本發(fā)明涉及電力生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是一種電廠用石子煤自動(dòng)排放方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、石子煤是燃煤電廠生產(chǎn)過(guò)程中不可避免的副產(chǎn)物，主要由磨煤機(jī)無(wú)法研磨的石塊和大顆粒煤構(gòu)成。有效管理和處理石子煤對(duì)于保證電廠的正常運(yùn)行至關(guān)重要。傳統(tǒng)的石子煤排放方法主要依賴人工操作。操作人員需要定期檢查磨煤機(jī)的石子煤積累情況，并手動(dòng)控制排放過(guò)程。

2、這種方法存在以下幾個(gè)主要問(wèn)題：人工排放需要頻繁的人員巡檢和操作，導(dǎo)致效率低下，耗費(fèi)大量人力資源。由于人工檢查的間隔性，常常無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)石子煤積累，導(dǎo)致磨煤機(jī)石子煤排放管道堵塞，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐赡ッ簷C(jī)被迫停運(yùn)。此外，在多臺(tái)磨煤機(jī)同時(shí)運(yùn)行的情況下，人工難以精確協(xié)調(diào)各臺(tái)磨煤機(jī)的排放時(shí)間，容易造成石子煤輸送系統(tǒng)過(guò)載和卡澀。人工操作還缺乏靈活性，難以根據(jù)不同煤種的特性和實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況靈活調(diào)整排放策略。安全隱患也是人工操作的一大問(wèn)題，頻繁的人工干預(yù)增加了工作人員接觸高溫、粉塵環(huán)境的機(jī)會(huì)，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，傳統(tǒng)方法缺乏對(duì)石子煤中殘余熱能的利用手段，造成能源浪費(fèi)。人工操作還難以實(shí)現(xiàn)精確的數(shù)據(jù)記錄和分析，不利于系統(tǒng)的長(zhǎng)期優(yōu)化和故障預(yù)防。

3、鑒于上述問(wèn)題，提出一種電廠用石子煤自動(dòng)排放方法及裝置，不僅能夠提高排放效率，還能優(yōu)化能源利用，增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性，對(duì)于提升燃煤電廠的整體運(yùn)行效率具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有的石子煤排放方法存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于如何有效提高排放效率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理石子煤積累，防止排放管道堵塞，同時(shí)優(yōu)化能源利用，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和安全性，減少人工干預(yù)，并實(shí)現(xiàn)精確的數(shù)據(jù)記錄和分析，促進(jìn)系統(tǒng)的長(zhǎng)期優(yōu)化和故障預(yù)防。

3、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電廠用石子煤自動(dòng)排放方法，其包括，基于歷史數(shù)據(jù)分析煤種和排放頻次，建立預(yù)測(cè)模型；根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果和模糊邏輯控制，動(dòng)態(tài)調(diào)整排放策略，生成排放模式；根據(jù)所述排放模式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)石子煤流動(dòng)狀態(tài)，控制閘門和調(diào)節(jié)輸送帶速度，完成石子煤的自動(dòng)排放。

5、作為本發(fā)明所述電廠用石子煤自動(dòng)排放方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述預(yù)測(cè)模型包括：收集歷史排放數(shù)據(jù)，并使用移動(dòng)中位數(shù)濾波方法進(jìn)行處理；根據(jù)處理后的所述歷史排放，利用lstm算法構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的石子煤產(chǎn)生量；根據(jù)石子煤產(chǎn)生量劃分排放等級(jí)，設(shè)定排放時(shí)間間隔，預(yù)期排放量；所述排放等級(jí)的相關(guān)公式如下：

6、

7、其中，level為排放等級(jí)，為每小時(shí)石子煤斗數(shù)，t1為1級(jí)的排放時(shí)間間隔，t2為2級(jí)的排放時(shí)間間隔，t3為3級(jí)的排放時(shí)間間隔。

8、基于預(yù)期排放量，使用啟發(fā)式算法自動(dòng)生成排放策略，動(dòng)態(tài)調(diào)整排放頻率和時(shí)間；應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法優(yōu)化排放時(shí)間分布，平衡工況能耗和設(shè)備負(fù)荷；引入模糊邏輯控制，根據(jù)實(shí)時(shí)料位變化率和預(yù)測(cè)偏差，連續(xù)調(diào)整排放參數(shù)，生成排放模式。

