火电厂输煤控制系统及方法与流程

本技术涉及电气控制，更具体地，涉及一种火电厂输煤控制系统及方法。

背景技术：

1、随着电力事业的发展与人们对用电量的需求不断增加，大容量、大机组火力发电厂在我国己逐渐占据主导地位。燃料运输、堆卸等环节，是保证机组正常运行发电的基本条件。输煤系统是热电厂的主要辅助系统之一，具有设备种类多、运行和控制方式独特的特点。近年来，随着输煤系统的自动化水平显著提高及plc可编程序控制的应用，其技术含量明显加大。因此，重视输煤系统的工作，深化输煤系统综合治理，是火力发电厂安全、文明、经济、科学管理的重要保证。

2、在火电厂的实际生产中，通常采用恒速皮带机与固定煤粒细度的筛碎设备为锅炉进行输煤，以保障用户用电的可靠性，因此通常会出现输煤皮带负载率低、锅炉运行效率不高的现象，如何通过对输煤系统的动态分析控制，达到锅炉的最高效节能效果，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种火电厂输煤控制系统及方法，用以解决现有技术中输煤系统能耗高、效率低的技术问题。包括：

2、模型预测模块，用于获取当前锅炉工作参数，建立运行负荷预测模型，根据运行负荷预测模型得出锅炉运行负荷最优值；

3、负荷计算模块，用于获取锅炉运行负荷实测值，根据锅炉运行负荷实测值绘制运行负荷差值曲线，根据运行负荷差值曲线确定锅炉煤耗变化量；

4、速度控制模块，用于根据锅炉煤耗变化量确定输煤系统的煤炭输送量，根据煤炭输送量对输煤皮带的运行速度进行控制；

5、质量计算模块，用于根据运行速度计算锅炉运行效率，根据锅炉运行效率确定煤炭质量参数；

6、细度控制模块，用于根据煤炭质量参数确定煤粒参数，根据煤粒参数设定目标煤粒细度，根据目标煤粒细度对筛碎设备进行控制。

7、进一步地，所述模型预测模块用于：

8、获取历史锅炉工作参数及对应的历史运行负荷数据，对历史锅炉工作参数及对应的历史运行负荷数据进行预处理；

9、根据预处理后的历史锅炉工作参数及对应的历史运行负荷数据建立数据集，根据数据集建立运行负荷预测模型；

10、根据数据集对运行负荷预测模型进行训练，得出最终运行负荷预测模型；

11、将当前锅炉工作参数输入最终运行负荷预测模型，得出锅炉运行负荷最优值。

12、进一步地，所述负荷计算模块用于：

13、计算锅炉运行负荷实测值与最优值的差值，根据锅炉运行负荷实测值与最优值的差值随时间的变化趋势绘制运行负荷差值曲线；

14、根据运行负荷差值曲线确定预设时段内运行负荷差值的平均值，若预设时段内运行负荷差值的平均值小于第一预设阈值，则将锅炉煤耗变化量设定为零；

15、若预设时段内运行负荷差值的平均值大于或等于第一预设阈值，则设定锅炉煤耗变化量标准值，计算预设时段内运行负荷差值的平均值与预设标准平均值的比值，得出锅炉煤耗变化量修正值；

16、将锅炉煤耗变化量修正值与锅炉煤耗变化量标准值相乘，得出预设时段内的锅炉煤耗变化量。

17、进一步地，所述速度控制模块用于：

18、根据锅炉煤耗变化量确定预设时段内的锅炉煤耗量，根据预设时段内的锅炉煤耗量确定输煤皮带在预设时段内的目标煤炭输送量；

19、将预设时段分为若干子时段，根据预设时段内的目标煤炭输送量设定各子时段内输煤皮带的最大容许横截面积；

20、获取输煤皮带当前横截面积，计算当前横截面积与最大容许横截面积的比值，得出输煤皮带的满载率；

21、根据输煤皮带的满载率对输煤皮带的输送速度进行控制。

22、进一步地，所述速度控制模块还用于：

23、实时检测输煤皮带的满载率，根据输煤皮带的满载率随时间的变化趋势绘制满载率变化曲线；

24、当检测到当前满载率小于第一预设阈值时，根据满载率变化曲线计算当前满载率在子时段内变化的斜率均值的绝对值，得出满载率变化速度参数；

25、计算预设标准满载率变化速度参数与满载率变化速度参数的比值，得出输送速度修正参数；

26、将输送速度修正参数与当前输煤皮带的输送速度相乘，得出修正后输煤皮带的输送速度，将修正后输煤皮带的输送速度更新为当前输煤皮带的输送速度。

27、进一步地，所述质量计算模块用于：

28、根据预设时段内输煤皮带的输送速度确定预设时段内的实际输煤量，根据锅炉煤种信息计算实际输煤量对应的锅炉运行效率最优值；

29、获取预设时段内锅炉运行效率实测值，计算锅炉运行效率最优值与实测值的差值，得出运行效率差值；

30、计算运行效率差值与预设标准运行效率差值的比值，对运行效率差值与预设标准运行效率差值的比值进行归一化处理，得出煤炭质量参数。

31、进一步地，所述细度控制模块用于：

32、将煤炭质量参数代入煤粒参数计算公式，得出煤粒参数，所述煤粒参数计算公式具体为，

33、

34、其中，为煤粒参数，为预设标准煤粒参数，为自然指数函数，为煤炭质量参数。

35、进一步地，所述细度控制模块还用于：

36、根据煤粒参数与预设标准煤粒参数的差值确定煤粒细度修正值，若煤粒参数与预设标准煤粒参数的差值大于第二预设阈值，则将第一修正值设定为煤粒细度修正值；

37、若满载率与标准满载率的差值小于或等于第二预设阈值，则将第二修正值设定为煤粒细度修正值；

38、若满载率与标准满载率的差值小于第三预设阈值，则将第三修正值设定为煤粒细度修正值。

39、进一步地，所述细度控制模块还用于：

40、获取当前筛碎设备的煤粒细度，将当前筛碎设备的煤粒细度与煤粒细度修正值相乘，得出目标煤粒细度；

41、将目标煤粒细度输入筛碎设备，通过筛碎设备对煤炭进行筛碎处理。

42、为了实现上述目的，本发明还提供了一种火电厂输煤控制方法，包括：

43、获取当前锅炉工作参数，建立运行负荷预测模型，根据运行负荷预测模型得出锅炉运行负荷最优值；

44、获取锅炉运行负荷实测值，根据锅炉运行负荷实测值绘制运行负荷差值曲线，根据运行负荷差值曲线确定锅炉煤耗变化量；

45、根据锅炉煤耗变化量确定输煤系统的煤炭输送量，根据煤炭输送量对输煤皮带的运行速度进行控制；

46、根据运行速度计算锅炉运行效率，根据锅炉运行效率确定煤炭质量参数；

47、根据煤炭质量参数确定煤粒参数，根据煤粒参数设定目标煤粒细度，根据目标煤粒细度对筛碎设备进行控制。

48、本发明的有益效果在于：

49、通过应用以上技术方案，本发明通过锅炉负荷计算输煤系统的煤炭输送量，实现对输煤皮带运行速度的动态控制，使输煤皮带时刻以最高满载率运行，实现运量与速度的最优匹配，同时通过实时检测煤炭输送量对应的锅炉运行效率，及时对煤粒细度进行调整，使输煤系统更加节能，提升了火电厂机组的运行效率。