一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置及判别方法制造方法及图纸

一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置及判别方法，包括位于磨煤机顶部设置的空气和煤混合温度计，位于磨煤机底部的冷空气入口处设置有空气流量计和冷风温度计，位于磨煤机底部的热空气入口处设置有空气流量计和热风温度计，所述磨煤机侧面连接煤仓处设置有给煤流量计和给煤温度计。本发明专利技术根据磨煤机设备上加装有关测点及数据实时采集处理系统，对磨煤机内反映煤质特性的煤的比热进行实时计算，通过煤的比热变化实时判断磨煤机的新上煤进入磨煤机后的具体煤种切换时间。

【技术实现步骤摘要】
一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置及判别方法
本专利技术涉及能源动力行业的热能发电
，特别涉及一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置及判别方法。
技术介绍
燃煤机组中煤燃烧前需要进入磨煤机进行破碎后再进入炉膛燃烧，当不同的煤进入磨煤机破碎时，需要在安全、经济性方面对磨煤机的运行操作进行调整，以保证磨煤机安全经济运行。传统的方法一般根据锅炉上煤的时间大致判断出新上煤进入煤仓的具体时间，再根据运行经验判断出新上煤从煤仓进入磨煤机的大致时间后，再进行磨煤机的运行操作调整。这样往往会造成新上煤种已经进入磨煤机较长时间后还未及时发现，未做相应的运行调整，使磨煤机的安全性(如磨煤机爆燃、磨煤机出口后的粉管燃烧等)和经济性(如电耗增加、飞灰可燃物增加等)降低。
技术实现思路
为解决不能准确及时判断新上煤进入磨煤机的煤种切换时间的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置及判别方法，根据磨煤机设备上加装有关测点及数据实时采集处理系统，对磨煤机内反映煤质特性的煤的比热进行实时计算，通过煤的比热变化实时判断磨煤机的新上煤进入磨煤机后的具体煤种切换时间。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案和本专利技术的有益效果是：一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置，包括设置于磨煤机顶部设置的空气和煤混合温度计7，设置于磨煤机底部的冷空气入口处设置有空气流量计5和冷风温度计6，设置于磨煤机底部的热空气入口处设置有空气流量计3和热风温度计4，以及设置于所述磨煤机侧面连接煤仓处的给煤流量计1和给煤温度计2。所述给煤流量计1设置在给煤机出口处。所述给煤温度计2设置在落煤管内。所述空气流量计3和热风温度计4设置在热风管道内。所述空气流量计5和冷风温度计6设置在热风管道内冷风管道内。所述空气和煤混合温度计7设置在磨煤机的出口管道内。一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换的判别方法，包括以下步骤；步骤1：将各流量计和温度计进行安装测点，并实现相关实时数据的采集；步骤2：根据采集的实时数据，计算任意时刻磨煤机内煤的实时比热ccoal(t)；步骤3：计算磨煤机内煤的比热ccoal(t)的移动平均值ccoal,pj,tx，t0取5-15s；步骤4：计算磨煤机内煤的移动平均比热变化率εcoal,pj,tx，dt取1-5s；步骤5：当ccoal,pj,tx的绝对值变化和εcoal,pj,tx分别大于某一个设定的阀值，并且随后ccoal,pj,tx趋于稳定和εcoal,pj,tx趋于0，则判定该时刻新上煤进入磨煤机完成磨煤机内的煤种切换。所述步骤2中磨煤机内煤的实时比热ccoal(t)具体计算公式为；式中，ccoal——磨煤机内煤的比热，J/kg℃；mha——进入磨煤机的热空气流量，kg/h；cha——进入磨煤机的热空气比热，J/kg℃；tha——进入磨煤机的热空气温度，℃；cmixa——离开磨煤机后的混合空气比热，J/kg℃；tmix——离开磨煤机后的空气和煤的混合温度，℃；mca——进入磨煤机的冷空气流量，kg/h；cca——进入磨煤机的冷空气比热，J/kg℃；tca——进入磨煤机的冷空气温度，℃；mcoal——进入磨煤机的给煤流量，kg/h；tcoal——进入磨煤机的给煤温度，℃。对磨煤机存在多个出口的，则取离开磨煤机后的空气和煤的混合温度的平均值做计算值，即：式中，tmix,i——磨煤机第i个出口空气和煤的混合温度，℃；n——磨煤机的出口数目，-。所述步骤3中磨煤机内煤的比热ccoal(t)的移动平均值ccoal,pj,tx具体计算公式为：式中，ccoal,pj,tx——磨煤机内煤在tx时刻的移动平均比热，J/kg℃；tx——移动平均结束时间，s；t0——移动平均的时间段，s；ccoal(t)——煤的实时比热，J/kg℃。ccoal(t)是按ccoal公式进行实时计算的连续数据。所述步骤4中磨煤机内煤的移动平均比热变化率εcoal,pj,tx具体计算公式为：式中，εcoal,pj,tx——磨煤机内煤的移动平均比热变化率，J/kg℃s；dt——tx时间前的一段时间，s。本专利技术的有益效果：本专利技术通过布署的相关测点数据可以实时计算磨煤机内煤的比热，并对实时计算的磨煤机内煤的比热进行数据处理，根据磨煤机中煤质切换后磨煤机内煤的比热会发生相应变化的原理，简单方便且实时准确地判断出新上煤进入磨煤机完成磨煤机内的煤种具体切换时间，这样可以及时通知运行人员，根据磨煤机内煤质的变化，同步进行相关的运行调整，保证磨煤机的安全和经济运行。附图说明图1为煤、冷空气和热空气混合示意图。图2为本装置结构示意图。图3为计算流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。一种基于煤的比热特性的磨煤机煤种切换的判别方法的具体推导过程介绍如下。煤进入磨煤机后通过破碎，由冷空气和热空气混合后带出磨煤机，煤和冷空气的温度升高，热空气的温度降低，其基本过程如图1。忽略煤的破碎发热及磨煤机散热的影响，根据热平衡，可以计算出磨煤机内煤的比热，其计算公式如下：式中，ccoal——磨煤机内煤的比热，J/kg℃；mha——进入磨煤机的热空气流量，kg/h；cha——进入磨煤机的热空气比热，J/kg℃；tha——进入磨煤机的热空气温度，℃；cmixa——离开磨煤机后的混合空气比热，J/kg℃；tmix——离开磨煤机后的空气和煤的混合温度，℃；mca——进入磨煤机的冷空气流量，kg/h；cca——进入磨煤机的冷空气比热，J/kg℃；tca——进入磨煤机的冷空气温度，℃；mcoal——进入磨煤机的给煤流量，kg/h；tcoal——进入磨煤机的给煤温度，℃。对磨煤机存在多个出口的，则取离开磨煤机后的空气和煤的混合温度的平均值做计算值，即：式中，tmix,i——磨煤机第i个出口空气和煤的混合温度，℃；n——磨煤机的出口数目，-。由于以上计算煤的比热的实时数据是波动的，即上式计算的比热随时间变化，因此需要采用移动平均方法进行煤的比热数据稳定处理，得到煤在任意时刻的移动平均比热，具体公式为：式中，ccoal,pj,tx——磨煤机内煤在tx时刻的移动平均比热，J/kg℃；tx——移动平均结束时间，s；t0——移动平均的时间段，s；ccoal(t)——煤的实时比热，J/kg℃。ccoal(t)是按ccoal公式进行实时计算的连续数据。当新上煤进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置，其特征在于，包括设置于磨煤机顶部设置的空气和煤混合温度计(7)，设置于磨煤机底部的冷空气入口处设置有空气流量计(5)和冷风温度计(6)，设置于磨煤机底部的热空气入口处的空气流量计(3)和热风温度计(4)，以及设置于所述磨煤机侧面连接煤仓处设置有给煤流量计(1)和给煤温度计(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置，其特征在于，包括设置于磨煤机顶部设置的空气和煤混合温度计(7)，设置于磨煤机底部的冷空气入口处设置有空气流量计(5)和冷风温度计(6)，设置于磨煤机底部的热空气入口处的空气流量计(3)和热风温度计(4)，以及设置于所述磨煤机侧面连接煤仓处设置有给煤流量计(1)和给煤温度计(2)。


