一种磨煤机的入口一次风量以及一次风压控制方法与流程

1.本发明涉及火力发电的技术领域，更具体地说，是涉及一种磨煤机的入口一次风量以及 一次风压控制方法。


背景技术：

2.在直吹式锅炉中，磨煤机制粉后直接由一次风送出，通过改变一次风量能迅速地改变进 入炉膛的煤粉量。当煤种与密度保持不变时，煤粉与一次风量可以近似为线性比例关系，故 磨煤机给粉量可由一次风量控制实现。改变给煤量的同时改变一次风量，可以提高直吹式锅 炉的响应能力，有利于机组协调控制。但在机组正常运行时，过低或过高的一次风量自动设 定值均会对制粉系统以及机组的安全稳定、环保及经济运行造成不利的影响。因此，计算、 制定和优化针对机组特性的最合理的磨煤机一次风量和一次风压控制值具有重要意义。


技术实现要素：

3.本发明的首要目的是针对现有技术存在的问题，提供一种磨煤机的入口一次风量以及一 次风压控制方法，以标定一次风量、调平出口粉管风速以及优化一次风煤比。
4.本发明所要达到的技术效果通过以下技术方案来实现：
5.一种磨煤机的入口一次风量以及一次风压控制方法，包括以下步骤：
6.s1、对所述磨煤机的入口一次风量系数进行修正；
7.s2、在磨煤机所属的集散控制系统(即dcs系统)中引入风煤比测点，风煤比为修正后 的入口一次风量与给煤机给煤率的比值，所述集散控制系统根据风煤比的数值变化而调节热 风挡板的开度；
8.s3、所述集散控制系统通过最大给煤率与风压函数关系输出风压设定值，并根据所述风 压设定值控制一次风压。
9.优选地，在步骤s1中，需要对各个所述磨煤机的入口一次风量进行标定，将实测风量与 表盘风量进行比较，从而得出修正系数。
10.优选地，所述入口一次风量系数为实测风量与修正前表盘风量的比值，每台磨煤机至少 标定高、中、低三个风量，得出至少三个所述入口一次风量系数，取所述入口一次风量系数 的平均值作为所述磨煤机入口风量的修正系数。
11.优选地，磨煤机的入口一次风量在磨煤机出口的粉管测量点采用等截面网格法进行冷态 测量，测量的项目包括各测量点空气动压、静压以及温度。
12.优选地，所述空气动压和静压采用靠背管配以电子微压计进行测量，所述温度采用经校 验合格的k型铠装热电偶配以点温计进行测量。
13.优选地，在磨煤机停运时只通冷一次风，采用所述靠背管测量磨煤机出口粉管中的风速 并计算得出磨煤机的入口一次风量，该所述风量即为实测风量。
14.优选地，所述步骤s2中，所述集散控制系统将小于1.3以及大于2.3的风煤比范围
设置 为报警值。
15.优选地，所述步骤s3通过所述集散控制系统的高选算法块取得所有磨煤机给煤率中的最 大值，再根据磨煤机的实际运行台数，分别对应不同的给煤率-风压函数关系，输出风压的设 定值。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果：
17.本发明通过对磨煤机一次风量重新标定、优化调整一次风煤比，并在集散控制系统(即 dcs系统)中引入风煤比测点以及设置超值报警，从而优化调整制粉系统的相关运行参数， 使得火力发电行业锅炉的制粉系统能够更加安全、经济地运行。
附图说明
18.无附图。
具体实施方式
19.下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的 说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实 施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
20.本实施例提供了一种磨煤机的入口一次风量以及一次风压控制方法，包括以下步骤：
21.s1、对所述磨煤机的入口一次风量系数进行修正；
22.s2、在磨煤机所属的集散控制系统中引入风煤比测点，风煤比为修正后的入口一次风量 与给煤机给煤率的比值，所述集散控制系统根据风煤比的数值变化而调节热风挡板的开度；
23.s3、所述集散控制系统通过最大给煤率与风压函数关系输出风压设定值，并根据所述风 压设定值控制一次风压。
24.关于所述步骤s1，由于准确的一次风量测量是整个锅炉制粉系统以及燃烧系统进行精确 控制的前提和基础，因此必须对各磨煤机入口的一次风量进行标定。本发明通过将实际测量 的风量值和表盘值进行比较来得出修正系数。但因为目前多数试验现场并不具备再磨煤机入 口一次风道进行热态标定的试验条件，所以本实施例在磨煤机停运时只通冷一次进行标定， 通过测量磨煤机出口的粉管风速来计算磨入口一次风量。
25.本实施例中，磨煤机的入口一次风量在磨煤机出口的粉管测量点采用等截面网格法进行 冷态测量，测量的项目包括各测量点空气动压、静压以及温度。
