[發明專利]一種火電廠磨煤機煤種實時在線檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202211288890.1
• 申請日: 2022-10-20
• 公開（公告）號: CN115688567A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 潘存華;王遠鑫;張科;毛劉軍;陳俊
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究總院有限公司華東電力試驗研究院;中國大唐集團科學技術研究總院有限公司;大唐鍋爐壓力容器檢驗中心有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;B02C23/00;B02C23/18;G06F17/16;G06F17/18;G06F119/02
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 朱文振

本發明提供一種火電廠直吹式磨煤機的煤質在線檢測方法及系統，方法包括：采集直吹式磨煤機上煤記錄及對應的煤質信息，磨煤機歷史運行數據；根據直吹式磨煤機熱平衡原理計算煤質實時水分；基于BP神經網絡使用歷史數據建立煤質發熱量回歸模型；基于煤質發熱量計算方法，根據S2計算煤質實時水分與S3計算煤質實時發熱量計算煤質灰分；利用煤質發熱量計算邏輯，根據所述煤質實時水分與所述煤質實時發熱量計算煤質灰分。本發明解決了使用成本高，檢測參數不全面，無法為燃燒優化控制、磨煤機故障診斷提供準確判據的技術問題。

技術領域

本發明涉及火力發電技術領域，具體涉及一種火電廠磨煤機煤種實時在線檢測方法及系統。

背景技術

隨著大容量、高參數燃煤發電機組的迅速發展與大氣污染物排放標準的日益嚴格，以及先進測量與控制技術在應用領域的快速突破，對電站鍋爐燃燒測量與閉環優化控制技術的深入發展提出了緊迫的需求。燃煤鍋爐的爐內燃燒控制具有相當的復雜性，尤其是對煤種適應性方面要求較高，在燃燒不同煤種的過程中鍋爐特性會存在很大的差異，如燃煤的發熱量、著火距離、爐內溫度分布特性、結焦特性等，都將不同程度地影響到爐內配風、過量空氣系數、減溫水分布等控制輸出的合理性，從而影響機組的燃燒控制水平，并進一步影響機組的運行經濟性與污染物排放率，因此，對各燃燒器燃用煤種的及時準確辨識可以解決變煤種情況下的燃燒控制難題，為燃燒優化控制、磨煤機狀態判斷、故障診斷提供實時數據與自動調節依據。

對于入爐煤種在線識別，現有技術中已經提出的方法如下：公布號為CN112013416A的現有發明專利申請文獻《入爐煤質實時在線監測系統和方法》使用煤質灰分儀與煤質水分儀在線安裝在輸煤皮帶位置檢測入爐煤質，根據原煤倉煤位高度實現入爐煤質在線監測。從該現有技術方案的具體實現內容可知，該現有方案需要加裝特定的測量裝置，系統構成較為復雜，適用成本費用較高。公布號為CN112013416A的現有發明專利申請文獻《基于射頻識別的入爐煤識別裝置及煤質在線監測系統》，其原理是在斗輪機煤堆獲取對應煤質球形射頻標簽，在給煤機識別煤料中射頻標簽記錄的煤質信息，確定各磨煤機煤質信息。該現有技術獲取煤質信息過程中，僅通過依據識別到的給煤機中的球形射頻標簽的煤質信息、球形射頻標簽的數量、密集度等數據進行煤質判斷，其參用的參數較少，無法保證煤質判斷的準確性，同時該現有技術偏重應用于入爐煤質的實時監測，無法直接應用于火電設備故障控制。公布號為CN106018730A的現有發明專利申請文獻《基于磨煤機入口一次風修正的煤質水分測量裝置和方法》基于磨煤機的能量守恒原理為基礎計算入爐煤實時水分。前述現有文獻的技術方案中，僅提出了計算計算磨煤機水分的方法，缺乏其它影響鍋爐運行、磨煤機狀態煤質工業分析參數(灰分、發熱量)的采用過程。

綜上，現有技術存在使用成本高，檢測參數不全面，無法為燃燒優化控制、磨煤機故障診斷提供準確判據的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于如何解決現有技術使用成本高，檢測參數不全面，無法為燃燒優化控制、磨煤機故障診斷提供準確判據的技術問題。

本發明是采用以下技術方案解決上述技術問題的：一種火電廠磨煤機煤種實時在線檢測方法包括：

S1、采集獲取直吹式磨煤機上煤記錄、記錄對應煤質信息、磨煤機歷史運行數據；

S2、根據直吹式磨煤機熱平衡原理，計算直吹式磨煤機上煤記錄、記錄對應煤質信息，以得到軟測量模型，據以處理得到實時煤質水分；

S3、利用BP神經網絡，根據磨煤機歷史運行數據建立實時煤質發熱量回歸模型及實時煤質揮發分回歸模型，并根據實時煤質發熱量回歸模型處理得到煤質實時發熱量，其中，步驟S3還包括：

S31、根據磨煤機歷史運行數據建立磨煤機參數輸入矩陣；

S32、初始化權重矩陣；