CN114471927A - 一种磨煤机入口一次风门开度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磨煤机入口一次风门开度控制方法,包括以下步骤:保持热一次风母管压力和磨煤机给煤量不变,通过试验测试获取当前热一次风母管压力和一次风道系统阻力下的一次风门开度‑一次风量特性曲线;根据一次风道和一次风门结构进行实体建模,对模型采用数值模拟,得到试验工况的热一次风母管压力、一次风道系统阻力下磨煤机入口一次风门开度‑一次风量的特性;采用数值模拟计算不同热一次风母管压力和一次风道系统阻力下的一次风门开度‑一次风量的特性曲线;根据实际运行参数,匹配相应的一次风门开度‑一次风量特性曲线,根据风量需求值获取一次风门开度。本发明适于实际磨煤机风道阻力复杂多变的情形,构思巧妙,风门可快速、准确控制。
Description
技术领域
本发明属于火电厂自动控制技术领域,具体涉及一种磨煤机入口一次风门开度控制方法。
背景技术
磨煤机入口一次风门开度控制方式主要为反馈调节,也即依据一次风量需求值与当前一次风量实际值的差值调节一次风门开度,通过开大或关小一次风门开度来提高或降低一次风量,使一次风量实际值与一次风量需求值相符。但是这种反馈调节方式需要不断比较一次风量需求值与当前一次风量实际值的大小,使风门调节存在响应慢、波动大、偏差大等缺点,难以做到风门快速、准确控制。一次风量控制线性差会导致磨煤机一次风量不能及时、准确跟随煤量变化,一次风量过大或过小将引起NOx排放浓度上升、磨煤机堵磨、CO排放浓度高等问题。
目前,国内外学者对磨煤机入口一次风门的研究主要集中在风门结构密封性、调节灵活性上,对于风门开度控制方法的研究甚少,一次风门调节响应慢、波动大、偏差大等问题长期困扰电厂运行人员。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明的目的在于提供一种磨煤机入口一次风门开度控制方法。
为实现上述目的,达到上述技术效果,本发明采用的技术方案为:
一种磨煤机入口一次风门开度控制方法,包括以下步骤:
(1)保持热一次风母管压力P和磨煤机给煤量不变,通过试验测试测试不同磨煤机入口一次风门开度下一次风流量,并测试热一次风母管压力P、一次风门前压力p1和一次风门后压力p2,得到一次风道系统阻力ΔP=P-p1+p2,获取当前热一次风母管压力和一次风道系统阻力下的一次风门开度-一次风量特性曲线;
(2)根据一次风道和一次风门结构进行实体建模,对模型采用数值模拟,得到试验工况的热一次风母管压力P、一次风道系统阻力ΔP条件下磨煤机入口一次风门开度-一次风量的特性,与试验测试结果比对,确保数值模拟结果准确性;
(3)热一次风母管压力P、一次风道系统阻力ΔP在机组运行中随负荷和给煤量变化而变化,一次风门的流量特性随之改变,根据实际运行参数变化范围,采用数值模拟计算不同热一次风母管压力、不同一次风道系统阻力下的一次风门开度-一次风量的特性曲线;计算完成后,将结果输入到控制系统;
(4)在实际运行中,根据当前热一次风母管压力、一次风门开度、一次风量和风量需求值得到合适的一次风门开度,通过控制系统输出。
进一步的,步骤(1)中,以磨煤机入口一次风门开度为横坐标,以一次风量为纵坐标,绘制当前热一次风母管压力和一次风道系统阻力下的一次风门开度-一次风量特性曲线。
进一步的,步骤(2)中,一次风道中设置有多孔介质,用于模拟风道结构、磨煤机本体、一次风粉管带来的阻力。
进一步的,步骤(2)中,保持热一次风母管压力P和磨煤机给煤量不变,测试不同磨煤机入口一次风门开度下一次风流量,并测试热一次风母管压力P、一次风门前压力p1和一次风门后压力p2,得到一次风道系统阻力ΔP=P-p1+p2,随后输入至模型中,对模型采用CFD数值模拟,得到入口压力为热一次风母管压力P、多孔介质阻力为一次风道系统阻力ΔP条件下磨煤机入口一次风门开度-一次风量的特性,并与实测数据进行比较,验证数值模拟计算结果的准确性。
