一种磨煤机煤粉细度控制方法及系统

技术领域

本发明涉及磨煤机制粉技术领域，尤其是涉及一种磨煤机煤粉细度控制方法及系统。

背景技术

为了提高锅炉燃烧效率、燃煤电厂将原煤碾磨成煤粉喷入锅炉进行燃烧。煤粉越细，机械不完全燃烧热损失越低，燃烧效率越高、锅炉效率也越高。同时NOx生成量也随着煤粉变细而降低。因而为了使电站锅炉燃用合格的煤粉，获得较高的燃烧效率，使锅炉在安全、经济的状态下运行，在保证机组正常运行的前提下，会将煤粉细度尽量调整至最佳值。

但在制粉系统中煤粉细度的检测一般都是将煤粉排出至煤粉管道上，再进行取样测量，无法实现在线检测，且这种方法时效性不强，对磨煤机实时运行状态的控制指导作用有限，因此亟需一种磨煤机煤粉细度控制方法，实现煤粉细度的在线检测并对其进行控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种磨煤机煤粉细度控制方法，解决现有方法无法实现在线检测，时效性不强，进而无法对磨煤机状态进行调整、对煤粉细度进行控制的问题。

本发明提供了一种磨煤机煤粉细度控制方法，包括：

获取磨煤机的历史运行参数以及对应的煤粉细度数据；

根据所述历史运行参数与所述煤粉细度数据确定煤粉细度的影响因素，所述影响因素包括：动态分离器转速、一次风量和磨煤机出力；

根据所述影响因素建立煤粉细度预测模型；

获取磨煤机的实时运行参数，根据所述煤粉细度预测模型确定磨煤机的预测煤粉细度；

根据所述预测煤粉细度对所述磨煤机的运行状态进行调整，以实现对磨煤机煤粉细度的控制。

在本申请的一些实施例中，根据所述历史运行参数与所述煤粉细度数据确定煤粉细度的影响因素，包括：

针对第i个历史运行参数，筛选其他历史运行参数相同时的煤粉细度数据；

根据第i个历史运行参数判断所述煤粉细度数据的变化量；

若所述变化量大于设定变化量，则确定第i个历史运行参数是所述煤粉细度的影响因素；

若所述变化量小于设定变化量，则确定第i个历史运行参数不是所述煤粉细度的影响因素。

在本申请的一些实施例中，所述方法还包括：

根据所述历史运行参数和煤粉细度数据判断所述影响因素对所述煤粉细度影响的独立性；

根据所述影响因素对所述煤粉细度影响的独立性确定对应的煤粉细度预测模型。

在本申请的一些实施例中，根据所述影响因素对所述煤粉细度影响的独立性确定对应的煤粉细度预测模型，包括：

若所述影响因素对所述煤粉细度的影响是相互独立且高度线性的，则建立线性煤粉细度预测模型；

若所述影响因素对所述煤粉细度的影响是相互影响的，则建立曲线煤粉细度预测模型。

在本申请的一些实施例中，根据所述影响因素建立煤粉细度预测模型，包括：

对所述影响因素对应的历史运行参数和煤粉细度数据进行处理，得到处理后的数据集，所述数据集包括训练数据集和测试数据集；

根据所述训练数据集对初始煤粉细度预测模型进行训练，得到初始煤粉细度预测模型的参数；

根据所述测试数据集对所述初始煤粉细度预测模型的参数进行测试，得到煤粉细度预测模型。

在本申请的一些实施例中，所述煤粉细度预测模型的表达式为：

R＝R

其中，R为煤粉细度，R

在本申请的一些实施例中，根据所述预测煤粉细度对所述磨煤机的运行状态进行调整，包括：

确定所述预测煤粉细度与设定煤粉细度的煤粉细度差值；

根据所述煤粉细度差值对所述磨煤机的运行状态进行调整。

在本申请的一些实施例中，根据所述煤粉细度差值对所述磨煤机的运行状态进行调整，包括：

确定煤粉细度差值与动态分离器转速对煤粉细度的影响系数之间的第一比值、煤粉细度差值与一次风量对煤粉细度的影响系数之间的第二比值、煤粉细度差值与磨煤机出力对煤粉细度的影响系数之间的第三比值；