9、作為本發(fā)明所述電廠用石子煤自動(dòng)排放方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述動(dòng)態(tài)調(diào)整排放頻率和時(shí)間包括以下步驟：根據(jù)煤種加倉(cāng)情況和預(yù)測(cè)結(jié)果，設(shè)定排放時(shí)間間隔t，開(kāi)始計(jì)時(shí)；記錄t-1分鐘，磨煤機(jī)的石子煤斗料位h；當(dāng)t-1分鐘的石子煤斗料位大于料位高限h時(shí)，則減少排放時(shí)間30秒，并重新設(shè)定磨煤機(jī)的石子煤斗料位排放時(shí)間，優(yōu)化排放程序；當(dāng)t-1分鐘的石子煤斗料位小于料位高限h時(shí)，則將料位高限h減小至1/2h，并繼續(xù)判斷石子煤斗料位；若t-1分鐘的石子煤斗料位小于1/2h，則增大排放時(shí)間30s，并重新設(shè)定磨煤機(jī)排放時(shí)間，優(yōu)化排放程序；若t-1分鐘的石子煤斗料位大于等于1/2h，則在下一次排放前重新設(shè)定磨煤機(jī)排放時(shí)間t；若檢測(cè)時(shí)間到達(dá)t秒，則關(guān)閉石子煤斗上閘門，開(kāi)啟石子煤斗下閘門，同時(shí)禁止相鄰兩臺(tái)磨煤機(jī)排放石子煤；若檢測(cè)排放t+5秒后，且料位傳感器大于等于m米時(shí)，則啟動(dòng)氣錘裝置，并在10秒后檢測(cè)料位傳感器是否小于m米；若啟動(dòng)氣錘裝置檢測(cè)排放5秒后，且料位傳感器大于等于m米，則觸發(fā)報(bào)警，檢查石子煤斗堵塞情況和料位傳感器，程序結(jié)束；若啟動(dòng)氣錘裝置檢測(cè)排放5秒后，且料位傳感器小于m米，則停用氣錘裝置，關(guān)閉石子煤斗下閘門，開(kāi)啟石子煤斗上閘門，允許相鄰兩臺(tái)磨煤機(jī)排放石子煤，本次排放結(jié)束；若檢測(cè)排放t+5秒后，且料位傳感器小于等于m米，則停用氣錘裝置，關(guān)閉石子煤斗下閘門，開(kāi)啟石子煤斗上閘門，允許相鄰兩臺(tái)磨煤機(jī)排放石子煤，本次排放結(jié)束。

10、作為本發(fā)明所述電廠用石子煤自動(dòng)排放方法的一種優(yōu)選方案，其中：根據(jù)當(dāng)前工況和設(shè)備負(fù)荷切換排放模式；所述排放模式包括正常模式、快速模式和節(jié)能模式；所述正常模式包括執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)排放流程；所述快速模式包括開(kāi)啟上下閘門，利用負(fù)壓抽吸技術(shù)加速排放；所述節(jié)能模式包括利用重力勢(shì)能，通過(guò)控制閘門開(kāi)度實(shí)現(xiàn)緩慢連續(xù)排放；所述切換排放模式包括，當(dāng)連續(xù)b次檢測(cè)到磨煤機(jī)的石子煤斗料位超過(guò)料位高限h的80％或預(yù)測(cè)模型顯示第一預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的石子煤產(chǎn)生量增加時(shí)，則從正常模式切換到快速模式；當(dāng)連續(xù)bmax次檢測(cè)到石子煤斗料位超過(guò)料位高限h的30％或進(jìn)入電網(wǎng)高峰用電時(shí)段且當(dāng)前石子煤斗料位處于安全范圍時(shí)，則從正常模式切換到節(jié)能模式；當(dāng)石子煤斗料位降至料位高限h的50％以下或快速模式持續(xù)時(shí)間超過(guò)第二預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，則從快速模式返回正常模式；其中，b為檢測(cè)次數(shù)，bmax為最高檢測(cè)次數(shù)。

