[发明专利]一种火电厂球磨机负荷软测量方法

摘要

本发明公开了一种火电厂磨煤机负荷软测量方法，用以解决长期以来火电厂磨煤机负荷难以检测的问题。本发明通过对磨机噪音、振动以及差压信号进行自适应特征提取，获取能够仅表征磨机负荷的信息，对煤易磨性系数、煤含水份、钢球装载量和负荷进行模糊划分，建立能够辨识工况的规则及各规则下的拟合多项式，最后对所有规则的输出进行综合获得磨机负荷。本发明提出的磨煤机负荷软测量方法，克服了以往检测方法不能适应工况变化的缺点，在各种工况下均能获得良好的准确度和灵敏度，为磨机的有效监控提供了保障。

主权项

1.一种火电厂筒式钢球磨机负荷软测量方法，其特征在于，该方法在磨机负荷测量系统中建立硬件平台，该硬件平台包括噪音传感器、振动传感器、出入口差压传感器、热风门阀位指示装置、冷风门阀位指示装置、再循环风门阀位指示装置、排粉机入口挡板阀位指示装置、称重给煤机控制器、数据采集器以及计算机，由运行在计算机上的测量软件进行软测量；测量软件与计算机通讯，获得通过数据采集卡采集的实时过程数据和人机交互数据，具体包括以下步骤：1)软测量模型输入辅助变量选择：一类为负荷特征信息类，用于拟合磨机负荷信息，包括从噪音信号中提取的特征信息FZY，从振动信号中提取的特征信息FZD和从出入口差压信号中提取的特征信息FCY；另一类为工况辨识类，用于形成辨识工况的规则，包括煤易磨性系数λm，煤水份λs，钢球装载量WGQ，磨机负荷LGK；2)输入辅助变量的获取方法噪音与振动信号特征信息：对采集的噪音与振动数据序列进行功率谱分析，获取特征频段信息，对特征频段内的能量进行自适应加权获得特征信息；出入口差压特征信息获取：对出入口差压PCY、热风门开度μRF、冷风门开度μLF、再循环风门开度μZXF、排粉机入口挡板开度μPRF五个信息按以下公式拟合获得，获得的出入口差压特征信息中消除了风门开度变化因素的影响，其变化仅反映磨机内负荷的变化情况如下：FCY＝p0+p1PCY+p2μRF+p3μLF+p4μZXF+p5μPRF 其中，FCY为表征磨机内负荷变化的特征信息，参数{p0，p1，p2，p3，p4，p5}通过最小二乘训练获得，训练样本采用如下方式获得：采用自动控制给煤系统，将煤位保持在不同的水平上，在每种煤位水平上，分别在实际操作范围内改变各风门开度，记录相应的数据，形成训练样本数据集；煤易磨性系数λm和煤水份λs：由操作人员录入的人机交互数据获得，按火电厂制粉系统操作规程，对原煤的这些参数将会定期化验；钢球装载量：通过初装量W0、补充量WB(k)以及磨损量WSH计算获得，其中补充量WB(k)为每次钢球补充量累加的结果，磨损量为按照不同负荷情况下单位制粉量钢球损耗wFH对制粉量wMF累计的结果；钢球装载量计算公式如下：$W_{\mathrm{GQ}}=[W_0+\underset{k}{\Sigma }{W}_B\left(k\right)-W_{\mathrm{SH}}]=[W_0+\underset{k}{\Sigma }{W}_B\left(k\right)-\Sigma w_{\mathrm{FH}}\left(L_{\mathrm{GK}}\right)w_{\mathrm{MF}}]$ 式中：初装量W0、补充量WB(k)、不同工况下单位制粉量钢球损耗wFH由人机交互数据获得，制粉量wMF由称重给煤机流量数据获得；磨机负荷LGK由上周期模型输出结果获得；3)对噪声、振动、出入口差压特征信息采用基于中值距离的过失误差侦破方法进行预处理，剔除实时测量数据中过失误差影响；4)建立基于规则的自适应加权软测量模型，对磨机负荷进行计算。