一種燃煤電廠給煤機故障在線診斷方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于燃煤火力發(fā)電生產(chǎn)監(jiān)測與設(shè)備故障預(yù)測診斷領(lǐng)域，具體涉及到一種燃 煤電廠給煤機故障診斷的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 燃煤電廠的燃料輸運系統(tǒng)中，原煤需要經(jīng)過上煤皮帶秤稱重計量后進(jìn)入特定給煤 機的原煤倉。其中，給煤機是計量和控制進(jìn)入鍋爐中原煤質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。由于給煤機計 量裝置的工作條件惡劣，容易發(fā)生設(shè)備老化、轉(zhuǎn)速探頭松動等故障而導(dǎo)致計量不準(zhǔn)確，且這 種計量不準(zhǔn)確的發(fā)生是一個漸進(jìn)的過程，只有累計偏差達(dá)到一定程度時才會被運行人員察 覺，故障處理不及時影響鍋爐的正常燃燒控制，給機組的安全經(jīng)濟運行帶來不利因素。如果 能夠利用現(xiàn)有設(shè)備的計量裝置，在線分析燃煤電廠燃料輸運系統(tǒng)中的動態(tài)物料平衡關(guān)系， 實現(xiàn)給煤機故障的在線診斷，有利于提高燃煤電廠的生產(chǎn)運行技術(shù)水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種燃煤電廠給煤機故障在線診斷方法及診系統(tǒng)，以實現(xiàn)對 給煤機計量不準(zhǔn)確的故障檢測。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種燃煤電廠給煤機故障在線診斷方法， 包括：通過動態(tài)計算原煤倉中煤密度以判斷給煤機是否出現(xiàn)故障。
[0005] 進(jìn)一步，所述通過動態(tài)計算原煤倉中煤的密度以判斷給煤機是否出現(xiàn)故障的步驟 包括：步驟S100,建立原煤倉內(nèi)煤炭體積的數(shù)學(xué)模型；步驟S200,通過所述數(shù)學(xué)模型及密度 公式計算出與測試時間點相對應(yīng)的煤密度；以及步驟S300,根據(jù)所述煤密度判斷給煤機是 否出現(xiàn)故障。
[0006] 進(jìn)一步，所述步驟S100中建立原煤倉內(nèi)煤炭體積的數(shù)學(xué)模型，即V=F(h)，式中，h 為原煤倉內(nèi)的煤高度，V為原煤倉內(nèi)的煤體積；所述步驟S200中通過所述數(shù)學(xué)模型及密度 公式計算出與測試時間點相對應(yīng)的煤密度的方法包括：步驟S210,在參考時間點tl時，通 過所述數(shù)學(xué)模型及獲取的原煤倉當(dāng)前煤高度hi計算出相應(yīng)煤體積VI;將所述煤體積VI與 當(dāng)前煤密度根據(jù)密度公式計算出原煤倉中煤的質(zhì)量G1 ;步驟S220,在測試時間點t2時， 計算原煤倉的煤在參考時間點tl至測試時間點t2的凈輸入量Gi，并與煤質(zhì)量G1計算出 在測試時間點t2時的煤質(zhì)量G2 ;以及根據(jù)獲取的原煤倉當(dāng)前煤高度h2,通過所述數(shù)學(xué)模型 計算出當(dāng)前煤體積V2 ;將所述煤質(zhì)量G2和煤體積V2通過密度公式計算出與測試時間點t2 相對應(yīng)的煤密度Pj。
[0007] 優(yōu)選的，為了更好的實現(xiàn)自動化報警，步驟S300中根據(jù)所述煤密度判斷給煤機是 否出現(xiàn)故障的方法包括：通過設(shè)定煤密度的限定范圍以判斷給煤機是否出現(xiàn)故障，即當(dāng)在 測試時間點t2時，若煤密度P」高于該煤密度限定范圍上限時，判斷給煤機計量的給煤量 小于實際的給煤量；若煤密度P」低于該煤密度限定范圍下限時，判斷給煤機計量的給煤量 大于實際的給煤量。
[0008] 進(jìn)一步，所述步驟S220中計算原煤倉在參考時間點tl至測試時間點t2的煤的 凈輸入量Gi的方法包括：步驟S221，讀取在參考時間點tl時，通過上煤皮帶進(jìn)入原煤倉 的累計上煤量pl、給煤機累計給煤量gl;步驟S222,讀取在測試時間點t2時，上煤皮帶 進(jìn)入原煤倉的累計上煤量P2、給煤機累計給煤量g2,以及通過料位計測量所述煤高度h2 ; 步驟S223,計算凈輸入量Gi，即Gi=Gin-Gout，式中，Gin為累計進(jìn)入原煤倉的煤的質(zhì)量， Gin=p2-pl;Gout為累計從原煤倉流出的煤質(zhì)量，Gout=g2-gl。
