一种基于风粉在线监测的煤粉流速浓度调平方法技术

本发明专利技术是一种基于风粉在线监测的煤粉流速浓度调平方法。以风粉在线监测系统测得的风粉流动参数为基础，以煤粉流速浓度调节阀为调节工具，设计并实现了一种煤粉流速浓度调平方法。方法包括：系统参数设置（1）、流速浓度测量数据预处理（2）、运行工况计算（3）、平衡判断（4）、调节幅值计算（5）、均衡阀在线调节（6）、稳定时间计算（7）；其特征在于：所述流速浓度测量数据预处理（2）和运行工况计算（3）完成测量数据的过滤并判定当前的运行工况；所述稳定时间计算（7）将根据调节幅值、各阀门开度和管道布局，计算下发指令后到新的稳定状态的延迟时间。该发明专利技术具有低延迟，流速浓度总体最优，且质量流量总体最大等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
风粉在线监测系统安装在燃煤发电机组一次风粉管道上，用于测量煤粉流速、浓度和细度等参数的监测系统，为优化调整提供数据基础。对于燃煤锅炉，一次风管风粉分配均衡对于锅炉运行的稳定性、经济性、安全性和环保性具有重要影响。一次风粉分配不均会使炉膛火焰中心发生偏斜，导致炉膛内局部区域温度过高和燃烧脉动。这不但会引起燃烧不稳定、炉膛内壁结渣，甚至引起过热器超温爆管的严重危害。风粉分配的不均匀即降低了锅炉的燃烧效率，又增加了生成量，是电厂安全运行和节能减排急需解决的问题。目前，随着对煤粉气固两相流研究的深入，开始逐渐出现并应用用于煤粉流动参数测量的在线监测产品，使煤粉在线监测成为可能。并随之出现用于调整煤粉分配的调节设备，来解决测量所发现的分配不均衡性问题，形成监测加调整的闭环控制模式。逐渐取代大多数电厂采用的，在各一次风管道内安装可调缩孔，用冷态调平的方法来解决此问题的方式，大大提高了煤粉分配均匀性和调节的实时性。在监测加调整的闭环系统中，调平的策略和方法直接决定均衡分配的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，以管道间质量流量偏差最小且质量流量总体最大为原则，兼顾管道间流速浓度偏差，形成全工况均衡调节方法。从而实现一次风粉分配均衡进而达到优化燃烧、节能降耗和减少污染物排放的目的。为实现专利技术的目的，本专利技术采用以下技术方案，包括:1.设置系统参数:设置管道布局数据、各工况下的调节特性参数及稳定判断阈值等； 2.流速浓度测量数据处理:对流速浓度的测量数据进行滤波处理，使得处理后的数据满足控制要求； 3.运行工况计算:根据处理后的测量数据，判断当前是否处于稳定工况并获取工况代码。则后续计算均依据计算所得的工况，进行平衡判断和调整； 4.平衡判断:依据系统计算所得的工况代码和设定的该工况偏差阈值，判断当前是否处于平衡状态。若处于平衡状态则重新进入流速浓度测量数据处理，循环监测当前运行状态，否则进入后续调节计算； 5.调节幅值计算:计算当前各管道质量流量的偏差量。每个煤粉管道的质量流量Q=煤粉浓度p X煤粉流速V X煤粉管道横截面积S。以管道间质量流量偏差最小且质量流量总体最大为原则，兼顾管道间流速浓度偏差。计算各调节阀要动作的幅值；6.均衡阀在线调节:将调节阀的动作幅值转换为调节阀执行器信号指令，进行下发。并根据现场的阀位反馈检测当前命令是否执行成功； 7.稳定时间计算:依据现场管道布局、当前工况及调节幅值，计算调节平衡阀动作后进入下一个稳定状态的时长。本专利技术具有如下优点:第一，由于系统设置中引入管道布局参数，可以结合每一个管道的阻力特性进行调节，使得调整对系统的震荡最小。第二，在单次调节中引入工况计算，根据每个工况的在系统中的表现有针对性调整，使得系统在全工况高中低负荷下调节效果最优。第三，使用稳定时间计算，可根据每次调节的幅度和管道的布局数据，计算再次进入稳定状态的最小时间，使得系统有更好的调节速度。【附图说明】图1为系统硬件结构示意图。图2为煤粉流速浓度调平方法流程图。下面对本专利技术做详细说明。图1为系统的硬件结构示意图。本专利技术所涉及的煤粉流速浓度调平方法运行在控制柜的PLC中，PLC采集来自煤粉流速浓度测量装置的测量信号，并根据调平方法实时分析测量结果，识别当前运行的工况，若煤粉分配偏差大于该工况下的设定值，则发送控制信号给均衡控制阀，完成实时在线控制，将煤粉分配偏差控制在设定范围内。图2是煤粉流速浓度调平方法流程图。系统的调整目标和策略是，以管道间质量流量偏差最小且质量流量总体最大为原则，兼顾管道间流速浓度偏差，形成全工况均衡调节方法。具体步骤如下: 步骤1:设置系统参数，设置管道布局数据、各工况下的调节特性参数及稳定判断阈值等。