[發明專利]一種磨煤機出口煤粉流量軟測量方法

在審

• 申請號: 201910030816.1
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109821646A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 曾德良;高耀巋;張威;羅瑋;陳峰;李青
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;北京國電智深控制技術有限公司
• 主分類號: B02C25/00
• 分類號: B02C25/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

本發明公開了一種磨煤機出口煤粉流量軟測量方法，所述測量方法包括以下步驟：步驟1：基于一次風的質量平衡和能量平衡方程，建立磨煤機入口一次風溫度和流量模型；步驟2：基于磨煤機內部煤的質量平衡方程，建立磨煤機內原煤量和煤粉量模型；步驟3：基于磨煤機入口一次風溫度、一次風流量和磨煤機內煤粉量，構建磨出口煤粉流量軟測量方法；本發明實現了磨煤機出口煤粉流量的在線估計，提高了制粉系統出力控制精度和調整精細化配風。

技術領域

本發明涉及煤粉流量軟測量技術領域，特別是涉及磨煤機出口煤粉流量軟測量方法。

背景技術

我國“富煤、少氣、貧油”的特征，導致了以煤炭為主的一次能源布局。長期以來，我國煤炭消費量在一次能源消費總量中所占比例約為70％，煤炭消費總量的50％以上來自于以火力發電為主的電力行業。截止2016年末，全國總發電裝機容量到達16.5億千瓦，其中，火電10.5億千瓦，占總裝機容量的64.0％。火電作為我國電力供應的重要保障，對實現節能優先的目標具有決定性作用，也是集中治理燃煤污染、解決環境問題的關鍵。制粉系統作為火電機組煤炭的輸入端，其控制品質直接關系到鍋爐燃燒的安全性、穩定性、經濟性、環保性和快速性，尤其在新能源電力系統的大環境下，面對電網的頻繁調峰調頻和煤炭清潔高效利用的雙重需求，制粉系統的控制性能至關重要。

目前，在火電廠制粉系統的出力一般通過控制各給煤機轉速進行間接控制，控制方法本身較為粗獷且存在一定的滯后和慣性，在這種控制方式下，燃燒系統的風煤比不是總風量與入爐煤量的比值，而是總風量與總給煤量的比值，導致鍋爐燃燒過程無法實現精準配風。近年來，隨著一系列煤粉流量的檢測方法的出現，使得解決這一問題成為可能，但這些方法或對檢測元件產生較強的沖刷磨損，或對安裝位置要求十分苛刻，均不適用實際工程應用。

因此希望有一種磨煤機出口煤粉流量軟測量方法能有效解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明公開了一種磨煤機出口煤粉流量軟測量方法，所述測量方法包括以下步驟：

步驟1：基于一次風的質量平衡和能量平衡方程，建立磨煤機入口一次風溫度和流量模型；

步驟2：基于磨煤機內部煤的質量平衡方程，建立磨煤機內原煤量和煤粉量模型；

步驟3：基于磨煤機入口一次風溫度和流量、磨煤機內原煤量和煤粉量，構建磨煤機出口煤粉流量軟測量方法。

優選地,所述步驟1的磨煤機入口一次風溫度和流量模型的微分方程形式為：

式中，W_air為磨煤機入口一次風流量；T₁為冷熱風門至一次風流量慣性常數；為冷風門最大風流量；為熱風門最大風流量；u_L為冷風門開度；u_H為熱風門開度；θ_in為磨煤機入口一次風溫度；T₂為冷熱風門至一次風溫度慣性常數；C_L為冷風比熱容；θ_L為冷風溫度，即空預器入口風溫；C_H為熱風比熱容；θ_H為熱風溫度，即空預器出口一次風溫；C_in為磨煤機入口一次風比熱容。

優選地,所述冷風比熱容C_L、熱風比熱容C_H和磨煤機入口一次風比熱容C_in分別為冷風溫度、熱風溫度、磨煤機入口溫度的函數為：