26.具体地，风速测量中测量动压使用的仪器为校验过的靠背管和电子微压计，划分测点的 方法是等截面法。用靠背管分别测量各断面网格点的动压值，从而求得各测点截面的平均动 压值pd(单位pa)，并测量各网格测点截面的静压值ps(单位pa)。
27.1)以下是对于风速及风量的测量
28.被测截面的风速通过公式(6-1)计算：
[0029][0030]
式中：
[0031]
v——被测截面的风速，m/s；
[0032]
pd——整个截面的平均动压值，pa；
[0033]
ρ——测pd量截面的气流密度，kg/m3；
[0034]
kd——动压测定管系数。
[0035]
整个截面的平均动压值pd通过公式(6-2)计算：
[0036][0037]
式中：
[0038]
p
d1
,p
d2
......p
dn
——每个测点的动压值，pa；
[0039]
n——整个测量截面的测点总数。
[0040]
测量截面的空气密度通过公式(6-3)计算：
[0041][0042]
式中：
[0043]
ρ——测量截面的空气密度，kg/m3；
[0044]
t——测量截面的介质温度，℃；
[0045]
pd——测量时当地实际大气压，pa；
[0046]
ps——测量截面静压，pa；
[0047]
ρ0——标准状态下的空气密度，其值为1.293kg/m3。
[0048]
测量截面的实际风量通过公式(6-4)计算：
[0049]
q＝ρva
ꢀꢀꢀ
(6-4)
[0050]
式中：
[0051]
q——测量截面的实际风量，kg/s；
[0052]
a——测量截面的截面积，m3。
[0053]
2)以下是对于流量系数及系数偏差的计算
[0054]
流量系数及系数偏差的计算如公式(6-5)和公式(6-6)所示：
[0055]
y＝qs/qbꢀꢀꢀ
(6-5)
[0056][0057]
式中：
[0058]
y——流量系数；
[0059]
qs——实测风量，t/h；
[0060]
qb——表盘风量，t/h；
[0061]
rsd——系数偏差，％；
[0062]
yi——单个工况的流量系数；
[0063]
——平均流量系数。
[0064]
每台磨煤机分别需要标定高、中、低三个风量下的流量系数yi，然后取所述入口一次风 量系数yi的平均值作为所述磨煤机入口风量的修正系数y。
[0065]
磨煤机入口一次风量为重要的运行控制参数，不但决定了一次风速大小，而且与燃烧效 果密切相关。因此本实施例将上述计算得出的风量修正系数y对表盘一次风量值进行修正， 从而使表盘一次风量更真实的反映实际风量，以达到准确监测风量的目的。
[0066]
进一步地，本实施例将修正后的一次风量用户优化风煤比，所述风煤比为修正后的入口 一次风量与给煤机给煤率的比值，并且在所述步骤s2中，对所述集散控制系统引入风煤比测 点，可以根据风煤比的数值变化而调节热风挡板的开度，当风煤比增大时，说明磨入口一次 风量过大，所述集散控制系统指示关小热一次风调门，反之则开大。如此设置，使得一次风 量更灵活地随磨出力变化而精细化调节，有利于制粉系统整体的精细化操作和运行。
[0067]
除此之外，在所述步骤s2中，本实施例还对风煤比测点设置了极值警报，将小于1.3以 及大于2.3的风煤比范围设置为报警值，当实时风煤比达到报警值时，所述集散控制系统发 出提醒信号，方便运行人员监视磨煤机的运行状况，从而及时调整。
[0068]
步骤s1和s2完成了对于一次风量的标定，而随着磨煤机入口风量的增加，管道压力损 失也要增加，要使其平衡，则需要增加磨煤机的热风压力设定值，对此，本实施例的步骤s3 通过所述集散控制系统的高选算法块，从若干个给煤率输入量中取出所有磨煤机给煤率中的 最大值，再根据磨煤机的实际运行台数，分别对应不同的给煤率-风压函数关系，输出风压的 设定值。
[0069]
当中，本实施例的给煤率-风压函数关系为：
[0070][0071]
式中，
[0072]
x——给煤率；
[0073]
f(x)——风压设定值，kpa。
[0074]
所述步骤s3的调节方式提高了部分工况下的一次风压，能够保证所有运行磨煤机煤粉均 能及时输送至炉膛，快速响应机组负荷。
[0075]
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领 域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、 修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围。