[发明专利]一种火电厂磨煤机煤种实时在线检测方法及系统

说明书

本发明提供一种火电厂直吹式磨煤机的煤质在线检测方法及系统，方法包括：采集直吹式磨煤机上煤记录及对应的煤质信息，磨煤机历史运行数据；根据直吹式磨煤机热平衡原理计算煤质实时水分；基于BP神经网络使用历史数据建立煤质发热量回归模型；基于煤质发热量计算方法，根据S2计算煤质实时水分与S3计算煤质实时发热量计算煤质灰分；利用煤质发热量计算逻辑，根据所述煤质实时水分与所述煤质实时发热量计算煤质灰分。本发明解决了使用成本高，检测参数不全面，无法为燃烧优化控制、磨煤机故障诊断提供准确判据的技术问题。

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，具体涉及一种火电厂磨煤机煤种实时在线检测方法及系统。

背景技术

随着大容量、高参数燃煤发电机组的迅速发展与大气污染物排放标准的日益严格，以及先进测量与控制技术在应用领域的快速突破，对电站锅炉燃烧测量与闭环优化控制技术的深入发展提出了紧迫的需求。燃煤锅炉的炉内燃烧控制具有相当的复杂性，尤其是对煤种适应性方面要求较高，在燃烧不同煤种的过程中锅炉特性会存在很大的差异，如燃煤的发热量、着火距离、炉内温度分布特性、结焦特性等，都将不同程度地影响到炉内配风、过量空气系数、减温水分布等控制输出的合理性，从而影响机组的燃烧控制水平，并进一步影响机组的运行经济性与污染物排放率，因此，对各燃烧器燃用煤种的及时准确辨识可以解决变煤种情况下的燃烧控制难题，为燃烧优化控制、磨煤机状态判断、故障诊断提供实时数据与自动调节依据。

对于入炉煤种在线识别，现有技术中已经提出的方法如下：公布号为CN112013416A的现有发明专利申请文献《入炉煤质实时在线监测系统和方法》使用煤质灰分仪与煤质水分仪在线安装在输煤皮带位置检测入炉煤质，根据原煤仓煤位高度实现入炉煤质在线监测。从该现有技术方案的具体实现内容可知，该现有方案需要加装特定的测量装置，系统构成较为复杂，适用成本费用较高。公布号为CN112013416A的现有发明专利申请文献《基于射频识别的入炉煤识别装置及煤质在线监测系统》，其原理是在斗轮机煤堆获取对应煤质球形射频标签，在给煤机识别煤料中射频标签记录的煤质信息，确定各磨煤机煤质信息。该现有技术获取煤质信息过程中，仅通过依据识别到的给煤机中的球形射频标签的煤质信息、球形射频标签的数量、密集度等数据进行煤质判断，其参用的参数较少，无法保证煤质判断的准确性，同时该现有技术偏重应用于入炉煤质的实时监测，无法直接应用于火电设备故障控制。公布号为CN106018730A的现有发明专利申请文献《基于磨煤机入口一次风修正的煤质水分测量装置和方法》基于磨煤机的能量守恒原理为基础计算入炉煤实时水分。前述现有文献的技术方案中，仅提出了计算计算磨煤机水分的方法，缺乏其它影响锅炉运行、磨煤机状态煤质工业分析参数(灰分、发热量)的采用过程。

综上，现有技术存在使用成本高，检测参数不全面，无法为燃烧优化控制、磨煤机故障诊断提供准确判据的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何解决现有技术使用成本高，检测参数不全面，无法为燃烧优化控制、磨煤机故障诊断提供准确判据的技术问题。

本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种火电厂磨煤机煤种实时在线检测方法包括：

S1、采集获取直吹式磨煤机上煤记录、记录对应煤质信息、磨煤机历史运行数据；

S2、根据直吹式磨煤机热平衡原理，计算直吹式磨煤机上煤记录、记录对应煤质信息，以得到软测量模型，据以处理得到实时煤质水分；

S3、利用BP神经网络，根据磨煤机历史运行数据建立实时煤质发热量回归模型及实时煤质挥发分回归模型，并根据实时煤质发热量回归模型处理得到煤质实时发热量，其中，步骤S3还包括：

S31、根据磨煤机历史运行数据建立磨煤机参数输入矩阵；

S32、初始化权重矩阵；