[0009] 又一方面，本發(fā)明還提供了一種燃煤電廠給煤機故障在線診斷系統(tǒng)，包括 ： 故障診斷計算單元，與料位計、上煤皮帶秤和給煤機相連，且通過計算當(dāng)前原煤倉中煤 密度以判斷給煤機是否出現(xiàn)故障。
[0010] 進(jìn)一步，所述故障診斷計算單元適于建立原煤倉內(nèi)煤炭體積的數(shù)學(xué)模型，通過所 述數(shù)學(xué)模型及密度公式計算出與測試時間點相對應(yīng)的煤密度，以及根據(jù)所述煤密度判斷給 煤機是否出現(xiàn)故障。
[0011] 進(jìn)一步，所述數(shù)學(xué)模型為V=F(h)，式中，h為原煤倉內(nèi)的煤高度，V為原煤倉內(nèi)的煤 體積；所述故障診斷計算單元還適于在參考時間點tl時，通過所述數(shù)學(xué)模型及獲取的原煤 倉當(dāng)前煤高度hi計算出相應(yīng)煤體積VI;將所述煤體積VI與當(dāng)前煤密度P^根據(jù)密度公式 計算出原煤倉中煤的質(zhì)量G1 ;以及在測試時間點t2時，計算原煤倉的煤在參考時間點tl 至測試時間點t2的的凈輸入量Gi，并與煤質(zhì)量G1計算出在測試時間點t2時的煤質(zhì)量G2 ; 以及根據(jù)獲取的原煤倉當(dāng)前煤高度h2,通過所述數(shù)學(xué)模型計算出當(dāng)前煤體積V2 ;將所述煤 質(zhì)量G2和煤體積V2通過密度公式計算出與測試時間點t2相對應(yīng)的煤密度P
[0012] 進(jìn)一步，所述故障診斷計算單元計算原煤倉的煤在參考時間點tl至測試時間 點t2的凈輸入量Gi，即讀取在參考時間點tl時，通過上煤皮帶進(jìn)入原煤倉的累計上煤 量pl、給煤機累計給煤量gl;讀取在測試時間點t2時，上煤皮帶進(jìn)入原煤倉的累計上煤 量P2、給煤機累計給煤量g2,以及通過料位計測量所述煤高度h2 ;計算凈輸入量Gi，即 Gi=Gin-Gout，式中，Gin為累計進(jìn)入原煤倉的煤的質(zhì)量，Gin=p2-pl;Gout為累計從原煤倉 流出的煤質(zhì)量，Gout=g2-gl。
[0013] 優(yōu)選的，為了更好的實現(xiàn)自動化報警，所述故障診斷計算單元還與一報警單元相 連；所述故障診斷計算單元還適于通過設(shè)定煤密度限定范圍以判斷給煤機是否出現(xiàn)故障， 即當(dāng)在測試時間點t2時，若煤密度高于該煤密度限定范圍上限時，判斷給煤機計量的 給煤量小于實際的給煤量；若煤密度P」低于該煤密度限定范圍下限時，判斷給煤機計量的 給煤量大于實際的給煤量。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是，（1)本發(fā)明可以廣泛用于監(jiān)控火力發(fā)電廠的燃料輸運系統(tǒng)， 特別是可以在線診斷出給煤機計量的偏差，實現(xiàn)了給煤機的故障診斷，并給出報警提示； (2)本發(fā)明通過辨別出給煤機漸變的計量誤差，為設(shè)備管理和檢修人員開展基于設(shè)備狀態(tài) 的維護提供依據(jù)，并且提高了電站輔機設(shè)備的可靠性，為機組經(jīng)濟和安全運行提供了保障。
【附圖說明】
[0015] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0016] 圖1示出了本發(fā)明的電廠給煤機所涉及的燃料輸運系統(tǒng)示意圖； 圖2示出了本發(fā)明的燃煤電廠給煤機故障在線診斷方法的流程圖； 圖3示出了本發(fā)明的燃煤電廠給煤機故障在線診斷系統(tǒng)的原理框圖； 圖4示出了原煤倉的平面圖； 圖5示出了原煤倉內(nèi)部邊界線輪廓視圖一； 圖6示出了原煤倉內(nèi)部邊界線輪廓視圖二； 圖7示出了煤密度歷史趨勢圖。
[0017] 圖中：上煤皮帶1、原煤倉2、給煤機3。
【具體實施方式】