比较所述第一比值、第二比值和第三比值，确定最小值；

若最小值为第一比值，则对所述动态分离器转速进行调整；

若最小值为第二比值，则对所述一次风量进行调整；

若最小值为第三比值，则对所述磨煤机出力进行调整。

本发明还公开了一种磨煤机煤粉细度控制系统，包括：

获取模块，所述获取模块用于获取磨煤机的历史运行参数以及对应的煤粉细度数据和磨煤机的实时运行参数；

模型建立模块，所述模型建立模块用于根据所述历史运行参数与所述煤粉细度数据确定煤粉细度的影响因素，所述影响因素包括：动态分离器转速、一次风量和磨煤机出力；并根据所述影响因素建立煤粉细度预测模型；

预测模块，所述预测模块用于根据所述煤粉细度预测模型确定磨煤机的预测煤粉细度；

控制模块，所述控制模块用于根据所述预测煤粉细度对所述磨煤机的运行状态进行调整，以实现对磨煤机煤粉细度的控制。

在本申请的一些实施例中，还包括判断模块，所述判断模块用于根据所述历史运行参数和煤粉细度数据判断所述影响因素对所述煤粉细度影响的独立性；并根据所述影响因素对所述煤粉细度影响的独立性确定对应的煤粉细度预测模型。

本发明提供了一种磨煤机煤粉细度控制方法，包括：获取磨煤机的历史运行参数以及对应的煤粉细度数据；根据所述历史运行参数与所述煤粉细度数据确定煤粉细度的影响因素，所述影响因素包括：动态分离器转速、一次风量和磨煤机出力；根据所述影响因素建立煤粉细度预测模型；获取磨煤机的实时运行参数，根据所述煤粉细度预测模型确定磨煤机的预测煤粉细度；根据所述预测煤粉细度对所述磨煤机的运行状态进行调整，以实现对磨煤机煤粉细度的控制。

本发明通过历史运行参数与煤粉细度对应数据对模型进行训练和测试，保证煤粉细度预测模型的预测的准确性，并根据煤粉细度预测模型对当前磨煤机运行状态下的煤粉细度进行预测，确定预测煤粉细度与设定煤粉细度的煤粉细度差值，根据煤粉细度差值对磨煤机的运行状态进行调整。本发明实现磨煤机煤粉细度的在线检测和自动调整，使当前煤粉细度达到设定煤粉细度，提升控制精度和准确度，为磨煤机的优化运行提供数据支持，实现机组的高效运行。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明一种磨煤机煤粉细度控制方法的流程示意图；

图2为本发明一种磨煤机煤粉细度控制系统的功能框图。

附图标记

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的通常意义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合，而不排除其他元件或者物件。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指发明中任一部件或元件，不能理解为对发明的限制。术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

实施例

本发明提供了一种磨煤机煤粉细度控制方法，如图1所示，包括：

获取磨煤机的历史运行参数以及对应的煤粉细度数据。

根据所述历史运行参数与所述煤粉细度数据确定煤粉细度的影响因素，所述影响因素包括：动态分离器转速、一次风量和磨煤机出力。

根据所述影响因素建立煤粉细度预测模型。

获取磨煤机的实时运行参数，根据所述煤粉细度预测模型确定磨煤机的预测煤粉细度。

根据所述预测煤粉细度对所述磨煤机的运行状态进行调整，以实现对磨煤机煤粉细度的控制。

在本申请的一些实施例中，根据所述历史运行参数与所述煤粉细度数据确定煤粉细度的影响因素，包括：

针对第i个历史运行参数，筛选其他历史运行参数相同时的煤粉细度数据；

根据第i个历史运行参数判断所述煤粉细度数据的变化量。

若所述变化量大于设定变化量，则确定第i个历史运行参数是所述煤粉细度的影响因素。

若所述变化量小于设定变化量，则确定第i个历史运行参数不是所述煤粉细度的影响因素。

在本实施例中，通过控制变量的方法确定煤粉细度的影响因素，当判断某一因素是否为影响因素时，保持其他因素不变，判断煤粉细度是否会随之变化，如当判断动态分离器转速是否为影响因素时，从历史运行参数中筛选其他因素相同，只有动态分离器转速不同时的煤粉细度数据，判断随着动态分离器转速变化时，煤粉细度是否会发生变化，若会发生变化，则确定动态分离器转速是影响因素。

