[发明专利]一种基于机理分析的制粉系统磨煤机运行优化方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于机理分析的制粉系统磨煤机运行优化方法及系统，包括：构建并训练磨煤机开机关机寻优模块、小钢球变化量寻优模块和水冷壁壁温差寻优模块，磨煤机开机关机寻优模块用于给出磨煤机的开启、关停推荐，小钢球变化量寻优模块用于对推荐开启的磨煤机进行小钢球用量推荐，水冷壁壁温差寻优模块用于对给定推荐小钢球量的磨煤机进行水冷壁温差寻优推荐。本发明可根据不同磨煤机的历史运行数据训练相应的最优控制方案，具有灵活性、普适性；克服了单纯使用传统物理模型对系统进行优化造成的模型过度简单和理想导致的失准情况；选用模型可进行在线更新，模型训练好后，能根据实时数据进行模型更新，保证模型对新工况的适应性。

技术领域

本发明属于计算机和火力发电结合的技术领域，更具体地，涉及一种基于机理分析的制粉系统磨煤机运行优化方法及系统。

背景技术

目前，我国约50％的煤炭用于发电，煤电占发电总量的80％以上，每年消耗22亿吨煤，价值1.8万亿元，产生超过0.2亿吨污染物，对应4000亿元环境治理费用，未来50年内，煤炭在一次能源构成中的主导地位不会改变。然而，随着节能减排的标准逐步提高，火电机组目前面临着环保、经济、安全、市场等各个方面的风险和压力也在提高；如何提高火电机组的综合性能指标，保证机组安全、经济、稳定、环保运行前提下，实现节能减排是火电机组在将来需要长期考虑的问题。

现有的火电机组运行方式，其制粉系统存在水冷壁受热面不均匀的问题，且为了保证机组效率和煤耗，制粉系统的厂用电量通常较高，不符合当前节能趋势需求。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于机理分析的制粉系统磨煤机运行优化方法，基于遗传算法对磨煤机开关运行进行优化指导，实现经济安全的磨煤机开关机运行。

本发明采用如下的技术方案。

一种基于机理分析的制粉系统磨煤机运行优化方法，包括以下步骤：

步骤1：从数据库中按照时间间隔t获取磨煤机运行相关测点变量历史数据，所述数据包括磨煤机相关状态数据、磨煤机电流数据和水冷壁温差相关状态数据；

步骤2：对获取到的磨煤机运行相关测点变量历史数据进行处理，得到训练数据；

步骤3，构建磨煤机运行控制模型，磨煤机运行控制模型包括磨煤机开关机寻优模块、磨煤机小钢球变化量寻优模块和磨煤机水冷壁壁温差寻优模块；

步骤4，基于训练数据对构建的磨煤机运行控制模型进行训练，得到训练后的磨煤机运行控制模型；

步骤5，获取磨煤机实时状态数据并输入训练后的磨煤机运行控制模型中，得到磨煤机的最优调整策略并显示推荐值。

优选地，所述步骤1中，煤机相关状态数据还包括磨煤机的电流值、容量风门开度和一次风压；

磨煤机电流数据还包括磨煤机的电流值、容量风门开度和一次风压，并寻找一段时间内的最大给煤量值和最佳电流；

水冷壁温差相关状态数据还包括磨煤机9个部位的水冷壁壁温差和4个活嘴指令；其中，磨煤机的9个部位包括左墙下部、右墙下部、前墙下部、后墙、左墙上部、右墙上部、前墙上部、水平烟道侧和水平烟道底部；磨煤机的4个活嘴指令包括各台磨煤机分离器出口至4个燃烧器气动门全开指令。

优选地，所述步骤2还包括：

步骤2-1，将步骤1获取的磨煤机运行相关测点变量历史数据进行统一格式处理；

步骤2-2，对于统一格式的数据进行数据清洗处理，清洗后的数据作为训练数据；

步骤2-3，将处理后的数据划分为磨煤机开关机寻优模型、小钢球变化量寻优模型和水冷壁温差寻优模型的训练数据。

优选地，所述步骤3中：