算步長，開始計算；得到計算結果后，建立以儲煤筒倉內壁面溫度測點的位置坐標和溫度值作為輸入、以自燃點的坐標和溫度值作為輸出的三層BP神經訓練網絡，將得到的網格線區域內層節點溫度中90％的數據作為訓練樣本，剩余10％的數據作為測試樣本，得出自燃位置的預測結果；將訓練后的三層BP神經網絡應用于實際電廠儲煤筒倉內部進行煤體自燃點預測。本發明的有益效果：通過神經網絡方法，對儲煤筒倉煤位自燃點進行預測，可以在溫度監測預警前找到自燃點位置，保證電廠儲煤系統安全運行。

技術領域

本發明涉及儲煤筒倉技術領域，具體而言，涉及一種儲煤筒倉內部煤體自燃位置預測方法。

背景技術

當前我國燃煤電廠中筒形儲煤倉的應用越來越廣泛，但由于筒形儲煤倉內松散煤體的蓄熱條件好，蓄存熱量大，且難以釋放，導致高溫范圍大，同時在煤炭的低溫氧化、熱量積聚過多等條件下極易發生自燃現象。目前在預防自燃方面主要是對筒倉內煤體溫度進行監測，然而，一些監測系統僅能夠監測筒倉內接近筒壁煤體溫度；另外有在筒倉內部布置多條測溫電纜，但隨著不斷地進煤、落煤對該電纜有很大程度的損壞，需要不定期的檢查更換，不利于實際工程的應用。目前，針對儲煤倉內煤體極易引發自燃區域的預測，還沒有精準有效的方法。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種儲煤筒倉內部煤體自燃位置預測方法，對儲煤筒倉煤位自燃點進行預測，可以在溫度監測預警前找到自燃點位置，有利于提前采取措施防止自燃區域的擴大，保證電廠儲煤系統安全運行。

本發明提供了一種儲煤筒倉內部煤體自燃位置預測方法，包括：

步驟1，根據實際的儲煤筒倉的結構尺寸建立儲煤筒倉計算模型，對儲煤筒倉計算模型進行網格化分，并在網格線區域最外層節點上即儲煤筒倉內壁處布置溫度測點，通過溫度測點上的溫度傳感器獲取各個溫度測點的溫度值；

步驟2，對儲煤筒倉計算模型設置參數邊界條件；

步驟3，對儲煤筒倉計算模型的整個工況進行初始化，設置最大計算步長，開始計算，得到儲煤筒倉計算模型的網格線區域內層節點溫度；

步驟4，得到計算結果后，建立以儲煤筒倉內壁面溫度測點的位置坐標和溫度值作為輸入、以自燃點的坐標和溫度值作為輸出的三層BP神經訓練網絡，將得到的網格線區域內層節點溫度中90％的數據作為訓練樣本，剩余10％的數據作為測試樣本，利用三層BP神經網絡對儲煤筒倉計算模型中的自燃點進行預測，得出自燃位置的預測結果；

步驟5，將訓練后的三層BP神經網絡應用于實際電廠儲煤筒倉內部進行煤體自燃點預測。

作為本發明進一步的改進，步驟1中，所述儲煤筒倉的結構尺寸包括筒倉半徑、高度、錐半徑、錐母線長度以及錐角度。

作為本發明進一步的改進，步驟1中，網格化分的具體方法為：在儲煤筒倉內壁沿徑向劃分為n層界面，沿軸向劃分為m層界面，兩個方向上的界面形成網格線，網格線相交的點為節點，在儲煤筒倉內壁處即最外層的節點上分別布置溫度測點，通過溫度傳感器分別測量溫度測點上各個節點的溫度值。

作為本發明進一步的改進，步驟2中，將儲煤筒倉模型設置為穩態，設置煤的參數包括密度、比熱和導熱系數，設置自燃點溫度范圍和儲煤筒倉四周壁面溫度，設置儲煤筒倉內壁面的溫度測點位置坐標。

作為本發明進一步的改進，步驟3中，計算網格線區域內層節點溫度的具體方法為：根據導熱微方程對最外層節點代表的控制容積建立能量守恒方程，并根據測量到的最外層節點的溫度值以及這些能量守恒方程求解出倒數第二層節點的溫度值；根據導熱微方程對倒數第二層節點代表的控制容積建立能量守恒方程，并根據倒數第二層節點的溫度值以及這些能量守恒方程求解出倒數第三層節點的溫度值；逐層內推，直至求出最內層節點的溫度值。