CN112101762A - 原煤煤质数据实时辨识修正的方法 - Google Patents

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蒋建
颜祝明
沈跃良
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Abstract

本发明涉及一种原煤煤质数据实时辨识修正的方法，包括以下步骤：S100：获取煤仓动态管理系统中磨煤机当前原煤的基准数据，所述基准数据包括挥发分Vad0、水分Mt；S200：采用热平衡法实时计算磨煤机内当前原煤的水分Mjs；S300：根据挥发分Vad0、水分Mjs和水分Mt，计算修正值K；计算当前煤种的修正挥发分Vadre，计算公式为：Vadre＝Vad0×K。对原煤仓内的煤质，即当前原煤进行实时辨识，并计算修正当前原煤的挥发分值、灰分值、低位热值，从而获得出口温度和其他参数控制，使得入炉煤辨识更加准确可靠，解决分界面的煤质基准数据误差或实际煤质数据错误，提高了生产效益。

Description

原煤煤质数据实时辨识修正的方法
技术领域
本发明涉及磨煤技术领域，特别是涉及原煤煤质数据实时辨识修正的方法。
背景技术
电站锅炉机组的智能经济运行需要对磨煤机内磨制的原煤煤质进行实时辨识，现有的实时辨识一般有以下几种方法：
1、采用直接测量的方法，如采用激光击穿光谱技术(LIBS)测量磨煤机出口煤粉的煤质或原煤上煤时的煤质，但该技术尚处于开发应用的初期阶段，技术上还有一些尚待解决的问题，且成本较高；
2、采用软测量的方法，即采集锅炉运行参数和磨煤机运行参数，采用一定的软测量方法，计算出磨煤机内原煤的煤质，该方法应用较少，煤质准确性无法保证；
3、采用煤仓动态管理系统，即通过数字化煤场，结合燃料运行人员的相关确认，建立煤仓动态管理系统，可实现磨煤机内原煤煤质的实时辨识。但由于上煤数量计量的误差，或运行人员在上煤时选择煤质数据的错误，且当原煤仓中出现两种煤时，其分界面不规则，使得该技术在原煤仓内两种煤切换的过程中，或者上煤时选择煤质数据错误时，造成一定时间或长时间的原煤煤质辨识错误，给机组的智能经济运行带来严重影响。
发明内容
基于此，本发明提供一种原煤煤质数据实时辨识修正的方法，用于在多种原煤的水分差距较大时，修正磨煤机内的原煤煤质数据，从而使得入炉煤辨识更加准确可靠。
一种原煤煤质数据实时辨识修正的方法，包括以下步骤：
S100：获取煤仓动态管理系统中磨煤机当前原煤的基准数据，基准数据包括挥发分Vad0、水分Mt；
S200：采用热平衡法实时计算磨煤机内当前原煤的水分Mjs；
S300：根据挥发分Vad0、水分Mjs和水分Mt，计算修正值K；
计算当前煤种的修正挥发分Vadre，计算公式为：
Vadre＝Vad0×K。
本发明原煤煤质数据实时辨识修正的方法的有益效果为：对原煤仓内的煤质，即当前原煤进行实时辨识，并计算修正当前原煤的挥发分值、灰分值、低位热值，从而获得出口温度和其他参数控制，使得入炉煤辨识更加准确可靠，解决分界面的煤质基准数据误差或实际煤质数据错误，提高了生产效益。
在其中一个实施例中，S300步骤中，当挥发分Vad0＞35％时，若水分Mjs>20％，修正值K等于1。
在其中一个实施例中，S300步骤中，当挥发分Vad0＞35％时，若水分Mjs＜20％，再判断水分Mt，若水分Mt＜30％，则计算Mjs/Mt的值，
Mjs/Mt≥0.8时，K＝1；
0.7≤Mjs/Mt<0.8，K＝0.9；
0.6≤Mjs/Mt<0.7，K＝0.8；
Mjs/Mt<0.6，K＝0.75。
在其中一个实施例中，S300步骤中，当挥发分Vad0＞35％时，若水分Mjs＜20％，水分Mt>30％，则判断Mjs，
17<Mjs<20，K＝0.9；
14≤Mjs<17，K＝0.82；
Mjs<14，K＝0.75。
在其中一个实施例中，S300步骤中，当挥发分Vad0＜35％时，若水分Mjs＞20％，修正值K等于1.35。
在其中一个实施例中，当挥发分Vad0＜35％时，若水分Mjs＜20％，则判断Mjs/Mt的值，
Mjs/Mt≤1.3，K＝1；
1.3≤Mjs/Mt<1.5，K＝1.1；
1.5≤Mjs/Mt<1.7，K＝1.2；
1.7≤Mjs/Mt，K＝1.35。
在其中一个实施例中，获得修正挥发分Vadre后，计算当前原煤的修正灰分Aadre，修正灰分Aadre的计算公式为：
Aadre＝F1(Vadre)；
其中，函数F1为根据数据库的Vad0和Aad0，以Vad0为横坐标，Aad0为纵坐标，通过数据拟合，得到拟合的曲线函数。
