一种基于制粉系统风粉量判断磨煤机堵煤的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于制粉系统风粉量判断磨煤机堵煤的方法及系统，属于火力发电行业的大数据挖掘应用技术领域，旨在解决现有技术中还缺少利用实时监控数据来自动分析和预报磨煤机堵煤趋势的技术问题。本发明专利技术利用磨煤机和发电机组运行数据的采集和监测，通过建立历史工况的特征集合，以及若干特征的逻辑判断条件，逐步判断磨煤机的堵煤可能性，解决磨煤机堵煤现象发现不及时，依赖人工经验判断的短板问题，同时适用计算机的自动在线计算判断模式以及人工手动触发式判断模式，为电厂锅炉运行、磨煤机优化管理提供必要的数据决策支持。本发明专利技术提出的判断磨煤机堵煤的方法能够适用计算机的自动在线计算判断模式，计算周期支持自由配置。自由配置。自由配置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于制粉系统风粉量判断磨煤机堵煤的方法及系统


[0001]本专利技术属于火力发电行业的大数据挖掘应用
，涉及一种基于制粉系统风粉量判断磨煤机堵煤的方法及系统。

技术介绍

[0002]磨煤机是燃煤电站重要的辅机设备，负责将燃料磨制成满足炉膛燃烧要求的煤粉。但是磨煤机在磨制过程中因为煤质的变化、运行参数的调整等因素会出现煤粉在磨煤机内拥堵的现象。一旦出现堵煤问题，会形成锅炉断层燃烧，对锅炉燃烧、汽温及气压产生很大扰动，处理不当会引起管壁超温、锅炉灭火，严重时机组被迫停运。目前主要通过生产运行和管理人员根据运行规程及以往经验进行成因分析和总结归纳，并加以防范和处理，还缺少利用实时监控数据来自动分析和预报磨煤机堵煤趋势。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种基于制粉系统风粉量判断磨煤机堵煤的方法及系统，旨在解决现有技术中缺少利用实时监控数据来自动分析和预报磨煤机堵煤趋势的技术问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0005]本专利技术提出的一种基于制粉系统风粉量判断磨煤机堵煤的方法，包括如下步骤：
[0006]实时采集发电机组及磨煤机运行参数，运行参数包括机组负荷、各个磨煤机出口风速、给煤量、燃料低位发热量和各燃烧器的火检火焰强度，并将采集的运行参数存储到实时数据库中；
[0007]根据机组历史时段，从实时数据库中调取各时刻的机组负荷、制粉系统总给煤量和燃料低位发热量，获取历史时段对应工况的负荷特征值、给煤量和燃料热值；
[0008]根据各机组负荷下磨煤机正常运行时给煤量与对应的燃料热值，获取各机组负荷下磨煤机正常运行时给煤量与对应燃料热值的乘积的均值及各机组负荷下磨煤机正常运行时给煤量与对应燃料热值的乘积的最大值；
[0009]根据制粉系统总给煤量和燃料低位发热量，获取实时的磨煤机能量输入特征值，根据机组负荷匹配历史相近工况，判断磨煤机有堵煤风险；根据磨煤机能量输入特征值最近时段的变化趋势，建立磨煤机堵煤判据，根据磨煤机堵煤判据确定磨煤机堵煤状态；
[0010]根据磨煤机出口风速和对应燃烧器的火检火焰强度，获取磨煤机对应的火检评价因子以及制粉系统总体火检评价因子，根据磨煤机对应的火检评价因子以及制粉系统总体火检评价因子，实现磨煤机的堵煤趋势判断。
[0011]优选地，根据机组负荷历史曲线，选择负荷稳定时长不低于2小时、负荷上下波动范围不超过额定负荷的2％的历史时段；
[0012]负荷特征值W
tz
的计算如公式(1)所示：
[0013][0014]其中，t1和t2是所选历史工况时段的开始时间和结束时间；W
t
是机组负荷；n1是参数标签W
t
在历史工况时段内数据库存储的样本值数量；
[0015]给煤量F
tz
的计算如公式(2)所示：
[0016][0017]其中，F
t
是制粉系统总给煤量；n2是参数标签F
t
在历史工况时段内数据库存储的样本值数量；
[0018]燃料热值Q
tz
的计算如公式(3)所示：
[0019][0020]其中，Q
ar,net,t
是燃料低位发热量；n3是参数标签Q
ar,net,t
在历史工况时段内数据库存储的样本值数量。
[0021]优选地，各机组负荷下磨煤机正常运行时给煤量与对应燃料热值的乘积的均值E
avg
的计算如公式(4)所示：
[0022]E
avg
＝F
tz
×
Q
tz
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0023]各机组负荷下磨煤机正常运行时给煤量与对应燃料热值的乘积的最大值E
max
的计算如公式(5)所示：
[0024]E
max
＝max{F
i
·
Q
ar,net,i
,i＝1～n2}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0025]其中，Q
ar,net,i
是历史样本值F
i
对应时刻的燃料热值，当该值在对应时刻下没有样本值时，以该时刻之前的最新样本值代替。
[0026]优选地，实时的磨煤机能量输入特征值E
t
的计算如公式(6)所示：
[0027]E
t
＝F
t
×
Q
