一种基于风粉热平衡的磨煤机一次风量计算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于风粉热平衡的磨煤机一次风量计算方法，包括以下步骤：基于风粉热平衡，根据磨煤机热一次风携带的热量、漏风携带的热量、磨粉过程中产生的热量、原煤水分蒸发耗热、加热原煤消耗热量及乏气带走的热量建立热平衡方程，通过对热一次风携带的热量、漏风携带的热量、磨粉过程中产生的热量、原煤水分蒸发耗热、加热原煤消耗热量及乏气带走的热量进行分析计算，得到一次风量。本发明专利技术中，基于磨煤机风粉热平衡原理，通过对含水率、磨煤机前后温度等参数的准确测量，可得到准确的磨煤机入口一次风量，有利于精确调整磨煤机进口风煤比、煤粉细度、炉膛燃烧效果等，提高运行机组的安全性和经济性，对锅炉运行控制具有重要意义。意义。意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于风粉热平衡的磨煤机一次风量计算方法


[0001]本专利技术属于磨煤机
，具体涉及一种基于风粉热平衡的磨煤机一次风量计算方法。

技术介绍

[0002]磨煤机入口一次风量是锅炉运行重要的控制参数，不但决定了一次风速的大小，而且与燃烧效果密切相关，是锅炉自动控制的重要依据。磨煤机入口一次风量直接影响了磨煤机进口风煤比、煤粉细度、炉膛燃烧效果等。因此，准确测量磨煤机入口一次风量对锅炉运行控制具有非常重要的意义。
[0003]目前，磨煤机入口一次风量测量主要是通过测量烟气流速，进一步计算得出的。但是，由于电厂布置一般都比较紧凑，一次风母管要分别向多台磨煤机送风，母管到磨煤机的距离较短，不利于混合，且之间存在大量弯头和调阀，烟气流经弯头和阀门后流速发生改变，弯头过后直管段也非常短，烟气速度场分布非常不均匀。通常，磨煤机入口一次分量测量元件放置在弯头过后的直管段，但是在此处无论是单点测量还是多点测量，很难形成对整个烟气速度场的覆盖，由此计算的一次风量也存在一定偏差，给运行调整带来制粉系统磨损、飞灰可燃物含量高等问题，严重时会导致磨煤机跳机，影响机组的安全稳定运行。
[0004]公开号为CN109459102B、CN114754832A、CN212903356U的中国专利，主要是针对冷热一次风混合后，混合风量的计算，但是基础数据
‑
冷热一次风量仍是通过风量测量方法得到的，存在偏差。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于风粉热平衡的磨煤机一次风量计算方法。
[0006]为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：一种基于风粉热平衡的磨煤机一次风量计算方法，包括以下步骤：1）建立磨煤机热平衡方程，所述热平衡方程表达式为；（1）式中：为热一次风携带的热量，为漏风携带的热量，为磨粉过程中产生的热量，为原煤水分蒸发耗热，为加热原煤消耗热量，为乏气带走的热量；2）根据步骤1）所得热平衡方程，分别对热一次风携带的热量、漏风携带的热量、磨粉过程中产生的热量、原煤水分蒸发耗热、加热原煤消耗热量以及乏气带走的热量进行分析计算，得到所需一次风量。
[0007]进一步的，所述热一次风携带的热量的计算公式为：（2）
式中：为一次风量；为一次风温度，通过一次风测温装置测量得到；为一次风的比热。
[0008]进一步的，所述漏风携带的热量的计算公式为：（3）式中：为漏风系数，对于磨煤机设备，是个已知定值；为一次风量；为环境温度，通过在风管周边环境中安装环境测温装置测量获得；为漏风在环境温度下的平均比热容。
[0009]进一步的，所述磨粉过程中产生的热量的计算公式为：（4）式中：为磨粉过程中电能转化为热能的系数，对于磨煤机是个已知定值；为磨煤机电耗。
[0010]进一步的，所述原煤水分蒸发耗热的计算公式为：（5）式中：为原煤含水率，在原煤入厂时，电厂会进行化验，是已知量；为煤粉含水率，通过在磨煤机出口安装煤在线含水率测定仪测得；为磨煤机出口风温，通过在磨煤机出口风管安装出口风测温装置测得；为原煤温度，与环境温度相等。
[0011]进一步的，所述加热原煤消耗热量的计算公式为：（6）式中：为原煤的干基比热，对于任一种煤，是已知定值；为原煤含水率，在原煤入厂时，电厂会进行化验，是已知量；为煤粉含水率，通过在磨煤机出口安装煤在线含水率测定仪测得；为磨煤机出口风温，通过在磨煤机出口风管安装出口风测温装置测得；为原煤温度，与环境温度相等。
[0012]进一步的，所述乏气带走的热量的计算公式为：