在其中一个实施例中，获得修正灰分Aadre后，计算修正低位热值Qnetre，修正低位热值Qnetre的计算公式为：
Qnetre＝F2(Mjs+Aadre)，
其中，函数F2是根据数据库的Qnet0与Mt+Aad0之间的关系分析得到的，以Qnet0为横坐标，Mt+Aad0为纵坐标，通过数据拟合，得到拟合的曲线函数。
附图说明
图1为本发明原煤煤质数据实时辨识修正的方法中F1函数的其中一种拟合曲线图；
图2为本发明原煤煤质数据实时辨识修正的方法中F2函数的其中一种拟合曲线图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明提供一种原煤煤质数据实时辨识修正的方法，包括以下步骤：
S100：获取煤仓动态管理系统中磨煤机当前原煤的基准数据，基准数据包括挥发分Vad0、水分Mt、灰分Aad0。
磨煤机从煤仓动态管理系统的数据库中获取当前原煤的基准数据，数据库中具有多种煤质的基准数据，例如若当前原煤为印尼煤，则磨煤机会从数据库中调取印尼煤的基准数据，该基准数据包括煤质的挥发分Vad0、水分Mt、灰分Aad0等性能数据。若当前原煤具有多种煤质，则需调取多个基准数据，以作备用。若没有修正，磨煤机将根据基准数据计算出针对各煤质的运行参数，如出口温度等。
S200：采用热平衡法实时计算磨煤机内当前原煤的水分Mjs。
水分Mjs为当前原煤的实时水分，若水分Mjs与水分Mt不相等，则说明当前原煤的各性能数据与基准数据有偏差，需要修正。
S300：根据挥发分Vad0、水分Mjs和水分Mt，计算修正值K。
计算当前煤种的修正挥发分Vadre，计算公式为：
Vadre＝Vad0×K；
根据获取的煤质，选用对应的基准数据，一般情况下，挥发分Vad0＞35％的煤质为外贸煤，外贸煤为外国进口的煤炭，外贸煤主要为印尼煤。外贸煤根据产地国不同，水分含量有所区别。
当挥发分Vad0＞35％时，若水分Mjs>20％，当前原煤的主要煤质仍为印尼煤，或者可能掺杂了少部分低水分印尼煤或非印尼煤，取修正值K等于1。
在其中一个实施例中，当挥发分Vad0＞35％时，若水分Mjs＜20％，再判断水分Mt，若水分Mt＜30％，则计算Mjs/Mt的值，
Mjs/Mt≥0.8时，K＝1；
0.7≤Mjs/Mt<0.8，K＝0.9；
0.6≤Mjs/Mt<0.7，K＝0.8；
Mjs/Mt<0.6，K＝0.75。
一个实施例中，当挥发分Vad0＞35％时，若水分Mjs＜20％，水分Mt>30％，则判断Mjs，
17<Mjs<20，K＝0.9；
14≤Mjs<17，K＝0.82；
Mjs<14，K＝0.75。
一个实施例中，当挥发分Vad0＜35％时，若水分Mjs＞20％，修正值K等于1.35。
在其中一个实施例中，当挥发分Vad0＜35％时，若水分Mjs＜20％，则判断Mjs/Mt的值，
Mjs/Mt≤1.3，K＝1；
1.3≤Mjs/Mt<1.5，K＝1.1；
1.5≤Mjs/Mt<1.7，K＝1.2；
1.7≤Mjs/Mt，K＝1.35。
获得修正挥发分Vadre后，计算当前原煤的修正灰分Aadre和修正低位热值Qnetre。修正灰分Aadre的计算公式为：
Aadre＝F1(Vadre)；
其中，函数F1为根据特定的数据库分析Vad0和Aad0之间的关系，以Vad0为横坐标，Aad0为纵坐标，通过数据拟合，得到拟合的曲线函数。例如从数据库获得的Vad0和Aad0的数据如图1，以Vad0为横坐标，Aad0为纵坐标，获得拟合曲线函数y＝-1.702x+74.975，即为函数F1。修正时，将Vadre的数据代入Vad0即可计算出Aadre的值。
修正低位热值Qnetre的计算公式为：
Qnetre＝F2(Mjs+Aadre)
其中，函数F2是根据数据库的Qnet0与Mt+Aad0之间的关系分析得到的，例如从数据库获得的Qnet0与Mt+Aad0的数据如图2，以Qnet0为横坐标，Mt+Aad0为纵坐标，获得拟合曲线函数y＝0.0572x2-5.0634x+113.68，即为函数F2。修正时，将Mjs代入Mt，Aadre代入Aad0即可计算出Qnetre的值，Qnetre的单位为MJ/kg。
需要说明的是函数F1和函数F2的拟合公式并不是唯一的，根据数据库中的基准数据可能会拟合出不同的函数关系，所以根据不同数据库的基准数据函数F1和函数F2的拟合公式会有所不同。
本发明原煤煤质数据实时辨识修正的方法，对原煤仓内的煤质，即当前原煤进行实时辨识，并计算修正当前原煤的挥发分值、灰分值、低位热值，从而获得出口温度和其他参数控制，使得入炉煤辨识更加准确可靠，解决分界面的煤质基准数据误差或实际煤质数据错误，提高了生产效益。
以下为具体实施例。
实施例1
