用于火力发电锅炉中的磨煤机的钢球装载量的计算方法

摘要

一种用于火力发电锅炉中的磨煤机的钢球装载量的计算方法，包其步骤是：钢球磨煤机钢球装载量m计算方程：k4×m^k5+k6×m^k5-1=k7×I/(Bm×h)，其中：m设置为钢球磨煤机钢球装载量，h设置为制粉系统及锅炉燃烧系统掺配原煤HGI硬度系数；I设置为钢球磨煤机电流，Bm设置为钢球磨煤机出力，k4、k5、k6、k7分别为待定系数；可以有效避免生产现场无法得到掺配原煤硬度的问题；同时依据钢球磨煤机电流和出力的在线数据，可以快速评估运行中钢球磨煤机的钢球装载量，指导运行维护人员按照磨煤机最佳钢球装载量合理组织磨煤机钢球加装，从而有效提高钢球磨煤机出力，控制钢球磨煤机电流，在线优化制粉系统运行参数，提高火力发电厂制粉系统经济性，达到节能降耗效果。

主权项

一种用于火力发电锅炉中的磨煤机的钢球装载量的计算方法；其特征在于：其步骤是：第一步骤：钢球磨煤机钢球装载量m计算方程：k4×m^k5+ k6×m^k5‑1=k7×I/(Bm×h)，其中：m设置为钢球磨煤机钢球装载量，h设置为制粉系统及锅炉燃烧系统掺配原煤HGI硬度系数；I设置为钢球磨煤机电流，Bm设置为钢球磨煤机出力，k4、k5、k6、k7分别为待定系数；提取稳态数据：从钢球磨煤机制粉系统PI历史站中选取钢球磨煤机运行数据，所选取数据依次满足钢球磨煤机加掺配原煤带载25%设计出力稳态数据、钢球磨煤机加掺配原煤带载50%设计出力稳态数据、钢球磨煤机加掺配原煤带载75%设计出力稳态数据、钢球磨煤机加掺配原煤带载100%设计出力稳态数据；其中：钢球磨煤机加掺配原煤带载25%设计出力是指：钢球磨煤机内有衬板及100%设计钢球装载，加装25%掺配原煤设计出力；其中：掺配原煤是指：符合求得的掺配原煤硬度系数h的掺配原煤；根据提取稳态数据，利用运用最小二乘法矩阵形式描述钢球磨煤机掺配原煤硬度系数计算模型：，，；，；其中H是钢球磨煤机掺配原煤硬度系数h的矩阵表示形式，为m维输出向量；X为m×3维输入矩阵；K为4维参数向量；Θ为m×4维测量矩阵；θ为m维修正向量；将矩阵简化为H=ΘK+θ；设表示k的最优估值K，是h的最优估值，则=Θ；设e为残差，表示H与之差，e=H‑=H‑Θ；利用公式J=e^Te=(H‑Θ)^T(H‑Θ)使残差平方和取最小值，当(H‑Θ)^T(H‑Θ)满足非奇异条件时，对J求的偏导数并使得偏导数等于0，化简后可得最优参数=(Θ^TΘ)^‑1Θ^TH；制粉系统及锅炉燃烧系统掺配原煤HGI硬度系数h的确定：将求得的待定系数k4、k5、k6、k7，计算钢球磨煤机钢球装载量m；第二步骤：钢球磨煤机掺配原煤HGI硬度系数h计算模型：h=k0+(k1×(I‑k2)^k3)/Bm，其中： h设置为制粉系统及锅炉燃烧系统掺配原煤HGI硬度系数，I设置为钢球磨煤机电流，Bm设置为钢球磨煤机出力，k0、k1、k2、k3分别为待定系数；提取稳态数据：从钢球磨煤机制粉系统PI历史站中选取钢球磨煤机运行数据，所选取数据依次满足钢球磨煤机空磨无钢球稳态数据、钢球磨煤机空磨带载25%设计钢球装载量稳态数据、钢球磨煤机空磨带载50%设计钢球装载量稳态数据、钢球磨煤机空磨带载75%设计钢球装载量稳态数据、钢球磨煤机空磨带载100%设计钢球装载量稳态数据、钢球磨煤机加标准原煤带载50%设计出力稳态数据、钢球磨煤机加标准原煤带载100%设计出力稳态数据；其中：钢球磨煤机空磨无钢球是指：钢球磨煤机内仅有衬板，未加装钢球及原煤；钢球磨煤机空磨带载25%设计钢球装载量是指：钢球磨煤机内有衬板及25%设计钢球装载，未加装原煤；钢球磨煤机空磨带载50%设计钢球装载量是指：钢球磨煤机内有衬板及50%设计钢球装载，未加装原煤；钢球磨煤机空磨带载75%设计钢球装载量是指：钢球磨煤机内有衬板及75%设计钢球装载，未加装原煤；钢球磨煤机空磨带载100%设计钢球装载量是指：钢球磨煤机内有衬板及100%设计钢球装载，未加装原煤；钢球磨煤机加标准原煤带载50%设计出力是指：钢球磨煤机内有衬板及100%设计钢球装载，加装50%标准原煤设计出力；其中：标准原煤是指：原煤HGI硬度分别设置为64、60、55或50；k0、k1、k2、k3的确定：利用提取稳态数据，运用最小二乘法对钢球磨煤机掺配原煤硬度系数计算模型进行模型训练，计算待定系数k0、k1、k2、k3；利用运用最小二乘法矩阵形式描述钢球磨煤机掺配原煤硬度系数计算模型：，，；，；其中H是钢球磨煤机掺配原煤硬度系数h的矩阵表示形式，为m维输出向量；X为m×3维输入矩阵；K为4维参数向量；Θ为m×4维测量矩阵；θ为m维修正向量；将矩阵简化为H=ΘK+θ；设表示k的最优估值K，是h的最优估值，则=Θ；设e为残差，表示H与之差，e=H‑=H‑Θ；利用公式J=e^Te=(H‑Θ)^T(H‑Θ)使残差平方和取最小值，当(H‑Θ)^T(H‑Θ)满足非奇异条件时，对J求的偏导数并使得偏导数等于0，化简后可得最优参数=(Θ^TΘ)^‑1Θ^TH；制粉系统及锅炉燃烧系统掺配原煤HGI硬度系数h的确定：将求得的待定系数k0、k1、k2、k3，计算钢球磨煤机掺配原煤HGI硬度系数h。