球磨機(jī)料位超聲測(cè)量與制粉系統(tǒng)運(yùn)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(lǐng)域不斷追求的目標(biāo)?！案?jìng)價(jià)上網(wǎng)”迫使電力生產(chǎn)廠家最大限度地挖掘機(jī)組的潛力，提高效率，減少人員，降低成本。作為火電機(jī)組的耗能大戶(hù)，制粉系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行直接影響著整個(gè)機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 針對(duì)長(zhǎng)期困擾火電機(jī)組制粉系統(tǒng)自動(dòng)化控制的主要問(wèn)題：球磨機(jī)料位難以測(cè)量和系統(tǒng)設(shè)備未實(shí)現(xiàn)優(yōu)化協(xié)調(diào)運(yùn)行的難題，本文采用基于理論分析的動(dòng)態(tài)仿真、物理實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，研究了采用超聲波對(duì)球磨機(jī)內(nèi)物料料位的非接觸測(cè)量方

2、法，以及基于遺傳算法的制粉系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化方法，為火電機(jī)組制粉系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行提供技術(shù)準(zhǔn)備。 本文的工作主要包括： ①基于波動(dòng)理論建立了超聲波傳播的單層模型與固體顆粒負(fù)載模型，并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。通過(guò)兩層模型與單層模型求解結(jié)果的比較，得出判斷球磨機(jī)不同位置有無(wú)物料的方法：1）通過(guò)相速度的測(cè)量，根據(jù)相速度的差異來(lái)判別監(jiān)測(cè)點(diǎn)有無(wú)固體物料負(fù)載；2）分析接收信號(hào)的能量，通過(guò)能量值的大小進(jìn)一步確定固體物料負(fù)載的有無(wú)。該兩種方法可以相互補(bǔ)

3、充和驗(yàn)證。 ②為了研究球磨機(jī)超聲波非接觸測(cè)量方法和具體的測(cè)量方案，本文進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)表明：根據(jù)接收信號(hào)的特征參數(shù)（峰幅、信號(hào)水平）和波形（時(shí)域、頻譜及功率譜估計(jì)），可以判斷出筒體壁面上是否有物料負(fù)載。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真分析和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。 ③設(shè)計(jì)完成了基于遺傳算法的制粉系統(tǒng)優(yōu)化計(jì)算方法。該優(yōu)化算法基于十進(jìn)制，交叉率、變異率自動(dòng)調(diào)整，能適應(yīng)多參數(shù)快速計(jì)算的需要。在所建立的制粉系統(tǒng)制粉單耗

4、數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，采用該遺傳算法進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的動(dòng)態(tài)尋優(yōu)，并結(jié)合某670t/h鍋爐DTM380/830型球磨機(jī)制粉系統(tǒng)和某908t/h鍋爐MG350/600型球磨機(jī)制粉系統(tǒng)，完成了火電機(jī)組制粉系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化模型的初步開(kāi)發(fā)。 ④提出了基于微增量的能損計(jì)算方法，對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化分析進(jìn)行了充實(shí)和補(bǔ)充，以保證優(yōu)化系統(tǒng)能及時(shí)給出優(yōu)化運(yùn)行的指導(dǎo)，同時(shí)也可與遺傳優(yōu)化計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相互驗(yàn)證。 ⑤完成了火電站中球磨機(jī)料位測(cè)量及制粉系統(tǒng)優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)

5、計(jì)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(hào)分析軟件和優(yōu)化分析計(jì)算軟件等。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)和學(xué)術(shù)價(jià)值在于： ①首次較深入地研究了球磨機(jī)料位的超聲測(cè)量方法。該方法為火電站球磨機(jī)料位的測(cè)量開(kāi)辟了新的途徑，具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)對(duì)于大尺寸多介質(zhì)密閉旋轉(zhuǎn)設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)測(cè)具有普遍意義。 ②在制粉系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化方面，提出了基于遺傳算法的方法。核心工作是開(kāi)發(fā)了一種改進(jìn)的多參數(shù)、十進(jìn)制編碼、交叉率和變