11、作為本發(fā)明所述電廠用石子煤自動(dòng)排放方法的一種優(yōu)選方案，其中：還包括，根據(jù)切換排放模式，控制石子煤斗的閘門開(kāi)啟和關(guān)閉，協(xié)調(diào)相鄰磨煤機(jī)的排放時(shí)序；使用分布式模型預(yù)測(cè)控制協(xié)調(diào)多臺(tái)磨煤機(jī)的運(yùn)行，實(shí)時(shí)優(yōu)化控制參數(shù)；所述分布式模型的相關(guān)公式如下：

12、

13、其中，j為目標(biāo)函數(shù)值，n為系統(tǒng)中磨煤機(jī)的數(shù)量，hp為預(yù)測(cè)p時(shí)域，xi(k)為第i臺(tái)磨煤機(jī)在k時(shí)刻的狀態(tài)，為第i臺(tái)磨煤機(jī)在k時(shí)刻的期望r狀態(tài)，ui(k)為第i臺(tái)磨煤機(jī)在k時(shí)刻的控制輸入，q和r為權(quán)重矩陣，λ為懲罰系數(shù)，iadjacent為相鄰磨煤機(jī)同時(shí)排放的懲罰項(xiàng)。

14、作為本發(fā)明所述電廠用石子煤自動(dòng)排放方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述石子煤流動(dòng)狀態(tài)包括流量和速度；所述調(diào)節(jié)輸送帶速度包括以下步驟：通過(guò)安裝在輸送帶上的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)石子煤流動(dòng)狀態(tài)；根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，判斷所述石子煤流動(dòng)狀態(tài)是否進(jìn)行調(diào)節(jié)；通過(guò)控制系統(tǒng)發(fā)送指令給伺服電機(jī)，調(diào)節(jié)閘門的開(kāi)度；根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和石子煤流動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)輸送帶的速度；設(shè)置異常監(jiān)測(cè)和預(yù)警機(jī)制；當(dāng)監(jiān)測(cè)到堵塞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，則預(yù)先啟動(dòng)低強(qiáng)度振動(dòng)；若發(fā)生堵塞時(shí)，則啟動(dòng)多級(jí)疏通策略；所述多級(jí)疏通策略包括以下步驟：使用定向聲波技術(shù)，通過(guò)特定頻率聲波松動(dòng)堵塞物；若特定頻率聲波松動(dòng)堵塞物無(wú)效，則啟動(dòng)氣錘裝置，并利用脈沖控制技術(shù)優(yōu)化敲擊效果；同時(shí)利用圖像識(shí)別技術(shù)分析堵塞位置和性質(zhì)，觸發(fā)報(bào)警并進(jìn)行人工干預(yù)。

15、作為本發(fā)明所述電廠用石子煤自動(dòng)排放方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述調(diào)節(jié)包括，當(dāng)流量大于預(yù)設(shè)流量時(shí)，則減小閘門開(kāi)度，降低石子煤的排放速度，同時(shí)通過(guò)變頻器降低輸送帶速度；當(dāng)流量小于預(yù)設(shè)流量時(shí)，則增大閘門開(kāi)度，提高石子煤的排放速度，同時(shí)通過(guò)變頻器提高輸送帶速度。

16、第二方面，為進(jìn)一步解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種電廠用石子煤自動(dòng)排放方法的裝置，包括：建立模塊，基于歷史數(shù)據(jù)分析煤種和排放頻次，建立預(yù)測(cè)模型；生成模塊，用于根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果和模糊邏輯控制，動(dòng)態(tài)調(diào)整排放策略，生成排放模式；預(yù)防模塊，用于根據(jù)所述排放模式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)石子煤流動(dòng)狀態(tài)，控制閘門和調(diào)節(jié)輸送帶速度，完成石子煤的自動(dòng)排放。

17、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的電廠用石子煤自動(dòng)排放方法的步驟。

18、本發(fā)明有益效果為：本發(fā)明通過(guò)利用歷史數(shù)據(jù)和lstm算法建立預(yù)測(cè)模型，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)排放間隔和預(yù)期排放量；通過(guò)模糊邏輯控制和動(dòng)態(tài)調(diào)整策略，生成最優(yōu)排放模式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整石子煤流動(dòng)狀態(tài)，防止堵塞，優(yōu)化排放過(guò)程，整體實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定和節(jié)能的排放，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率，降低工況能耗和設(shè)備負(fù)荷。