基于在线测量技术的煤粉细度优化方法研究及应用

摘要

随着空气污染不断加重，政府对煤炭燃烧逐渐采取限制措施和电力工业深化改革电厂竞价上网机制逐渐形成，火力发电厂必须提高燃煤效率、压低发电成本、减少污染排放以维持自身发展。煤粉细度的大幅变化会对燃煤机组的燃烧效率、安全稳定运行和污染物排放产生较大影响。而当前燃煤电厂很少对煤粉细度进行调节优化，因此煤粉细度优化对于节能减排还有较大的提升空间。随着计算机技术及检测技术的发展，通过在线参数监测指导煤粉细度实时调节的在线优化成为可能。 本文根据火电厂机组燃烧原理及磨煤机工作机理分析，首先确定了适用于煤粉掺烧技术的锅炉煤粉经济细度确定方法，提出了煤粉细度优化的综合标准并建立了细度优化规则表，然后根据磨煤机煤粉分离原理建立了磨煤机煤粉细度调节模型，并提出了基于监督的煤粉细度在线优化算法。为验证方法的正确性结合在线检测技术，计算机控制技术，网络通信技术设计了煤粉细度调节系统。系统由输入输出系统，实时控制系统，网络通信系统三部分组成，采用基于监督的控制算法，实现了煤粉细度的实时检测与调节。研究了各功能子模块实现的软硬件方法。最后，针对一台600MW机组运行情况制定了煤粉细度优化的实时方案。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景及其意义

1．2 煤粉细度优化国内外研究现状

1．2．1 煤粉细度优化国内外研究现状与发展动态

1．2．2 煤粉细度优化的关键问题研究

1．3 本课题的主要研究内容

第二章 煤粉经济细度及优化标准

2．1 煤粉细度基础知识

2．1．1 煤粉细度

2．1．2 煤粉经济细度

2．1．3 煤粉均匀指数

2．2 煤粉细度测量技术

2．3 煤粉经济细度的获取方法

2．3．1 现有确定方法

2．3．2 改进型煤粉经济细度确定方法

2．3．3 煤粉细度调节评判标准

2．4 本章小结

第三章 控制对象的研究与建模

3．1 磨煤机与分离器

3．1．1 钢球磨煤机

3．1．2 中速磨

3．1．3 高速磨煤机

3．1．4 煤粉分离器

3．2 控制对象的建模

3．2．1 主要参数

3．2．2 试验法建模

3．3 基于监督的煤粉细度控制算法

3．4 本章小结

第四章 控制系统实现

4．1 控制系统框架

4．2 输入输出系统

4．2．1 输入输出系统硬件设计

4．2．2 输入输出系统软件设计

4．3 实时控制系统

4．3．1 实时控制系统硬件设计

4．3．2 实时控制系统软件设计

4．4 网络通信系统

4．4．1 CAN总线配置

4．4．2 Modbus通信协议

4．5 本章小结

第五章 煤粉细度优化方案

5．1 方案设计

5．1．1 设计对象

5．1．2 实施方案

第六章 总结与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