进一步的,步骤(3)中,采用CFD数值模拟计算不同热一次风母管压力、不同一次风道系统阻力下的一次风门开度-一次风量的特性曲线。
进一步的,步骤(4)中,在实际运行中,首先根据当前热一次风母管压力、一次风门开度和一次风流量匹配相应的一次风门开度-一次风量特性曲线,再根据风量需求值,查询一次风门开度-一次风量特性曲线里对应的一次风门开度,通过控制系统输出。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明公开了一种磨煤机入口一次风门开度控制方法,包括以下步骤:保持热一次风母管压力和磨煤机给煤量不变,通过试验测试获取当前热一次风母管压力和一次风道系统阻力下的一次风门开度-一次风量特性曲线;根据一次风道和一次风门结构进行实体建模,对模型采用数值模拟,得到试验工况的热一次风母管压力、一次风道系统阻力下磨煤机入口一次风门开度-一次风量的特性,与试验测试结果比对,确保数值模拟结果准确性;采用数值模拟计算不同热一次风母管压力和一次风道系统阻力下的一次风门开度-一次风量的特性曲线;根据实际运行参数,匹配相应的一次风门开度-一次风量特性曲线,根据风量需求值获取一次风门开度。本发明公开了一种磨煤机入口一次风门开度控制方法,适用于实际磨煤机风道阻力复杂多变的情形,根据当前热一次风母管压力、一次风门开度和一次风流量匹配相应的一次风门开度-一次风量特性曲线,再根据风量需求值查询一次风门开度-一次风量特性曲线里对应的一次风门开度,通过控制系统输出风门控制值,避免了现有风门开度反馈控制方式下的响应慢、波动大、偏差大等缺点,做到风门快速、准确控制,为磨煤机入口一次风门开度控制提供新思路。
附图说明
图1为本发明的模型图;
图2为本发明在热一次风母管压力为8.5kPa条件下的一次风门开度-一次风量特性曲线图;
图3为本发明在热一次风母管压力为7.0kPa条件下的一次风门开度-一次风量特性曲线图;
图4为本发明实施例1的磨煤机入口一次风门开度控制方法的示意图。
具体实施方式
下面对本发明进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
如图1-4所示,一种磨煤机入口一次风门开度控制方法,包括以下步骤:
(1)保持热一次风母管压力P和磨煤机给煤量不变,试验测试不同磨煤机入口一次风门开度下一次风流量,并测试热一次风母管压力P、一次风门前压力p1和一次风门后压力p2,计算得到一次风道系统阻力ΔP=P-p1+p2,以磨煤机入口一次风门开度为横坐标,以一次风量为纵坐标,绘制当前热一次风母管压力和一次风道系统阻力下的一次风门开度-一次风量特性曲线;
(2)根据一次风道1和一次风门2结构进行实体建模,如图1所示,在该一次风道1中设置一段多孔介质3,用来模拟风道结构、磨煤机本体、一次风粉管带来的阻力,一次风道1相对的两端设置有入口4和出口5;对模型采用CFD数值模拟,计算试验条件(入口压力为热一次风母管压力P、多孔介质阻力为一次风道系统阻力ΔP)下磨煤机入口一次风门开度与一次风量之间的特性,与实测数据进行比较,验证CFD数值模拟计算结果的准确性;
(3)由于热一次风母管压力P、一次风道系统阻力ΔP在机组运行中随负荷和给煤量变化而变化,热一次风母管压力P和一次风道系统阻力ΔP变化后,一次风门的流量特性也将发生变化,为了能准确匹配当前运行状态下的一次风门开度-一次风量特性曲线,需要根据实际运行参数变化范围,采用CFD数值模拟细化计算不同热一次风母管压力(P1~Pn)、不同一次风道系统阻力(ΔP1~ΔPn)下的一次风门开度-一次风量特性曲线;计算完成后,将结果输入到控制系统;
(4)在实际运行中,首先根据当前热一次风母管压力Pi,一次风门开度Ki、一次风流量Qi,匹配相应的一次风门开度-一次风量特性曲线,再根据风量需求值,查询上述一次风门开度-一次风量特性曲线里对应的一次风门开度,控制系统输出一次风门开度控制值(可采用插值法估算)。
图2为热一次风母管压力为8.5kPa时某一次风道及风门结构下一次风门开度-一次风量特性曲线;
