本發(fā)明涉及計算機模擬計算領域，具體地涉及一種基于數(shù)值模擬耦合流場優(yōu)化的磨煤機增容提效方法以及一種基于數(shù)值模擬耦合流場優(yōu)化的磨煤機增容提效裝置。

背景技術(shù)：

1、磨煤機：磨煤機是火力發(fā)電廠、水泥廠等工業(yè)生產(chǎn)中重要的粉磨設備。傳統(tǒng)的磨煤機設計依賴經(jīng)驗公式和試驗數(shù)據(jù)，難以全面考慮磨煤過程中的復雜多相流動和顆粒破碎行為，導致磨煤效率不高、能耗較大、設備磨損嚴重等問題。

2、數(shù)值模擬：也稱為計算機模擬方法或數(shù)值分析方法，是一種利用計算機進行數(shù)值計算，對某種物理過程或現(xiàn)象進行模擬和仿真的技術(shù)。這種方法廣泛應用于工程、科學、醫(yī)學等領域，特別是在工程領域得到了廣泛的應用。數(shù)值模擬方法在流體動力學、顆粒動力學等領域得到了廣泛應用，可為磨煤機的優(yōu)化設計與運行控制提供了新的途徑。

3、現(xiàn)有的磨煤機導流板設計往往依賴于經(jīng)驗或試錯法，這種方法不僅耗時耗力，而且無法保證獲得最佳的導流板配置方案。同時，由于磨煤機內(nèi)部流場的復雜性，傳統(tǒng)的實驗方法很難全面準確地獲取氣流分布的信息，從而無法對導流板的角度和位置進行精確調(diào)整。這些問題嚴重制約了磨煤機性能的提升和煤炭加工效率的提高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施方式的目的是提供一種基于數(shù)值模擬耦合流場優(yōu)化的磨煤機增容提效方法及裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中磨煤機導流板放置角度和策略缺乏科學依據(jù)、氣流分布不均勻以及煤粉研磨效率低下等技術(shù)問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種基于數(shù)值模擬耦合流場優(yōu)化的磨煤機增容提效方法，所述基于數(shù)值模擬耦合流場優(yōu)化的磨煤機增容提效方法包括：

3、構(gòu)建磨煤機內(nèi)部三維幾何模型；

4、獲取磨煤機實時運行數(shù)據(jù)；

5、根據(jù)磨煤機實時運行數(shù)據(jù)以及磨煤機內(nèi)部三維幾何模型建立數(shù)值模擬模型；

6、設置導流板位置，利用數(shù)值模擬模型進行數(shù)值模擬計算，得到數(shù)值模擬結(jié)果；

7、根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果進行優(yōu)化調(diào)整，得到氣流分布最均勻且煤粉研磨效率最高的導流板位置方案；

8、控制系統(tǒng)根據(jù)導流板位置方案自動調(diào)整磨煤機內(nèi)導流板位置。

9、根據(jù)上述技術(shù)手段，根據(jù)磨煤機實時運行數(shù)據(jù)以及磨煤機內(nèi)部三維幾何模型可以準確模擬磨煤機內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和流體流動特性，然后再設置導流板位置進行數(shù)值模擬計算，可以準確分析引流板角度和位置對氣流分布和煤粉運動軌跡的影響，提高控制的精確性和優(yōu)化效果。

10、在本技術(shù)實施例中，構(gòu)建磨煤機內(nèi)部三維幾何模型，包括：

11、獲取磨煤機內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)；

12、根據(jù)磨煤機結(jié)構(gòu)參數(shù)仿真構(gòu)建磨煤機內(nèi)部三維幾何模型；

13、所述磨煤機內(nèi)部三維幾何模型包括：磨盤、風門以及導流板，所述導流板位置可調(diào)。

14、根據(jù)上述技術(shù)手段，基于磨煤機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)仿真構(gòu)建磨煤機內(nèi)部三維幾何模型，可以準確反映磨煤機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以使后續(xù)氣流分布分析完全基于實際磨煤機來進行，提升準確度。

15、在本技術(shù)實施例中，獲取磨煤機實時運行數(shù)據(jù)，包括：

16、從磨煤機控制系統(tǒng)讀取磨煤機實時運行數(shù)據(jù)，所述磨煤機實時運行數(shù)據(jù)包括：轉(zhuǎn)速、動靜環(huán)風速實際風速、煤量以及煤質(zhì)特性。

17、根據(jù)上述技術(shù)手段，可以準確獲取到磨煤機的實時運行數(shù)據(jù)，便于根據(jù)實時運輸數(shù)據(jù)靈活確定導流板的角度和位置，導流板的角度和位置可以根據(jù)不同煤種和不同的運行條件適應性調(diào)整。

18、在本技術(shù)實施例中，根據(jù)磨煤機實時運行數(shù)據(jù)以及磨煤機內(nèi)部三維幾何模型建立數(shù)值模擬模型，包括：

19、將磨煤機實時運行數(shù)據(jù)輸入cfd軟件；

20、設定cfd計算的初始條件和邊界條件；

21、以磨煤機內(nèi)部三維幾何模型為基礎，建立數(shù)值模擬模型。

22、根據(jù)上述技術(shù)手段，可以根據(jù)磨煤機實時運行數(shù)據(jù)構(gòu)建得到數(shù)值模擬模型，為后續(xù)進行數(shù)值模擬計算提供數(shù)據(jù)基礎。

