一种磨煤机钢球磨损监测方法、系统、设备及介质与流程

本发明属于磨煤机，具体涉及一种磨煤机钢球磨损监测方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、磨煤机是燃煤电厂重要辅助设备之一，是主要制粉设备，具有干燥原煤、磨粉、选粉、送粉等作用。钢球磨煤机具有对煤种适应性好、运转时间长、运转灵活度高、煤粉细度均匀、对杂质敏感度低、易于维护等优点，被广泛应用于300mw及以上大机组。但同时钢球磨煤机存在金属耗量大、制粉电耗高、自动化水平低等缺点，磨煤机系统存在滞后性、非线性、强耦合、大惯性等控制难点。

2、钢球磨煤机利用磨煤机筒体内装载的钢球磨制煤粉，磨煤机运行时，钢球随筒体转动上升后下落，将大颗粒原煤砸碎成小煤粒；同时，小颗粒煤受到钢球的挤压、研磨被磨制成一定细度的煤粉。在钢球磨煤机磨制煤粉过程中，钢球与钢球、钢球与煤、钢球与衬板之间相互碰撞和挤压，钢球不可避免地会逐渐受到磨损，不仅影响磨煤效率与质量，而且对生产能耗也造成不良影响。

3、钢球磨损不仅影响磨煤机工作性能、降低磨煤机工作效率、增加能耗，而且增加运维工作量。目前暂无有效手段可以在线检测磨煤机钢球磨损程度，无法准确掌握磨煤机钢球磨损情况，同时大部分电厂采取人工装补球方式，定期、定量添加和不定期、不定量添加的方法过于依赖制度和人工经验，无法准确适应磨煤机运行工况，不仅增加工作量影响生产效率，而且影响磨煤机能耗、钢耗和性能，甚至可能造成设备损坏。

技术实现思路

1、为克服上述技术的缺点，本发明提供一种磨煤机钢球磨损监测方法、系统、设备及介质，能够解决现有技术仅凭制度和人工经验对磨煤机钢球磨损程度进行监测，无法准确适应磨煤机运行工况，导致生产效率低且影响磨煤机能耗、钢耗和性能的技术问题。

2、为了达到上述目的，本发明采用技术方案如下：

3、一种磨煤机钢球磨损监测方法，包括：

4、s1：获取磨煤机运行参数的历史数据以及磨煤机设备参数；

5、s2：根据磨煤机运行参数的历史数据和磨煤机设备参数，结合支持向量机和深度神经网络搭建钢球磨损预测模型；

6、s3：获取磨煤机运行参数的实时数据，结合钢球磨损预测模型，得到磨煤机最优控制参数；

7、s4：将磨煤机运行参数的实时数据与最优控制参数进行比对，当两者偏差值超出阈值，对磨煤机钢球进行偏差修正并同时发出预警信号。

8、进一步地，所述磨煤机运行参数包括磨煤机的进出口风压、进出口温度、料位、电流、转速、功率和连续运行时间；磨煤机运行参数的历史数据从厂级监控信息系统中获取。

9、进一步地，所述磨煤机设备参数包括磨煤机的内径、临界转速、功率、钢球密度、钢球充填率和钢球初装量；磨煤机设备参数从台账中获取。

10、进一步地，s2中，搭建预测模型的具体公式包括：

11、q＝q1+q2+q3

12、其中，q为钢球总磨损量，q1为冲击磨损量，q2为磨削磨损量，q3为腐蚀磨损量；

13、

14、其中，d为钢球直径；d0为钢球初始直径；ρ为钢球密度；hq为钢球硬度；n为实际转速；为钢球充填率；σ为原煤粒度抗破坏强度；m0为钢球初装量；nc为磨煤机临界转速；t为磨煤机连续运行时间；a为冲击磨损模型参数；b为磨削磨损模型参数；f(r)为球层半径函数；k为原煤粒度抗破坏强度修正值；λ为比磨剥面积。