图3为热一次风母管压力为7.0kPa时某一次风道及风门结构下一次风门开度-一次风量特性曲线。
实施例1
当前运行状态下,热一次风母管压力为7.0kPa,一次风门开度为40%,一次风流量为130t/h,一次风量需求值为100t/h。采用本发明提供的磨煤机入口一次风门开度控制方法得到一次风门开度的步骤如下:
1)首先,根据热一次风母管压力大小匹配图3所示的一次风门开度-一次风量特性曲线,再根据一次风门开度40%和一次风流量130t/h匹配到图3所示的一次风门开度-一次风量特性曲线中的ΔP1曲线中的a点;
2)根据风量需求值100t/h,查询ΔP1曲线里对应的b点所示的一次风门开度为21%,控制系统自动输出风门控制值21%,如图4所示。
本发明的风门开度调节一步到位,避免了现有风门开度反馈控制方式下的响应慢、波动大、偏差大等缺点,做到风门快速、准确控制。
本发明未具体描述的部分或结构采用现有技术或现有产品即可,在此不做赘述。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种磨煤机入口一次风门开度控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)保持热一次风母管压力P和磨煤机给煤量不变,测试不同磨煤机入口一次风门开度下一次风流量,并测试热一次风母管压力P、一次风门前压力p1和一次风门后压力p2,得到一次风道系统阻力ΔP=P-p1+p2,获取当前热一次风母管压力和一次风道系统阻力下的一次风门开度-一次风量特性曲线;
(2)根据一次风道和一次风门结构进行实体建模,对模型采用数值模拟,得到试验工况的热一次风母管压力P、一次风道系统阻力ΔP条件下磨煤机入口一次风门开度-一次风量的特性,与试验测试结果比对,确保数值模拟结果准确性;
(3)热一次风母管压力P、一次风道系统阻力ΔP在机组运行中随负荷和给煤量变化而变化,一次风门的流量特性随之改变,根据实际运行参数变化范围,采用数值模拟计算不同热一次风母管压力、不同一次风道系统阻力下的一次风门开度-一次风量的特性曲线;计算完成后,将结果输入到控制系统;
(4)在实际运行中,根据当前热一次风母管压力、一次风门开度、一次风量和风量需求值得到合适的一次风门开度,通过控制系统输出。
2.根据权利要求1所述的一种磨煤机入口一次风门开度控制方法,其特征在于,步骤(1)中,以磨煤机入口一次风门开度为横坐标,以一次风量为纵坐标,绘制当前热一次风母管压力和一次风道系统阻力下的一次风门开度-一次风量特性曲线。
3.根据权利要求1所述的一种磨煤机入口一次风门开度控制方法,其特征在于,步骤(2)中,一次风道中设置有多孔介质,用于模拟风道结构、磨煤机本体、一次风粉管带来的阻力。
4.根据权利要求1所述的一种磨煤机入口一次风门开度控制方法,其特征在于,步骤(2)中,保持热一次风母管压力P和磨煤机给煤量不变,通过试验测试不同磨煤机入口一次风门开度下一次风流量,并测试热一次风母管压力P、一次风门前压力p1和一次风门后压力p2,得到一次风道系统阻力ΔP=P-p1+p2,随后输入至模型中,对模型采用CFD数值模拟,得到试验工况的热一次风母管压力P、一次风道系统阻力ΔP条件下磨煤机入口一次风门开度-一次风量的特性,并与实测数据进行比较,验证数值模拟计算结果的准确性。
5.根据权利要求1所述的一种磨煤机入口一次风门开度控制方法,其特征在于,步骤(3)中,采用CFD数值模拟计算不同热一次风母管压力、不同一次风道系统阻力下的一次风门开度-一次风量的特性曲线。
6.根据权利要求1所述的一种磨煤机入口一次风门开度控制方法,其特征在于,步骤(4)中,在实际运行中,首先根据当前热一次风母管压力、一次风门开度和一次风流量匹配相应的一次风门开度-一次风量特性曲线,再根据风量需求值,查询一次风门开度-一次风量特性曲线里对应的一次风门开度,通过控制系统输出。
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