ar,net,t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0028]若E
t
>1.2E
avg
或E
t
>E
max
，判断磨煤机有堵煤风险；若E
t
≤1.2E
avg
且E
t
≤E
max
，判断磨煤机无堵煤风险。
[0029]优选地，磨煤机堵煤判据k
t
的计算如公式(7)所示：
[0030][0031]若k
t
>1或磨煤机有堵煤趋势；若k
t
≤1且继续观察。
[0032]优选地，磨煤机对应的火检评价因子H
i
的计算如公式(8)所示：
[0033][0034]制粉系统总体火检评价因子H
avg
的计算如公式(9)所示：
[0035][0036]其中，v
i
为磨煤机i的出口风速；S
i
为对应燃烧器的火检火焰强度；H
i
为磨煤机i对应的火检评价因子；n4为磨煤机总运行台数。
[0037]优选地，磨煤机的堵煤趋势判断如公式(10)所示：
[0038][0039]其中，λ为堵煤阈值；堵煤阈值λ取0.3～0.5。
[0040]本专利技术提出的一种基于制粉系统风粉量判断磨煤机堵煤的系统，包括：
[0041]数据采集及存储模块，所述数据采集及存储模块用于实时采集发电机组及磨煤机运行参数，运行参数包括机组负荷、各个磨煤机出口风速、给煤量、燃料低位发热量和各燃烧器的火检火焰强度，并将采集的运行参数存储到实时数据库中；
[0042]数据选择及获取模块，所述数据选择及获取模块用于根据机组历史时段，从实时数据库中调取各时刻的机组负荷、制粉系统总给煤量和燃料低位发热量，获取历史时段对应工况的负荷特征值、给煤量和燃料热值；
[0043]均值及最大值获取模块，所述均值及最大值获取模块用于根据各机组负荷下磨煤机正常运行时给煤量与对应的燃料热值，获取各机组负荷下磨煤机正常运行时给煤量与对应燃料热值的乘积的均值及各机组负荷下磨煤机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于制粉系统风粉量判断磨煤机堵煤的方法，其特征在于，包括如下步骤：实时采集发电机组及磨煤机运行参数，运行参数包括机组负荷、各个磨煤机出口风速、给煤量、燃料低位发热量和各燃烧器的火检火焰强度，并将采集的运行参数存储到实时数据库中；根据机组历史时段，从实时数据库中调取各时刻的机组负荷、制粉系统总给煤量和燃料低位发热量，获取历史时段对应工况的负荷特征值、给煤量和燃料热值；根据各机组负荷下磨煤机正常运行时给煤量与对应的燃料热值，获取各机组负荷下磨煤机正常运行时给煤量与对应燃料热值的乘积的均值及各机组负荷下磨煤机正常运行时给煤量与对应燃料热值的乘积的最大值；根据制粉系统总给煤量和燃料低位发热量，获取实时的磨煤机能量输入特征值，根据机组负荷匹配历史相近工况，判断磨煤机有堵煤风险；根据磨煤机能量输入特征值最近时段的变化趋势，建立磨煤机堵煤判据，根据磨煤机堵煤判据确定磨煤机堵煤状态；根据磨煤机出口风速和对应燃烧器的火检火焰强度，获取磨煤机对应的火检评价因子以及制粉系统总体火检评价因子，根据磨煤机对应的火检评价因子以及制粉系统总体火检评价因子，实现磨煤机的堵煤趋势判断。2.根据权利要求1所述的基于制粉系统风粉量判断磨煤机堵煤的方法，其特征在于，根据机组负荷历史曲线，选择负荷稳定时长不低于2小时、负荷上下波动范围不超过额定负荷的2％的历史时段；负荷特征值W
tz
的计算如公式(1)所示：其中，t1和t2是所选历史工况时段的开始时间和结束时间；W
t
是机组负荷；n1是参数标签W
t
在历史工况时段内数据库存储的样本值数量；给煤量F
tz
的计算如公式(2)所示：其中，F
t
是制粉系统总给煤量；n2是参数标签F
t
在历史工况时段内数据库存储的样本值数量；燃料热值Q
tz
的计算如公式(3)所示：其中，Q
ar,net,t
是燃料低位发热量；n3是参数标签Q
ar,net,t
在历史工况时段内数据库存储的样本值数量。3.根据权利要求2所述的基于制粉系统风粉量判断磨煤机堵煤的方法，其特征在于，各机组负荷下磨煤机正常运行时给煤量与对应燃料热值的乘积的均值E
avg
的计算如公式(4)
所示：E
avg
＝F
tz
×
Q
tz
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)各机组负荷下磨煤机正常运行时给煤量与对应燃料热值的乘积的最大值E
max
的计算如公式(5)所示：E
max
＝max{F
i
·
Q
ar,net,i
,i＝1～n2}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)其中，Q
ar,net,i
是历史样本值F
i
对应时刻的燃料热值，当该值在对应时刻下没有样本值时，以该时刻之前的最新样本值代替。4.根据权利要求3所述的基于制粉系统风粉量判断磨煤机堵煤的方法，其特征在于，实时的磨煤机能量输入特征值E
t
的计算如公式(6)所示：E
t
＝F
t
×<...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗睿，王智微，王毅，田晨，陈华冬，张德屯，朱光耀，符亮，刘彩利，
申请(专利权)人：华能海南发电股份有限公司海口电厂，
类型：发明
国别省市：