双进双出钢球磨直吹式制粉系统中粉管煤粉流量获取方法技术方案

本发明专利技术公开了一种双进双出钢球磨直吹式制粉系统中粉管煤粉流量获取方法，包括步骤：分别获取煤粉淹没钢球工况以及煤粉被钢球压住工况下磨煤机大罐内煤粉量与煤粉暴露在一次风下的表面积的关系式或关系曲线，以及获取待测时刻磨煤机大罐内煤粉量；利用所述关系式或关系曲线以及待测时刻磨煤机大罐内煤粉量得到待测时刻煤粉暴露在一次风下的表面积；基于待测时刻煤粉暴露在一次风下的表面积以及风量计算出一次风粉管中煤粉流量，本发明专利技术通过所述方法可以更加准确的计算出粉管煤粉流量。

The method of obtaining the pulverized coal flow rate of the powder pipe in the direct blowing pulverizing system of double in and double out ball mill

【技术实现步骤摘要】
双进双出钢球磨直吹式制粉系统中粉管煤粉流量获取方法
本专利技术属于锅炉
，具体涉及一种双进双出钢球磨直吹式制粉系统中粉管煤粉流量获取方法。
技术介绍
直吹式制粉系统进入炉膛的实时燃料量在稳态时是可计算的，但是在启停制粉系统期间，一次风粉管中的煤粉浓度在不断变化，即进入炉膛的燃料量也随之改变，而入炉燃料量的准确度直接影响到燃料控制指令，不准确的燃料反馈可能导致燃料指令的反向调节，从而造成锅炉主汽温度和压力的失控，影响机组安全和经济性。因此，准确得到一次风粉管中煤粉浓度/流量是至关重要的，然而目前测量煤粉浓度有微波法、光电检测法、激光法、静电法等，但都不够成熟，在电力生产中应用不多，且效果均不理想，各个电厂一般是采用一个固定的值(0.6～0.85)作为一次风粉管中的煤粉浓度，对于双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统，在给煤机启停特别是磨煤机启停中，煤粉浓度的变化是很复杂的，即使采用渐变浓度也不能很好的贴合实际变化曲线，因此制粉系统启停造成的燃料扰动一直以来都没有很好的方法予以消除或最大限度的减弱，经常出现燃料反馈失真，磨煤机容量风门反向调节，主汽压力/温度大幅偏离设定值，影响机组安全和经济性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双进双出钢球磨直吹式制粉系统中粉管煤粉流量获取方法，其可以实现实时检测一次风分管中煤粉流量，其通过实时变化的工况计算出对应工况时刻的煤粉暴露在一次风下的表面积，进而通过理论计算得到更加准确的煤粉流量值，解决现有煤粉流量值为依据经验得到的估计值所带来的问题，本专利技术为燃料控制指令提供准确的参数依据，进一步保证机组的安全性和经济性。本专利技术提供的一种双进双出钢球磨直吹式制粉系统中粉管煤粉流量获取方法，包括如下步骤：S1：分别获取煤粉淹没钢球工况以及煤粉被钢球压住工况下磨煤机大罐内煤粉量与煤粉暴露在一次风下的表面积的关系式或关系曲线，以及获取待测时刻磨煤机大罐内煤粉量；S2：利用所述关系式或关系曲线以及待测时刻磨煤机大罐内煤粉量得到待测时刻煤粉暴露在一次风下的表面积；S3：基于待测时刻煤粉暴露在一次风下的表面积以及风量计算出一次风粉管中煤粉流量；f(S,AF)＝KSaAFb式中，f(S,AF)表示待测时刻一次风粉管中煤粉流量，S表示待测时刻煤粉暴露在一次风下的表面积，AF表示风量，a、b为指数，K为比例系数。