本实施例的原煤仓内有两种煤，优混煤和印尼煤，两种煤挨近堆放，先上优混煤，再上印尼煤，则当前原煤为优混煤。其中，优混煤的基准数据包括：挥发份Vad0优28.5％、水分Mt优9.4％；印尼煤的基准数据包括：挥发份Vad0印38.9％、水分Mt印21.5％。
则本实施例的原煤煤质数据实时辨识修正的方法包括以下步骤：
S100：获取煤仓动态管理系统中磨煤机优混煤的基准数据，基准数据包括：挥发份Vad0优28.5％、水分Mt优9.4％。
S200：采用热平衡法实时计算磨煤机内当前原煤的水分Mjs，水分Mjs为12.3％。
S300：挥发分Vad0＜35％，水分Mjs＜20％，Mjs/Mt＝9.4/12.3≈0.76，则Mjs/Mt＜1.3，修正值K＝1；
计算当前煤种的修正挥发分Vadre，计算公式为：
Vadre＝Vad0×K；
根据基准数据和修正挥发分Vadre，计算当前原煤的修正灰分Aadre和修正低位热值Qnetre，本实施例的F1函数采用图1的拟合函数，F2函数采用图2的拟合函数，则修正灰分Aadre的计算公式为：
Aadre＝-1.702Vadre+74.975；
修正低位热值Qnetre的计算公式为：
Mjs+Aadre＝0.0572Qnetre 2-5.0634Qnetre+113.68。
解上述方程得到Qnetre。
根据修正值，磨煤机运行自适应优化控制系统，按优混煤进行出口温度控制。
本发明原煤煤质数据实时辨识修正的方法通过实时辨识当前原煤的相关性质数据，并计算修正当前原煤的挥发分值、灰分值、低位热值，获得出口温度和其他参数控制，使得入炉煤辨识更加准确可靠，提高了生产效益。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种原煤煤质数据实时辨识修正的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100：获取煤仓动态管理系统中磨煤机当前原煤的基准数据，所述基准数据包括挥发分Vad0、水分Mt；
S200：采用热平衡法实时计算磨煤机内当前原煤的水分Mjs；
S300：根据挥发分Vad0、水分Mjs和水分Mt，计算修正值K；
计算当前煤种的修正挥发分Vadre，计算公式为：
Vadre＝Vad0×K。
2.根据权利要求1所述的原煤煤质数据实时辨识修正的方法，其特征在于，所述S300步骤中，当挥发分Vad0＞35％时，若水分Mjs>20％，所述修正值K等于1。
3.根据权利要求1所述的原煤煤质数据实时辨识修正的方法，其特征在于，所述S300步骤中，当挥发分Vad0＞35％时，若水分Mjs＜20％，再判断水分Mt，若水分Mt＜30％，则计算Mjs/Mt的值，
Mjs/Mt≥0.8时，K＝1；
0.7≤Mjs/Mt<0.8，K＝0.9；
0.6≤Mjs/Mt<0.7，K＝0.8；
Mjs/Mt<0.6，K＝0.75。
4.根据权利要求1所述的原煤煤质数据实时辨识修正的方法，其特征在于，所述S300步骤中，当挥发分Vad0＞35％时，若水分Mjs＜20％，水分Mt>30％，则判断Mjs，
17<Mjs<20，K＝0.9；
14≤Mjs<17，K＝0.82；
Mjs<14，K＝0.75。
5.根据权利要求1所述的原煤煤质数据实时辨识修正的方法，其特征在于，所述S300步骤中，当挥发分Vad0＜35％时，若水分Mjs＞20％，所述修正值K等于1.35。
6.根据权利要求1所述的原煤煤质数据实时辨识修正的方法，其特征在于，所述当挥发分Vad0＜35％时，若水分Mjs＜20％，则判断Mjs/Mt的值，
Mjs/Mt≤1.3，K＝1；
1.3≤Mjs/Mt<1.5，K＝1.1；
1.5≤Mjs/Mt<1.7，K＝1.2；
1.7≤Mjs/Mt，K＝1.35。
7.根据权利要求1至6任一项所述的原煤煤质数据实时辨识修正的方法，其特征在于，获得所述修正挥发分Vadre后，计算当前原煤的修正灰分Aadre，修正灰分Aadre的计算公式为：
Aadre＝F1(Vadre)；
其中，函数F1为根据数据库的Vad0和Aad0，以Vad0为横坐标，Aad0为纵坐标，通过数据拟合，得到拟合的曲线函数。
8.根据权利要求7所述的原煤煤质数据实时辨识修正的方法，其特征在于，获得所述修正灰分Aadre后，计算修正低位热值Qnetre，修正低位热值Qnetre的计算公式为：
Qnetre＝F2(Mjs+Aadre)，
其中，函数F2是根据数据库的Qnet0与Mt+Aad0之间的关系分析得到的，以Qnet0为横坐标，Mt+Aad0为纵坐标，通过数据拟合，得到拟合的曲线函数。
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