中速磨煤机的状态监测和故障诊断的研究-毕业论文.docx

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1、中速磨煤机的状态监测和故障诊断的研究摘要Abstract1.1背景1.1.1数字化煤场数字化煤场系统是一套用于指导燃煤机组配煤混烧工作的软件系统。该系统能够实现电厂燃煤从进厂到燃烧全过程的辅助和管理，能对堆煤、配煤、取煤、燃烧等作出全自动的决策，实现电力企业煤炭燃烧的智能化管理。煤场管理人员、输煤运行人员、发电运行人员能够及时掌握煤场的动态存储情况，为配煤掺烧提供准确、及时的现场燃煤信息，锅炉燃烧人员能够提前掌握当前锅炉原煤仓中的煤量、煤质，以便于及时根据机组负荷和锅炉燃烧情况提前调整燃烧方式，从而使煤安全、经济地燃烧，降低发电煤耗。下图展示了数字化煤场的流程。[LIY

2、onghua,WANGChunbo,CHENHongwei等.Studyoncombustioncharacteristicsofblendedcoals[J].中国高等学校学术文摘·能源与动力工程,1(1):96-100.]数字化煤场能够解决老式的人工煤场管理方面的缺陷，如煤场管理混乱，导致部分煤存放时间过长，发热量损失，甚至产生自燃。[朱红青等,煤堆测温技术研究进展.煤炭科学技术,2014.42(1):第50-54页.]缺少直观的煤种数据，影响配煤掺烧甚至影响锅炉效率。所以数字化煤场是现在火电厂重要的研究方向，将数字化系统引入到日常的燃料管理中来，是火电厂急需解决的

3、问题。综上所述，数字化煤场具有广阔的研究和推广的空间。1.1.2中速磨煤机磨煤机是火电厂重要的锅炉辅机之一，磨煤机的运行状态和安全对于电厂运行的经济性和安全性十分重要。磨煤机的状态监测是数字化煤场的建立中重要的一部分，所以有必要对磨煤机进行状态监测和故障诊断。本课题主要以电厂中常用的中速磨煤机为对象来进行研究。中速磨煤机是一种利用碾磨件在一定压力下作相对运动时碾磨表面对煤的挤压作用来磨制煤粉的机械设备。转速介于低速磨煤机和高速磨煤机之间，一般为20~330r/min。中速磨煤机按碾磨件形状可分为辊式和球式两类。常用的MPS型，RP型，HP型磨都是属于辊式磨煤机；球式的有

4、E型球式磨煤机。下图为MPS轮式磨煤机结构图。中速磨煤机具有结构紧凑、占地少、金属磨耗量低、噪声小、密封性能好、适用于正压运行、电耗低等优点。煤粉细度R90可在10%～35%范围调整。其缺点是进风温度不宜太高，煤与干燥剂接触晚，不易磨高水分的煤。[《中国电力百科全书》编辑委员会,中国电力出版社《中国电力百科全书》编辑部编.中国电力百科全书·火力发电卷.北京：中国电力出版社.2001.第899-902页.]中速磨煤机出现的主要故障有以下几种类型：（1）加载压力低（2）出力不足（3）磨煤机漏粉（4）石子中含煤（5）液压油液中含有杂质通过电厂积累的DCS数据，以磨一次风量与燃

5、料量比值、磨入口风与出口风粉混合物温差、炉膛负压变化、磨电机电流与燃料量比值、锅炉负荷与燃料量比值等参数作为输入参数，利用文中介绍的数学方法可以建立中速磨煤机的状态监测模型，实时监测磨煤机的运行状态，为决策提供依据。1.2以往的研究设备状态监测与故障诊断技术是一种掌握和了解设备使用过程状态的技术。它可以确定设备整体或局部是否正常，能早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势。设备状态监测与故障诊断过程包括状态监测、故障检测、故障识别或诊断、故障分析与预测、故障处理对策与建议等。[乔海涛,冯永新大型汽轮发电机组故障诊断技术现状与发展广东电力]国外的诊断技术的发展优先于我国

6、至少已有20~30年的历史，最早开始故障诊断技术研究的国家是美国，目前主要从事电站故障诊断系统的主要公司有：美国的西屋公司、IRD公司、Bently公司、BEI公司，瑞士ABB公司，丹麦的B&K公司，日本三菱重工。[电站磨煤机状态监测与故障诊断的研究_杨雁梅]状态监测和故障诊断系统的发展与人工智能技术的发展密不可分，随着计算机技术的发展，人工智能技术的发展在最近几年有了巨大的进步。在状态监测和故障诊断领域比较有代表性的技术有：专家系统、神经网络、模糊数学、遗传因子等。状态监测和故障诊断系统也已经应用到了很多工业领域。也有学者将一些数学方法应用于中速磨煤机的状态监测和故障

7、诊断，如鲁雪艳等人也进行了类似的研究，提出了基于D-S证据理论的模糊聚类分析方法，通过计算待测样本对每个目标模式的支持度，解决了模糊聚类分析在故障诊断中只能定性诊断故障这一问题。[鲁雪艳与赵征,基于模糊聚类分析和D-S证据理论的磨煤机故障诊断.电力科学与工程,2011,27(7).]曾德良等人基于灰色关联和D-S组合规则，用电厂实际数据对模型进行训练，能够对磨煤机的故障做出较为准确的判断。[曾德良等,基于灰色关联和D-S组合规则的磨煤机故障诊断.动力工程,2007.27(2):第207-210页]但在中速磨煤机状态监测方面研究还相对较少，