在本申请的一些实施例中，所述方法还包括：

根据所述历史运行参数和煤粉细度数据判断所述影响因素对所述煤粉细度影响的独立性。

根据所述影响因素对所述煤粉细度影响的独立性确定对应的煤粉细度预测模型。

在本实施例中，通过判断各个影响因素对煤粉细度是单独影响还是综合影响进而确定使用何种煤粉细度预测模型。

在本申请的一些实施例中，根据所述影响因素对所述煤粉细度影响的独立性确定对应的煤粉细度预测模型，包括：

若所述影响因素对所述煤粉细度的影响是相互独立且高度线性的，则建立线性煤粉细度预测模型。

若所述影响因素对所述煤粉细度的影响是相互影响的，则建立曲线煤粉细度预测模型。

在本申请的一些实施例中，根据所述影响因素建立煤粉细度预测模型，包括：

对所述影响因素对应的历史运行参数和煤粉细度数据进行处理，得到处理后的数据集，所述数据集包括训练数据集和测试数据集。

根据所述训练数据集对初始煤粉细度预测模型进行训练，得到初始煤粉细度预测模型的参数。

根据所述测试数据集对所述初始煤粉细度预测模型的参数进行测试，得到煤粉细度预测模型。

在本实施例中，通过测试数据集对确定参数的初始煤粉细度预测模型进行测试，若测试结果在设定结果接受范围内，则保留参数，得到煤粉细度预测模型；若测试结果不在设定结果接受范围内，则对初始煤粉细度预测模型的参数进行修正，并重新进行测试。

在本申请的一些实施例中，所述煤粉细度预测模型的表达式为：

R＝R

其中，R为煤粉细度，R

在本实施例中，通过对历史运行参数和煤粉细度数据进行分析，可以确定影响因素之间对煤粉细度的影响是相互独立且高度线性，因此，建立线性煤粉细度预测模型，并根据训练数据集和测试数据集对其进行测试和训练，得到R

在本申请的一些实施例中，根据所述预测煤粉细度对所述磨煤机的运行状态进行调整，包括：

确定所述预测煤粉细度与设定煤粉细度的煤粉细度差值。

根据所述煤粉细度差值对所述磨煤机的运行状态进行调整。

在本申请的一些实施例中，根据所述煤粉细度差值对所述磨煤机的运行状态进行调整，包括：

确定煤粉细度差值与动态分离器转速对煤粉细度的影响系数之间的第一比值、煤粉细度差值与一次风量对煤粉细度的影响系数之间的第二比值、煤粉细度差值与磨煤机出力对煤粉细度的影响系数之间的第三比值。

比较所述第一比值、第二比值和第三比值，确定最小值。

若最小值为第一比值，则对所述动态分离器转速进行调整。

若最小值为第二比值，则对所述一次风量进行调整。

若最小值为第三比值，则对所述磨煤机出力进行调整。

在本实施例中，因对磨煤机运行状态进行调整时，本着最优原则，不可能对其全部参数进行调整，需要选择对某一影响因素进行调整，而调整量尽量最低，因此，通过对第一比值、第二比值和第三比值进行比较确定其中的最小值，根据最小值对磨煤机进行调整。

本发明还公开了一种使用上述磨煤机煤粉细度控制方法的磨煤机煤粉细度控制系统，如图2所示，包括：

获取模块，所述获取模块用于获取磨煤机的历史运行参数以及对应的煤粉细度数据和磨煤机的实时运行参数。

模型建立模块，所述模型建立模块用于根据所述历史运行参数与所述煤粉细度数据确定煤粉细度的影响因素，所述影响因素包括：动态分离器转速、一次风量和磨煤机出力；并根据所述影响因素建立煤粉细度预测模型。

预测模块，所述预测模块用于根据所述煤粉细度预测模型确定磨煤机的预测煤粉细度。

控制模块，所述控制模块用于根据所述预测煤粉细度对所述磨煤机的运行状态进行调整，以实现对磨煤机煤粉细度的控制。

在本申请的一些实施例中，还包括判断模块，所述判断模块用于根据所述历史运行参数和煤粉细度数据判断所述影响因素对所述煤粉细度影响的独立性；并根据所述影响因素对所述煤粉细度影响的独立性确定对应的煤粉细度预测模型。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。

本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。