2.根据权利要求1所述的一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置，其特征在于，所述给煤流量计(1)设置在给煤机出口处。


3.根据权利要求1所述的一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置，其特征在于，所述给煤温度计(2)设置在落煤管内。


4.根据权利要求1所述的一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置，其特征在于，所述空气流量计(3)和热风温度计(4)设置在热风管道内。


5.根据权利要求1所述的一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置，其特征在于，所述空气流量计(5)和冷风温度计(6)设置在热风管道内冷风管道内。


6.根据权利要求1所述的一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换装置，其特征在于，所述空气和煤混合温度计(7)设置在磨煤机的出口管道内。


7.基于权利要求1所述装置的一种基于煤的比热变化的磨煤机煤种切换的判别方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤1：
将各流量计和温度计进行安装测点，并实现相关实时数据的采集；
步骤2：
根据采集的实时数据，计算任意时刻磨煤机内煤的实时比热ccoal(t)；
步骤3：
计算磨煤机内煤的比热ccoal(t)的移动平均值ccoal，pj，tx，t0取5-15s；
步骤4：
计算磨煤机内煤的移动平均比热变化率εcoal，pj，tx，dt取1-5s；
步骤5：
当ccoal，pj，tx的绝对值变化和εcoal，pj，tx分别大于某一个设定的阀值，并且随后ccoal，pj，tx趋于稳定和εcoal，pj，tx趋于0，则判定该时刻新上煤进入磨煤机完成磨煤机内的煤种切换。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王智微，罗睿，刘鹏飞，蒋斌，王俊，尤慧飞，徐龙坤，孙昌海，冯辉，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，华能国际电力股份有限公司玉环电厂，华能伊敏煤电有限责任公司汇流河热电分公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61