本专利技术通过获取煤粉淹没钢球工况以及煤粉被钢球压住工况下磨煤机大罐内煤粉量与煤粉暴露在一次风下的表面积的关系式或关系曲线得到磨煤机大罐内煤粉量与煤粉暴露在一次风下的表面积的关系，进而获取到磨煤机大罐内煤粉量后可以实时计算出对应时刻煤粉暴露在一次风下的表面积，进而实时计算出一次风粉管中煤粉流量。其中，通过理论推导其关系式可以提高获取的煤粉暴露在一次风下的表面积的可靠性，进而提高最终计算结果的准确度。优选地，煤粉淹没钢球工况下磨煤机大罐内煤粉量与煤粉暴露在一次风下的表面积的关系式为：式中，m表示磨煤机大罐内煤粉量，B为磨煤机大罐长度，R为磨煤机大罐半径，ρc为煤粉堆密度，Vb为钢球体积。优选地，煤粉被钢球压住工况下磨煤机大罐内煤粉量与煤粉暴露在一次风下的表面积的关系式为：式中，m表示磨煤机大罐内煤粉量，B为磨煤机大罐长度，R为磨煤机大罐半径，ρc为煤粉堆密度。优选地，所述待测时刻磨煤机大罐内煤粉量等于从磨煤机启动时刻至待测时刻的时段内磨煤机大罐内制粉速度p(t)与入炉燃料流量f(t)之差的累积；所述制粉速度p(t)表示单位时间内磨煤机大罐中磨成的煤粉量，所述入炉燃料流量f(t)表示单位时间内从所述磨煤机大罐吹入炉膛的煤粉量，待测时刻一次风粉管中煤粉流量为从所述磨煤机大罐进入炉膛的燃料流量f(t)。优选地，利用磨煤机大罐内煤粉量m(t)、制粉速度p(t)、入炉燃料流量f(t)构建闭环计算回路，所述闭环计算回路的方程组如下：f(t)＝f(S,AF)式中，m(t表示磨煤机大罐内的粉量m，c(t)为给煤流量，p(t)为制粉速度，r(t为煤/粉比，y(r)为煤/粉比对应的制粉效率折线函数，f(t)为入炉燃料流量。优选地，比例系数K的取值范围为：[0.04,0.045]。优选地，指数a、b的取值均为1。有益效果本专利技术提供的一种双进双出钢球磨直吹式制粉系统中粉管煤粉流量获取方法，其可以在负荷快速变动或制粉系统启停期间，特别是磨煤机料位尚未建立的几十分钟内都能较现有技术更准确计算出一次风粉管中煤粉流量。其通过煤粉淹没钢球工况以及煤粉被钢球压住工况下磨煤机大罐内煤粉量m与煤粉暴露在一次风下的表面积s的关系式或关系曲线s(m)、从现场测量到的给煤流量c(t)更新煤粉比，最终更新制粉速度，而制粉速度与入炉燃料量f(t)之差的累积得到的磨煤机大罐内煤粉量m、从现场测量到的单台磨煤机容量风流量AF(t)，依照关系式f(t)＝0.04s(m)AF(t)实时计算出欲求的入炉燃料量f(t)，依次形成的一个闭环计算回路为燃料控制调节指令的准确执行提供基础。附图说明图1是本专利技术的提供的煤粉入炉的结构示意图；图2是本专利技术提供的磨煤机示意图，其中(a)图为磨煤机大罐轴向视图，(b)图为磨煤机大罐空间视图；图3是本专利技术提供的所述方法的磨煤机大罐内煤量与暴露在一次风下面积的对应曲线；图4是本专利技术提供的DCS逻辑控制图；图5是本专利技术提供的一台磨煤机实际料位与本专利技术计算出的磨煤机大罐内煤粉量对应曲线；图6是本专利技术提供的煤粉比-制粉效率函数的曲线示意图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术做进一步的说明。首先，结合图1说明煤粉入炉的过程如下：给煤机将原煤下入磨煤机的大罐，流量为c(t)(单位时间内送入磨煤机大罐的原煤量)，经过一段时间后被磨成煤粉，随着大罐内煤量的增加，制粉速度p(t)(单位时间内被磨成煤粉量)也在增加，当给煤流量与转变为煤粉的速度达到平衡时，即c(t)＝p(t)时，大罐内的煤量不再增加，同时随着制粉速度p(t)的增加，大罐内煤粉量增加，煤粉浓度增加，粉管内煤粉浓度也在增加，吹走的煤粉流量f(t)增加(大罐中的煤粉进入分离器后，粗粉被返回大罐，细粉被一次风带入炉膛，带入炉膛的量为吹走的煤粉流量f(t))，当f(t)＝p(t)＝c(t)时，达到动态平衡，磨煤机料位稳定。