球磨機料位超聲測量與制粉系統(tǒng)運行遺傳優(yōu)化方法研究.pdf

1、安全、高效始終是電力生產(chǎn)領域不斷追求的目標?！案們r上網(wǎng)”迫使電力生產(chǎn)廠家最大限度地挖掘機組的潛力，提高效率，減少人員，降低成本。作為火電機組的耗能大戶，制粉系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行直接影響著整個機組的安全性和經(jīng)濟性。 針對長期困擾火電機組制粉系統(tǒng)自動化控制的主要問題：球磨機料位難以測量和系統(tǒng)設備未實現(xiàn)優(yōu)化協(xié)調(diào)運行的難題，本文采用基于理論分析的動態(tài)仿真、物理實驗和生產(chǎn)現(xiàn)場實驗相結(jié)合的方法，研究了采用超聲波對球磨機內(nèi)物料料位的非接觸測量方

2、法，以及基于遺傳算法的制粉系統(tǒng)運行優(yōu)化方法，為火電機組制粉系統(tǒng)的優(yōu)化運行提供技術準備。 本文的工作主要包括： ①基于波動理論建立了超聲波傳播的單層模型與固體顆粒負載模型，并進行了仿真實驗。通過兩層模型與單層模型求解結(jié)果的比較，得出判斷球磨機不同位置有無物料的方法：1）通過相速度的測量，根據(jù)相速度的差異來判別監(jiān)測點有無固體物料負載；2）分析接收信號的能量，通過能量值的大小進一步確定固體物料負載的有無。該兩種方法可以相互補

3、充和驗證。 ②為了研究球磨機超聲波非接觸測量方法和具體的測量方案，本文進行了實驗室實驗和現(xiàn)場實驗。實驗室實驗表明：根據(jù)接收信號的特征參數(shù)（峰幅、信號水平）和波形（時域、頻譜及功率譜估計），可以判斷出筒體壁面上是否有物料負載。生產(chǎn)現(xiàn)場實驗驗證了仿真分析和實驗室實驗的結(jié)果。 ③設計完成了基于遺傳算法的制粉系統(tǒng)優(yōu)化計算方法。該優(yōu)化算法基于十進制，交叉率、變異率自動調(diào)整，能適應多參數(shù)快速計算的需要。在所建立的制粉系統(tǒng)制粉單耗

4、數(shù)學模型的基礎上，采用該遺傳算法進行運行參數(shù)的動態(tài)尋優(yōu)，并結(jié)合某670t/h鍋爐DTM380/830型球磨機制粉系統(tǒng)和某908t/h鍋爐MG350/600型球磨機制粉系統(tǒng)，完成了火電機組制粉系統(tǒng)運行優(yōu)化模型的初步開發(fā)。 ④提出了基于微增量的能損計算方法，對系統(tǒng)優(yōu)化分析進行了充實和補充，以保證優(yōu)化系統(tǒng)能及時給出優(yōu)化運行的指導，同時也可與遺傳優(yōu)化計算結(jié)果進行相互驗證。 ⑤完成了火電站中球磨機料位測量及制粉系統(tǒng)優(yōu)化的系統(tǒng)設

5、計方案。該系統(tǒng)主要包括發(fā)射卡、采集卡、PC、控制軟件、通訊軟件、信號分析軟件和優(yōu)化分析計算軟件等。 本文的創(chuàng)新點和學術價值在于： ①首次較深入地研究了球磨機料位的超聲測量方法。該方法為火電站球磨機料位的測量開辟了新的途徑，具有較強的工程應用價值，同時對于大尺寸多介質(zhì)密閉旋轉(zhuǎn)設備的運行監(jiān)測具有普遍意義。 ②在制粉系統(tǒng)運行優(yōu)化方面，提出了基于遺傳算法的方法。核心工作是開發(fā)了一種改進的多參數(shù)、十進制編碼、交叉率和變