23、在本技術(shù)實施例中，設置導流板位置，利用數(shù)值模擬模型進行數(shù)值模擬計算，得到數(shù)值模擬結(jié)果，包括：

24、對不同導流板的可調(diào)范圍按預設值進行等間距劃分，得到不同導流板的位置數(shù)組；

25、將不同導流板的位置數(shù)組進行排列組合，得到多組導流板安裝位置數(shù)組；

26、利用數(shù)值模擬模型對各組導流板安裝位置數(shù)組進行流體動力學數(shù)值模擬計算，得到各組導流板安裝位置對應的數(shù)值模擬結(jié)果。

27、根據(jù)上述技術(shù)手段，可以對不同導流板的位置進行數(shù)值模擬計算，得到各組導流板安裝位置對應的數(shù)值模擬結(jié)果用于進行氣流分布和煤粉研磨效率分析。

28、在本技術(shù)實施例中，所述導流板至少包括豎直設置在風門兩側(cè)的第一導流板和第二導流板以及橫置在第一導流板和第二導流板之間的第三導流板；

29、不同導流板的位置數(shù)組均包括導流板移除以及導流板偏斜進風方向不同角度。

30、根據(jù)上述技術(shù)手段，在兩塊豎直放置的導流板中間新增一塊斜向上橫置的導流板可以實現(xiàn)風速的不同，可探索最優(yōu)控制策略。

31、在本技術(shù)實施例中，根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果進行優(yōu)化調(diào)整，得到氣流分布最均勻且煤粉研磨效率最高的導流板位置方案，包括：

32、根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，利用遺傳算法對不同導流板的位置進行優(yōu)化調(diào)整，得到氣流分布最均勻且煤粉研磨效率最高的導流板位置方案。

33、根據(jù)上述技術(shù)手段，可以在數(shù)值模擬結(jié)果的基礎上進一步進行優(yōu)化調(diào)整，探索得到最優(yōu)控制策略，提高磨煤效率和設備運行穩(wěn)定性，降低了能耗和設備磨損，延長了設備使用壽命。

34、在本技術(shù)實施例中，控制系統(tǒng)根據(jù)導流板位置方案自動調(diào)整磨煤機內(nèi)導流板位置，包括：

35、獲取當前導流板位置；

36、根據(jù)導流板位置方案以及當前導流板位置確定導流板調(diào)整方案；

37、控制系統(tǒng)根據(jù)導流板調(diào)整方案自動調(diào)整磨煤機內(nèi)導流板位置。

38、根據(jù)上述技術(shù)手段，可以自動實現(xiàn)導流板位置調(diào)整，無需停機操作。

39、本技術(shù)第二方面提供一種基于數(shù)值模擬耦合流場優(yōu)化的磨煤機增容提效裝置，所述基于數(shù)值模擬耦合流場優(yōu)化的磨煤機增容提效裝置包括：

40、控制器，被配置為：

41、構(gòu)建磨煤機內(nèi)部三維幾何模型；

42、獲取磨煤機實時運行數(shù)據(jù)；

43、根據(jù)磨煤機實時運行數(shù)據(jù)以及磨煤機內(nèi)部三維幾何模型建立數(shù)值模擬模型；

44、設置導流板位置，利用數(shù)值模擬模型進行數(shù)值模擬計算，得到數(shù)值模擬結(jié)果；

45、根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果進行優(yōu)化調(diào)整，得到氣流分布最均勻且煤粉研磨效率最高的導流板位置方案；

46、控制系統(tǒng)根據(jù)導流板位置方案自動調(diào)整磨煤機內(nèi)導流板位置。

47、根據(jù)上述技術(shù)手段，根據(jù)磨煤機實時運行數(shù)據(jù)以及磨煤機內(nèi)部三維幾何模型可以準確模擬磨煤機內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和流體流動特性，然后再設置導流板位置進行數(shù)值模擬計算，可以準確分析引流板角度和位置對氣流分布和煤粉運動軌跡的影響，提高控制的精確性和優(yōu)化效果。

48、本發(fā)明第三方面提供一種機器可讀存儲介質(zhì)，該機器可讀存儲介質(zhì)上存儲有指令，該指令用于使得機器執(zhí)行本技術(shù)所述的基于數(shù)值模擬耦合流場優(yōu)化的磨煤機增容提效方法。

49、通過上述技術(shù)方案，本技術(shù)可以實現(xiàn)如下有益效果：

50、1.通過數(shù)值模擬技術(shù)，能夠準確分析引流板角度和位置對氣流分布和煤粉運動軌跡的影響，提高控制的精確性和優(yōu)化效果；

51、2.導流板的放置位置不同于常規(guī)的豎直放置，在兩塊豎直放置的導流板中間新增一塊斜向上橫置的導流板可以實現(xiàn)風速的不同，可探索最優(yōu)控制策略。

52、3.實現(xiàn)了引流板的自動調(diào)整功能，能夠根據(jù)實時運行數(shù)據(jù)靈活調(diào)整引流板的角度和位置，適應不同煤種和運行條件的變化；

53、4.提高了磨煤效率和設備運行穩(wěn)定性，降低了能耗和設備磨損，延長了設備使用壽命。

54、本發(fā)明實施方式的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。