管道布局数据用来计算单个管道的调节特性，管道布局数据可采用坐标数组来表示，设置的工况调节特性用于根据不同的运行工况来进行调整。步骤2:流速浓度测量数据处理。可根据测量数据的特点选用系统中设置的不同的过滤方法，使测量数据满足控制的需要。滤掉原始数据中由于测量通讯等问题带来的坏数据。步骤3:运行工况计算。根据处理后的测量数据，判断当前是否处于稳定工况并获取工况代码。当当前的煤量和风量持续稳定在±5%以内，且持续时间大于30S则认为当前工况稳定。步骤4:平衡判断。平衡判断包括质量流量偏差、流速偏差和浓度偏差均少于设定阈值。其偏差阈值依据系统计算所得的工况代码来选用该工况的偏差阈值，从而判断当前是否处于平衡状态。若处于稳定状态则进入步骤5进入调节环节，否则进入步骤2重新检测当前运行状态。步骤5:调节幅值计算。计算当前各管道质量流量的偏差量。每个煤粉管道的质量流量Q=煤粉浓度P X煤粉流速V X煤粉管道横截面积S。以管道间质量流量偏差最小且质量流量总体最大为原则，兼顾管道间流速浓度偏差。计算各调节阀要动作的幅值。步骤6:均衡阀在线调节。将调节阀的动作幅值转换为调节阀执行器信号指令，进行下发。并根据现场的阀位反馈检测当前命令是否执行成功。系统支持多种工业控制通讯协议，如 PR0FIBUS、4mA 到 20mA 等。步骤7:稳定时间计算。依据现场管道布局、当前工况及调节幅值，计算调节平衡阀动作后进入下一个稳定状态的时长。根据系统提供的延迟模型结合现场管道布局进行参数设置，在实时运行过程中根据工况和调节幅值来计算延迟时间。在系统等待本步骤计算的延迟时间后，系统达到新的稳定状态，并进入步骤2进入下一个循环周期。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的
技术实现思路
做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本专利技术的保护范围内。【主权项】1.包括:系统参数设置(1)、流速浓度测量数据预处理(2)、运行工况计算(3)、平衡判断(4)、调节幅值计算(5)、均衡阀在线调节(6)、稳定时间计算(7);其特征在于:所述流速浓度测量数据预处理(2)对测量数据进行预处理，使测量数据满足控制要求；所述运行工况计算(3)得到系统当前的运行工况，使后续各模块按照计算所得的工况，分工况进行计算；所述稳定时间计算(7)根据系统参数设置(1)和运行工况计算(3)的结果计算调整后的稳定时间，并依据此稳定时间作为延迟时间进入下一个调节周期。2.根据权利要求1所述:其特征在于其调节原则为:以管道间质量流量偏差最小且质量流量总体最大，兼顾管道间流速浓度偏差，使流速和浓度偏差控制在设定范围内。3.根据权利要求1所述，其特征在于:系统参数设置(1)包含设置管道布局数据。4.根据权利要求1所述，其特征在于:运行工况计算(1)计算依据为:当当前的煤量和风量持续稳定在±5%以内，且持续时间大于30S则认为当前工况稳定，得当前所处工况。5.根据权利要求1所述，其特征在于:稳定时间计算(1)将根据调节幅值、各阀门开度和管道布局，计算下发指令后到新的稳定状态的延迟时间，并延迟该时间进入新的计算周期。【专利摘要】本专利技术是。以风粉在线监测系统测得的风粉流动参数为基础，以煤粉流速浓度调节阀为调节工具，设计并实现了一种煤粉流速浓度调平方法。方法包括：系统参数设置（1）、流速浓度测量数据预处理（2）、运行工况计算（3）、平衡判断（4）、调节幅值计算（5）、均衡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于风粉在线监测的煤粉流速浓度调平方法包括：系统参数设置（1）、流速浓度测量数据预处理（2）、运行工况计算（3）、平衡判断（4）、调节幅值计算（5）、均衡阀在线调节（6）、稳定时间计算（7）；其特征在于：所述流速浓度测量数据预处理（2）对测量数据进行预处理，使测量数据满足控制要求；所述运行工况计算（3）得到系统当前的运行工况，使后续各模块按照计算所得的工况，分工况进行计算；所述稳定时间计算（7）根据系统参数设置（1）和运行工况计算（3）的结果计算调整后的稳定时间，并依据此稳定时间作为延迟时间进入下一个调节周期。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕宏彪，刘宗奎，黄孝彬，景超，赵大鹏，
申请(专利权)人：中电投河南电力有限公司技术信息中心，北京华清茵蓝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41