15、进一步地，s3的最优控制参数包括：磨煤机的最佳出力、最优钢球装载量、料位、出口温度和通风量。

16、进一步地，其中，s4中，对磨煤机钢球进行偏差修正的具体步骤为：

17、采取自动补球或失效钢球剔除对磨煤机钢球进行偏差修正。

18、进一步地，还包括：

19、s5：根据s4中的预警信号，结合偏差值对钢球磨损预测模型进行验证并更新。

20、一种磨煤机钢球磨损监测系统，用于实现上述磨煤机钢球磨损监测方法的步骤，其特征在于，包括：

21、获取处理模块，用于获取磨煤机运行参数的历史数据以及磨煤机设备参数；

22、模型搭建模块，用于根据磨煤机运行参数历史数据和磨煤机设备参数，结合支持向量机和深度神经网络搭建钢球磨损预测模型；

23、磨损预测模块，用于获取磨煤机运行参数的实时数据，结合钢球磨损预测模型，得到磨煤机最优控制参数；

24、监测预警模块，用于将磨煤机运行参数的实时数据与最优控制参数进行比对，当两者偏差值超出阈值，对磨煤机钢球进行偏差修正并同时发出预警信号。

25、一种设备，包括：

26、存储器，用于存储计算机程序；

27、处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述磨煤机钢球磨损监测方法的步骤。

28、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于上述磨煤机钢球磨损监测方法的步骤。

29、相比于现有技术，本发明具有有益效果如下：

30、本发明提供一种磨煤机钢球磨损监测方法，本方法通过获取到的磨煤机运行参数历史数据和磨煤机设备参数，结合支持向量机和深度神经网络建立钢球磨损预测模型，利用该模型对磨煤机运行参数的实时数据进行预测，将预测结果(最优控制参数)与磨煤机运行参数的实时数据进行比对，根据对比结果对钢球磨损程度进行判断，即当两者偏差值超出阈值，对磨煤机钢球进行偏差修正并同时发出预警信号，从而完成磨煤机钢球磨损状态的实时监测与预警；本方法有效提高磨煤机工作效率，提高制粉系统自动化程度，降低磨煤机能耗和钢耗，降低运维成本，提升制粉系统经济性和安全性，提升基层发电企业安全生产管理水平。

31、本发明提供一种磨煤机钢球磨损监测系统，本系统能够实现上述磨煤机钢球磨损监测方法的步骤，采用本系统能够完全摆脱依赖制度和人工经验，可对磨煤机钢球磨损程度进行高效且精准的监测，提高制粉系统自动化程度，降低磨煤机能耗和钢耗，降低运维成本。

技术特征：

1.一种磨煤机钢球磨损监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种磨煤机钢球磨损监测方法，其特征在于，所述磨煤机运行参数包括磨煤机的进出口风压、进出口温度、料位、电流、转速、功率和连续运行时间；磨煤机运行参数的历史数据从厂级监控信息系统中获取。

3.根据权利要求1所述的一种磨煤机钢球磨损监测方法，其特征在于，所述磨煤机设备参数包括磨煤机的内径、临界转速、功率、钢球密度、钢球充填率和钢球初装量；磨煤机设备参数从台账中获取。

4.根据权利要求1所述的一种磨煤机钢球磨损监测方法，其特征在于，s2中，搭建预测模型的具体公式包括：

5.根据权利要求1所述的一种磨煤机钢球磨损监测方法，其特征在于，s3的最优控制参数包括：磨煤机的最佳出力、最优钢球装载量、料位、出口温度和通风量。

6.根据权利要求1所述的一种磨煤机钢球磨损监测方法，其特征在于，其中，s4中，对磨煤机钢球进行偏差修正的具体步骤为：

7.根据权利要求1所述的一种磨煤机钢球磨损监测方法，其特征在于，还包括：

8.一种磨煤机钢球磨损监测系统，用于实现权利要求1-7任一项所述磨煤机钢球磨损监测方法的步骤，其特征在于，包括：

9.一种设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时用于实现权利要求1-7任一项所述磨煤机钢球磨损监测方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种磨煤机钢球磨损监测方法、系统、设备及介质，属于磨煤机技术领域，本方法通过获取到的磨煤机运行参数历史数据和磨煤机设备参数，结合支持向量机和深度神经网络建立钢球磨损预测模型，利用该模型对磨煤机运行参数的实时数据进行预测，将预测结果(最优控制参数)与磨煤机运行参数的实时数据进行比对，根据对比结果对钢球磨损程度进行判断，即当两者偏差值超出阈值，对磨煤机钢球进行偏差修正并同时发出预警信号，从而完成磨煤机钢球磨损状态的实时监测与预警；本方法有效提高磨煤机工作效率，提高制粉系统自动化程度，降低磨煤机能耗和钢耗，降低运维成本，提升制粉系统经济性和安全性，提升基层发电企业安全生产管理水平。

技术研发人员：田忠玉,万锐,栾俊,尚志杰,沙德生,陈颖,吴国民,邹歆,高开峰,徐景悦,林航冰,唐立新,史本天,李振,徐明军,杨家然,张炜,丁杰康,程辉,侯涌,李杨,宿垚,刘强,王梓源
受保护的技术使用者：华能济南黄台发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15