其中，通过长时间的研究和查阅资料，发现扬尘量与煤粉表面积、风量、含水量、堆密度诸多因素有关，磨煤机大罐中，煤粉含水量可以忽略不计，煤粉堆密度可以按照新制煤粉密度0.5计，设煤粉暴露在一次风下的表面积为S，风量信号为AF，磨煤机大罐中单位时间内的扬尘量f1(S,AF)可以表示为f1(S,AF)＝K1SaAFb，K1为比例系数，然而基于上述煤粉入炉过程可知，磨煤机大罐中的煤粉进入分离器后，粗粉被返回大罐，细粉被一次风带入炉膛，因此粉管中煤粉的浓度小于大罐中的煤粉浓度，需要再乘上一个系数K2，一次风粉管中煤粉流量可以表示为f(S,AF)＝K1K2SaAFb＝KSaAFb，通过研究发现，K的取值范围为：[0.04,0.045]，指数a、b的取值均为1。从上述可知，若要得到实时的一次风粉管中煤粉流量，则需要获知煤粉暴露在一次风下的表面积为S以及风量AF，其中，风量AF为现场测量得到，煤粉暴露在一次风下的表面积为S是实时变化的，通过研究发现其与磨煤机大罐中煤粉的质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双进双出钢球磨直吹式制粉系统中粉管煤粉流量获取方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：分别获取煤粉淹没钢球工况以及煤粉被钢球压住工况下磨煤机大罐内煤粉量与煤粉暴露在一次风下的表面积的关系式或关系曲线，以及获取待测时刻磨煤机大罐内煤粉量；S2：利用所述关系式或关系曲线以及待测时刻磨煤机大罐内煤粉量得到待测时刻煤粉暴露在一次风下的表面积；S3：基于待测时刻煤粉暴露在一次风下的表面积以及风量计算出一次风粉管中煤粉流量；f(S，AF)＝KS

【技术特征摘要】
1.一种双进双出钢球磨直吹式制粉系统中粉管煤粉流量获取方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：分别获取煤粉淹没钢球工况以及煤粉被钢球压住工况下磨煤机大罐内煤粉量与煤粉暴露在一次风下的表面积的关系式或关系曲线，以及获取待测时刻磨煤机大罐内煤粉量；S2：利用所述关系式或关系曲线以及待测时刻磨煤机大罐内煤粉量得到待测时刻煤粉暴露在一次风下的表面积；S3：基于待测时刻煤粉暴露在一次风下的表面积以及风量计算出一次风粉管中煤粉流量；f(S，AF)＝KSaAFb式中，f(S，AF)表示待测时刻一次风粉管中煤粉流量，S表示待测时刻煤粉暴露在一次风下的表面积，AF表示风量，a、b为指数，K为比例系数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：煤粉淹没钢球工况下磨煤机大罐内煤粉量与煤粉暴露在一次风下的表面积的关系式为：式中，m表示磨煤机大罐内煤粉量，B为磨煤机大罐长度，R为磨煤机大罐半径，ρc为煤粉堆密度，Vb为钢球体积。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：煤粉被钢球压住工况下磨煤机大罐内煤粉量与煤粉暴露在一次风下的表面积的关系式为：式中，m表示磨煤机大罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡昊，向勇林，廖冰遥，
申请(专利权)人：大唐湘潭发电有限责任公司，大唐华银电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43