燃煤水分软测量研究.pdfVIP

第 25卷第 11期 电 力 科 学 与 工 程 Vo1．25，No．11 O，／ 2009年 11月 ElectricPowerScienceandEngineering Nov．，2009 燃煤水分软测量研究 赵 征 ，陈晓红 ，王 勇 (1华北电力大学控制科学与工程学院，河北保定071003；2．天富科技有限公司，新疆石河子832000 3．华北电力科学研究院，北京 100045) 摘要：根据直吹式 MPS型中速磨煤机进、出口物质的能量平衡和质量平衡原理，建立了燃煤水分的软测 量模型。实际数据计算和实际煤质工业分析报告数据相比结果表明，计算的水分符合变化规律。同时，将 运行中的多台磨煤机计算的水分值进行了数据融合处理，提高了软测量的准确性和可靠性。 关键词：燃煤水分；软测量；磨煤机；数据融合 中图分类号：TP273 文献标识码：A 过在线分析，去估计不可测或难测变量的方法 。大 0 引 言 量的运行数据蕴含着丰富的机组状态信息，通过机 理分析的方法可以建立它们之间的软测量模型，实 随着电煤价格矛盾的日益突出，电厂发电用煤 现被测变量的实时监测 。 来源和成份复杂多变。由于机组运行状态都是根据 本文通过机理分析，根据磨的能量平衡和质量 设计煤种设计的，煤种变化，将造成锅炉运行状态 平衡原理建立了燃煤水分的软测量模型，并利用机 偏离设计值，影响机组的安全性和经济性 [1-21。在 组实际数据进行了计算验证。这种水分软测量可以 这种情况下，煤质的在线监测就变的很重要。 通过编程在 SIS系统等上位计算机中实现芦，也可 虽然可以利用双能量)，射线透射测量的方法 ， 以在DCS中实现组态 。由于在 DCS中实现的实时 实现非接触式动态在线检测燃煤中的灰分、水分等 性好，便于控制系统直接利用，本文仿照DCS的 煤质成分，但这种方法需要增加昂贵的硬件设备， 组态模式，在 Matlab的 Simulink环境中通过搭 故 目前在国内电厂中应用还是比较少。多数电厂不 接模块的方式实现水分的计算。 具备在线实时测量煤质情况的条件，对于入炉煤质 的检测方法基本上还停留在人工取样、制样、化验 1 燃煤水分在线计算的理论公式 的水平，存在着严重的滞后和采样误差。随着能源 的紧张，一些电厂开始采用混煤掺烧的燃烧形式， 磨煤机是制粉系统的主要设备。对于直吹式 这更加大了入炉煤质检测的难度。 MPS型中速磨，原煤的磨制和干燥均在磨煤机 内 燃煤水分、灰分和低位发热量是燃煤的主要性 进行，以每kg煤为准计算，磨煤机 内存在以下的 能指标。在文献 [3]中，作者研究了燃煤发热量 热平衡关系 ： 的在线监测问题。文献 [4]指出煤的典型多变性 (1)进入系统的热量 不在于干燥无灰基的化学性质，而在于它所含的水 a．干燥剂带入的热量 分、灰分。 qgzj=gcgtl (1) 随着 电厂 自动化的发展，DCS、SIS、MIS系 b．磨煤机工作时机械摩擦加入的热量 统在火电厂中得到普遍应用，机组运行数据可以方 便地获得。软测量技术是在不增加硬件设备的情况 qj=3．6忌Em (2) 下，利用现有的一些较易在线测量的辅助变量，通 C．制粉系统漏入冷空气的物理热 收稿 日期：2009-08—15． 基金项 目：华北电力大学博士基金项 目 (200812009)． 作者简