[发明专利]一种燃煤电站制粉系统在线负荷分配优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃煤电站制粉系统在线负荷分配优化方法，具体地，是一种基于磨煤机机理和DCS实时数据的在线分配磨煤机负荷的优化方法，属于火电控制领域。

背景技术

制粉系统是燃煤电站重要组成部分，其耗电量占厂用电的15％-25％左右。在实际运行中，由于磨煤机启停策略和负荷分配不当导致了巨大的能量浪费，因此，需对磨煤机进行深入分析，制定一种在线负荷分配优化方法，实现燃煤电站节能减排和提高机组效益的目标。

目前常规的技术将负荷分为高低段分别控制，高负荷段一般一台磨煤机作为备用，其余磨煤机均启动并大致均分负荷；低负荷段，关闭若干台磨煤机，其余磨煤机启动并大致均分负荷。此方法只能简单地进行负荷分配，启停策略简单，节能效果差，故亟需一种在线优化分配磨煤机负荷的算法。

经过对现有技术的检索，中国专利申请号201210575771.4，公开日2012-12-26，记载了一种电站磨煤机节能优化出力的方法。该方法首先建立磨煤机启停优化数学模型，然后利用粒子群算法计算各磨煤机启停及出力。但其启停策略为事先人为规定，无法随时间进行优化，且其约束条件过于严格，在低负荷段可能无法得到优化值，没有很好的达到节能降耗的目的。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于磨煤机机理和DCS(DCS-Distributed Control System)实时数据的在线分配磨煤机负荷的优化方法。该方法充分利用DCS控制系统历史数据，滚动更新磨煤电耗特性曲线，再通过优化方法分配磨煤机负荷，最终达到节能降耗的目的。

本发明提供了一种燃煤电站制粉系统在线负荷分配优化方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一、从DCS(DCS-Distributed Control System)控制系统实时数据库里读取当前时刻之前设定时间(比如一个月)的历史运行数据，具体包括：各台磨煤机的电流、电压、相对应给煤机的皮带称重，并利用读取的电压信号和电流信号计算各台磨煤机对应时刻功率。

步骤二、对各台磨煤机，基于之前设定时间(比如一个月)的相对应给煤机的皮带称重信号和功率信号，分别辨识磨煤电耗特性曲线。

步骤三、利用步骤二获得的各台磨煤机的磨煤电耗特性曲线，在磨煤机出力限制条件下，寻找在不同负荷下最优磨煤机组合运行方案。

步骤四、在当前时刻，利用步骤三获得的不同负荷下磨煤机组合运行方案，判断各台磨煤机启停状态，再利用步骤二获得的各台磨煤机的磨煤电耗特性曲线，优化分配磨煤机出力。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明实现了对燃煤电站磨煤机负荷的在线优化分配，处理速度快(时间为秒级)，节能效果出众，附加成本低，系统适应性强，可用于各种工况，鲁棒性高，可随系统参数变化自行更新。基于本发明可以实时优化分配磨煤机负荷，对火电机组组节能减排和效益提升都有重大意义。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1本发明一实施例中速磨煤机结构图；

图2本发明一实施例A磨煤电耗特性曲线；

图3本发明一实施例总给煤质量流量频率直方图；

图4本发明一实施例磨煤机死区示意图；

图5本发明一实施例连续运行磨煤机负荷分配情况图；

图6本发明一实施例节省功率图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本实施例以某1000MW超超临界机组制粉系统负荷优化分配为例，该机组配有六台ZGM133G磨煤机，白天一台备用，夜间两台备用。磨煤机标准研磨出力95.8t/h，额定功率844kW，磨煤机结构图如图1。图中：1-原煤进料斗，2-给煤机，3-磨环，4-一次风进风口，5-喷嘴环，6-磨煤机罐体，7-粗细粉分离器。

上述燃煤电站制粉系统在线负荷分配优化方法具体包括以下步骤：