本發(fā)明屬于火力發(fā)電領域，具體涉及一種克服給粉機斷粉的發(fā)電機組協(xié)調(diào)控制策略。
背景技術：
目前，有較多的運行機組和新建火電機組根據(jù)煤質(zhì)和燃燒穩(wěn)定性的角度選擇中儲式制粉系統(tǒng)；在此系統(tǒng)使用過程中，給粉機的使用過程存在較多的問題，諸如給粉機斷粉、粉倉篷粉，及由此引起的燃燒不穩(wěn)導致負壓、汽溫、汽壓、負荷波動大，甚至滅火，這些現(xiàn)象影響了磨煤機出口煤粉的品質(zhì)，并且進一步影響給粉機下粉穩(wěn)定性及機組的安全穩(wěn)定運行。
目前運行機組和基建機組較多的采用了風粉在線監(jiān)測系統(tǒng)，輔助判斷給粉機的運行狀態(tài)，如運行、管內(nèi)風速、煤粉濃度、風粉混合溫度等，給運行人員做出正確的判斷和燃燒調(diào)整提供基本的依據(jù)。但尚未形成一種科學合理的調(diào)控策略，解決給粉機斷粉的現(xiàn)象。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種克服給粉機斷粉的發(fā)電機組協(xié)調(diào)控制策略，用于科學高效地對給粉機實行控制、提高機組運行的安全穩(wěn)定性。
本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是：
一種克服給粉機斷粉的發(fā)電機組協(xié)調(diào)控制策略，包括以下步驟：
A.采集數(shù)據(jù)：在一次風管、煤粉管、風粉混合后的一次風管段上加裝溫度測點，在一次風管上安裝差壓傳感器，采集溫度和壓差數(shù)據(jù)；
B.計算風粉混合后溫度t：
由能量守恒得
（1）
（2）
式中：
Q1、Q2分別為煤粉管風和粉質(zhì)量流量(t/h)；
c1、c2分別為粉管內(nèi)風的比熱和粉的比熱（KJ/Kg）
t1、t2分別為一次風管風溫和煤粉管內(nèi)的粉溫度（℃）；
由式（2）可知，假定各自比熱不變時，當Q2→0，t→t1，由此可以判斷給粉機下粉是否順暢及斷粉。設計有風粉在線系統(tǒng)的一般均有此溫度點，不需要通過計算獲得；c1、c2可以根據(jù)燃料特性得出，在煤質(zhì)發(fā)生變化較大時，比熱可通過查表，或插值函數(shù)確定比熱。
C.煤粉濃度的計算：
煤粉濃度μ為風粉混合后一次風管內(nèi)煤粉的質(zhì)量與風的質(zhì)量的比值，由式（1）和（2）得：
（3）
D.風粉混合后管內(nèi)流速
混合物流速V的計算：
（4）
式中：
ρ：熱風密度，由氣體狀態(tài)方式計算得到
差壓（）：混合后一次風管內(nèi)差壓，由壓差傳感器和測量元件獲取
靜壓（P）：混合后一次風管內(nèi)的靜壓，由靜壓傳感器和測量元件獲取
K：測速管速度系數(shù)，標準測速管的速度系數(shù)k取1.0，當采用非標準測速管時，速度系數(shù)用標準皮托管標定得到。
為標準皮托管測得的差壓；
E.給粉機斷粉的判斷：
當流速V＞25m/s、給粉機轉速＞300rpm、煤粉濃度μ＜0.15且給粉機出口門已開時間＞5min，確定為給粉機已斷粉；
F.優(yōu)化控制策略
當判斷斷粉后，計算機發(fā)出警報，運行人員采取相應措施；
如果給粉機在自動狀態(tài)下，則提出該給粉機的處理，自動增加同層或其他給粉機的出力至斷粉前的出力水平。
本發(fā)明利用能量守恒、動量守恒定律，基于過程機理確定各變量之間的關系，根據(jù)經(jīng)驗總結，并經(jīng)過合理的邏輯判斷，確定給粉機的運行狀態(tài)，根據(jù)給粉機的運行狀態(tài)實現(xiàn)機組的自動控制，進而實現(xiàn)機組安全穩(wěn)定的運行，是該發(fā)明的核心。
步驟A中，由于給粉機下粉不暢會導致在正常轉速下，給粉量會瞬間減少，根據(jù)煤粉與風混合的過程機理，斷粉后的現(xiàn)象為混合后溫度急劇上升、煤粉濃度降低、風速增加；在一次風管、煤粉管、風粉混合后的一次風管段，分別加裝溫度測點，用來測量一次風溫度、煤粉溫度及風粉混合物的溫度。然后，由流體的質(zhì)量守恒和能量守恒方程計算出煤粉濃度。在一次風管上安裝差壓傳感器，流體流過時產(chǎn)生差壓信號，根據(jù)氣體狀態(tài)方程試驗校正即可得到一次風速。
本發(fā)明的有益效果在于：
（1）本發(fā)明是基于過程機理，能較準確的反映出各變量之間的關系，有助于運行人員了解事物的本質(zhì)，及時準備的做出判斷；
（2）利用計算機建模技術、準確的判斷給粉機的狀態(tài)、做出報警，且機組和給粉機在自動控制狀態(tài)下，可以實現(xiàn)自我調(diào)整，克服由于給粉機異常帶來的影響，實現(xiàn)機組的穩(wěn)定運行；
（3）本發(fā)明能在一定范圍內(nèi)能克服給粉機斷粉、煤粉倉蓬煤帶來的擾動，提高機組適應性，延長消缺時間、降低勞動強度；
（4）本發(fā)明是基于過程機理的，適應性比較強，不同類型的機組可根據(jù)運行經(jīng)驗和試驗結果對模塊內(nèi)各參數(shù)進行有針對性的調(diào)整。
具體實施方式
為使本發(fā)明的上述目的，特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面將結合本發(fā)明實施例中具體實施方式，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
以下數(shù)據(jù)為表述實施過程，給粉機正常給粉30min，給粉機轉速600，Q1=10，Q2=5，t1=300，t2=90，c1=1.05，c2=1.3, ,P=1500, 。
對某中儲式制粉系統(tǒng)應用本發(fā)明的協(xié)調(diào)控制策略，具體步驟為：
A.采集數(shù)據(jù)：在一次風管、煤粉管、風粉混合后的一次風管段上加裝溫度測點，在一次風管上安裝差壓傳感器，采集溫度和壓差數(shù)據(jù)；
B.計算風粉混合后溫度t：
由式
（1）
（2）
得出t=219.7
C.煤粉濃度的計算：
煤粉濃度μ為管內(nèi)煤粉的質(zhì)量與風的質(zhì)量的比值，由式（1）和（2）得：
（3）
μ=0.5
D.煤粉風粉混合物流速V的計算：
（4）
式中：
△P=300
測速管系數(shù)，，
V=24.5
當前流速V=24.5m/s,煤粉濃度μ=0.5，給粉機正常給粉。
假如給粉機斷粉Q2=0或下粉不暢時Q2＜5，本例取Q2=1
相應的計算結果為
t=276.8,μ=0.1 V=26.0
E.給粉機斷粉的判斷：
本實施例，V=26，給粉機轉速= 600，煤粉濃度μ=0.15，給粉機出口門已開時間=30min，因此判斷給粉機已斷粉。
F.優(yōu)化控制策略
當判斷斷粉后，計算機發(fā)出警報，運行人員采取相應措施；
該給粉機在自動狀態(tài)下，則提出該給粉機的處理，自動增加同層或其他給粉機的出力至斷粉前的出力水平。