[0018] 現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以 示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0019] 實施例1 本發(fā)明需要讀取原煤倉2的料位信息(煤高度)，通過上煤皮帶1進(jìn)入指定原煤倉2的 累計輸煤量，給煤機3的累計給煤量信息，這些數(shù)據(jù)在電廠內(nèi)可從生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫中讀取 或者通過廠級監(jiān)控系統(tǒng)（sis)訪問，也可以連接現(xiàn)場設(shè)備，再通過計算獲得上述數(shù)據(jù)；上述 數(shù)據(jù)均可以通過現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行獲取，這里不在贅述。
[0020] 圖1示出了本發(fā)明的電廠給煤機所涉及的燃料輸運系統(tǒng)示意圖。
[0021] 如圖1所示，本發(fā)明的一種電廠給煤機故障在線診斷方法，包括：通過計算原煤倉 2中煤密度以判斷給煤機3是否出現(xiàn)故障，即動態(tài)計算原煤倉2中煤密度以判斷給煤機3是 否出現(xiàn)故障。
[0022] 圖2示出了本發(fā)明的燃煤電廠給煤機故障在線診斷方法的流程圖。
[0023] 如圖2所示，進(jìn)一步，所述通過計算原煤倉2中煤的密度以判斷給煤機3是否出現(xiàn) 故障的步驟包括：步驟S100,建立原煤倉2內(nèi)煤炭體積的數(shù)學(xué)模型；步驟S200,通過所述數(shù) 學(xué)模型及密度公式計算出與測試時間點相對應(yīng)的煤密度；以及步驟S300,根據(jù)所述煤密度 判斷給煤機3是否出現(xiàn)故障。
[0024]具體的，所述步驟S100中建立原煤倉2內(nèi)煤炭體積的數(shù)學(xué)模型，即V=F(h)，式中， h為原煤倉2內(nèi)的煤高度，V為原煤倉2內(nèi)的煤體積。
[0025] 具體的，在原煤倉2中安裝了料位計，獲得料位的高度h，原煤倉2容積固定，可 以通過計算或者試驗的方式計算出原煤倉2原煤體積（V)與料位高度（h)的數(shù)學(xué)模型 V=F(h)。
[0026] 所述步驟S200中通過所述數(shù)學(xué)模型及密度公式計算出與測試時間點相對應(yīng)的煤 密度的方法包括：步驟S210,在參考時間點tl時，通過所述數(shù)學(xué)模型及獲取的原煤倉2當(dāng) 前煤高度hi計算出相應(yīng)煤體積VI;將所述煤體積VI與當(dāng)前煤密度P^根據(jù)密度公式計算 出原煤倉2中煤的質(zhì)量G1;其中，當(dāng)前煤密度的取值來自于電廠來煤的密度平均數(shù)值。
[0027] 步驟S220,在測試時間點t2時，計算原煤倉2的煤在參考時間點tl至測試時間點 t2的凈輸入量Gi，并與煤質(zhì)量G1計算出在測試時間點t2時的煤質(zhì)量G2 ;以及根據(jù)獲取的 原煤倉2當(dāng)前煤高度h2,通過所述數(shù)學(xué)模型計算出當(dāng)前煤體積V2 ;將所述煤質(zhì)量G2和煤體 積V2通過密度公式計算出與測試時間點t2相對應(yīng)的煤密度P
[0028] 優(yōu)選的，通過設(shè)定煤密度限定范圍以判斷給煤機是否出現(xiàn)故障，即當(dāng)在測試時間 點t2時，若煤密度P」高于該煤密度限定范圍上限時，判斷給煤機3計量的給煤量小于實 際的給煤量；若煤密度Pj低于該煤密度限定范圍下限時，判斷給煤機3計量的給煤量大于 實際的給煤量。
[0029] 進(jìn)一步，所述步驟S220中計算原煤倉2的煤在參考時間點tl至測試時間點t2的 凈輸入量Gi的方法包括：步驟S221，讀取在參考時間點tl時，通過上煤皮帶1進(jìn)入原煤倉 2的累計上煤量pi、給煤機3累計給煤量gl。所述累計上煤量pi適于通過位于上煤皮帶1 機構(gòu)內(nèi)的上煤皮帶秤獲得。
[0030] 步驟S222,讀取在測試時間點t2時，上煤皮帶1進(jìn)入原煤倉2的累計上煤量p2、 給煤機3累計給煤量g2,以及通過料位計測量所述煤高度h2。
[0031] 步驟S223,計算凈輸入量Gi，即Gi=Gin-Gout，式中，Gin為累計進(jìn)入原煤倉2的煤 的質(zhì)量，Gin=p2-pl;Gout為累計從原煤倉2流出的煤質(zhì)量，Gout=g2-gl