(硕士论文)超声波在煤粉中传输特性的理论及实验研究.pdf

摘要我国火电厂燃煤机组带中问仓储式球磨机制粉系统的自动控制是一个技术难题,其安全直接影响发电机组的正常运行,而球磨机在中间储仓式制粉系统中普遍存在。对自动化程度不断提高的电站来说,电站的制粉系统自动控制程度是整个电站的自动化程度提高的瓶颈之一,而球磨机的控制问题又是制粉系统控制瓶颈。尽管,电厂生产部门对制粉系统的运行特别关注,但是诸如堵煤、跑粉、磨煤机烧大瓦等重大事故时有发生。除安全因素外,制粉系统的效益也很成问题。据统计电厂制粉系统耗电量为厂用电的%左右,而球磨机耗电量又占制粉系统的%。电站磨煤机效率主要取决于运行人员的经验,一般耗电量波动范围在每吨粉耗电~度之间不等,这就意味着球磨机控制问题的解决对电站安全和效率都有质的影响。磨煤机料位控制是球磨机达到优化控制的基础,本文主要是为解决磨煤机料位控制问题而进行的必要的理论准备,针对磨煤机的具体设备特点和运行特性进行了较为深入的分析,同时也对超声波检测在工业系统中的应用进行了介绍。由于磨煤机工况的复杂性,所以根据具体条件提出了几种方案测量磨煤机料位。同时,为了在理论方面给这些方案提供支持和保障,应用了输运理论建立了超声波在煤粉介质中传输的衰减特性的数学模型,通过计算机编程建立了仿真模型,取得了仿真结果。最后,通过物理实验来验证数学模型和仿真结果的可靠性,得出相关结论和一般规律。本文的分析、数学建模、仿真建模结果都得到了物理实验的论证。这说明:理论分析和数学建模是合理的和正确的。论文在测量方案和理论建模上都进行了探索,取得了一定的成果,为以后的超声波测量和煤粉特性的研究提供了好的思想和理论结果。同时本文将超声波非接触测量引到热工测量领域,并在此基础上提出了磨煤机料位测量下一步工作计划,必将对以后的工程测量产生深远的影响。关键词:磨煤机,料位,超声波,优化,换能器重庆大学硕士学位论文中文摘要
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重庆大学硕士学位论文英文摘要琣築琒琌珽,.,
髀电站制粉系统与磨煤机概况系统仿真技术与电站仿直【我国是以火力发电为主的国家,制粉系统在电厂中特别常见,而磨煤机是制粉系统中一个重要设备。目前,按磨煤转动的速度可分为低速磨煤机、中速磨煤机和高速磨煤机三种类型。钢球磨煤机由于其煤种适应性广,可靠度高,检修方便以及能达到其他磨煤机难于达到的煤粉细度等优点,在我国火电厂中广泛应用。但球磨机本身也有磨煤电耗高、金属磨损量大和难以实现自动控制的缺点。随着科学技术的发展和电站自动化程度的提高,制粉系统作为电站的一个重要辅机系统,其自动化程度和本身效率成为整个电厂自动化程度和效率提高的瓶颈之一。制粉系统一直是电厂安全部门关注的重要系统。在现场工作过的人一直有这样的感觉,制粉系统的运行人员通常都比整个汽机运行人员都多但即使这样,制粉系统的故障如烧大瓦、堵粉和跑粉也时有发生。制粉系统事故很多都是安全和效率相抵触的结果。因为,球磨机本身的空转功率非常大型球磨机为痟毫康脑龃蠖云涔β矢谋洳⒚挥忻飨杂跋欤所以运行人员为了降低磨煤电耗量通常会增加给煤量。但这样就会给整个制粉系统增加负担,当给煤量超过制粉系统的通流量时,就会出现堵粉和跑粉的现象。所以制粉系统的自动化水平的提高对于整个机组的安全和效率的提高都是非常有益,而制粉系统的问题在很大程度上都是球磨机料位控制问题。目前国内有很多科研院所、大中专院校都在进行这方面的研究,于是出现了许多诸如电耳,电子称,振动等方法。虽然这些方法解决了一些问题,并且在实验室中都得到了较好的试验效果,但是当它们应用到现场时,都出现了各种各样的问题,所以最终也就放弃了。本文是在总结过去其它方案失败或效果不佳的基础上,采用一种全新的方式:超声波非接触测量磨煤机料位。本课题是一个开拓性的工作,必须在理论上做充分的准备,并在理论基础上对其进行仿真实验和物理试验,最后分析得出结论,为实际应用奠定基础。系统仿真是本世纪年代末以来伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科。仿真就是通过建立实际系统模型并利用所建模型对实际系统进行实验研究的过程。年,“仿真”进行了技术性定义,即“仿真意指在实际系统尚不存在的情况下对系统或活动本质的实现”。另一个典型的对“仿真”进行技术性定义的是K闹鳌读低撤重庆大学硕士学位论文
真》中将仿真定义为“用能代表所研究的系统的模型做试验”。年,鎒一步将仿真的内涵加以扩充,定义为“所有支持模型建立与模型分析的活动即为仿真活动”。于年在给出了仿真的基本框架“建模~实验一分析”的基础上,提出了“仿真是一种基于模型的活动”的定义,被认为是现代仿真技术的一个重要概念N蘼勰闹侄ㄒ澹抡婊谀P驼庖还鄣闶枪餐摹!跋低场⒛P汀仿真”三者之间有着密切的关系。系统是研究的对象,模型是系统的抽