（7）式中：为磨煤机出口风的比热；为漏风系数，对于磨煤机设备，是个已知定值；为一次风量；为磨煤机出口风温，通过在磨煤机出口风管安装出口风测温装置测得。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术公开了一种基于风粉热平衡的磨煤机一次风量计算方法，利用测量截面温度场均匀、温度测量准确的特点，结合对煤量、含水率、磨煤机前后温度、一次风温度、电耗等参数的准确测量，基于磨煤机风粉热平衡原理，把难以准确测量的速度转化为可以准确测量的温度，实现磨煤机一次风量的转移测量及精确计算，可得到准确的磨煤机入口一次风量，有利于进一步精确调整磨煤机进口风煤比、煤粉细度、炉膛燃烧效果等，提高运行机组的安全性和经济性，对锅炉运行控制具有非常重要的意义。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的原理图。
具体实施方式
[0015]下面对本专利技术进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0016]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0017]虽然从一次风母管到直管段，中间存在弯头、阀门等不利于烟气混合，烟气流速场分布偏差较大，但是根据现场实测经验，由于热传导速度较快，此处的烟气温度场分布是较为均匀的。
[0018]故而，本专利技术利用测量截面温度场均匀、温度测量准确的特点，结合对煤量、含水率、磨煤机前后温度、一次风温度、电耗等参数的准确测量，基于磨煤机风粉热平衡原理，计算出一次风量，把难以准确测量的速度转化为可以准确测量的温度，实现磨煤机一次风量的准确测量及计算。
[0019]把磨煤机看做一个闭口系统，输入系统的热量主要包括：热一次风携带的热量、漏风携带的热量以及磨粉过程中产生的热量，而系统支出的热量主要包括：原煤水分蒸发耗热、加热原煤消耗热量以及乏气带走的热量。根据热平衡原理，磨煤机的输入热量=磨煤机的支出热量，即热平衡方程为：（1）本专利技术利用热平衡原理，将方程（1）中所有涉及到的未知量通过可靠的测量方法
进行检测，剩余的唯一未知量即一次风量，也就是将一次风量的测量转化为一元一次方程的求解问题，显然，该方程是有唯一解的。
[0020]基于此，如图1所示，本专利技术提出了一种基于风粉热平衡的磨煤机一次风量计算方法，包括以下步骤：1）把磨煤机看做一个闭口系统，根据热平衡原理，建立磨煤机热平衡方程：（1）2）由测量元件对一次风温度、环境温度、煤量、原煤含水率、磨煤机前原煤温度、电耗等参数进行准确测量，测量结果被传输到服务器上，服务器通过温度测量结果调用数据库中的比热容参数，即可计算出进出系统的各项热量的数值；进一步的根据热平衡原理，计算得到一次风量，计算出的一次风量被传输到控制系统和操作系统画面上，参与下一步控制。
[0021]其中，热一次风携带的热量的计算公式为：（2）式中：为一次风量，也就是本专利技术最终需要计算的未知量；为一次风温度，在直管段可以通过一次风测温装置进行测量，由于此处温度场比较均匀，所以较为准确，本专利技术为了提高测量准确性，采用网格法进行测量，计算中取平均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风粉热平衡的磨煤机一次风量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1）建立磨煤机热平衡方程，所述热平衡方程表达式为；（1）式中：为热一次风携带的热量，为漏风携带的热量，为磨粉过程中产生的热量，为原煤水分蒸发耗热，为加热原煤消耗热量，为乏气带走的热量；2）根据步骤1）所得热平衡方程，分别对热一次风携带的热量、漏风携带的热量、磨粉过程中产生的热量、原煤水分蒸发耗热、加热原煤消耗热量以及乏气带走的热量进行分析计算，得到所需一次风量。2.根据权利要求1所述的一种基于风粉热平衡的磨煤机一次风量计算方法，其特征在于，所述热一次风携带的热量的计算公式为：（2）式中：为一次风量；为一次风温度，通过一次风测温装置测量得到；为一次风的比热。3.根据权利要求1所述的一种基于风粉热平衡的磨煤机一次风量计算方法，其特征在于，所述漏风携带的热量的计算公式为：（3）式中：为漏风系数，对于磨煤机设备，是个已知定值；为一次风量；为环境温度，通过在风管周边环境中安装环境测温装置测量获得；为漏风在环境温度下的平均比热容。4.根据权利要求1所述的一种基于风粉热平衡的磨煤机一次风量计算方法，其特征在于，所述磨粉过程中产生的热量的计算公式为：（4）式中：为磨粉过程中电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庚，高志远，李海辉，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：