[发明专利]一种煤粉燃烧在线检测控制系统和方法

说明书

本发明涉及一种煤粉燃烧在线检测控制系统和方法。所述系统包括拉曼光谱仪、拉曼光谱解析器、服务器、混配煤控制器和燃烧器控制器。拉曼光谱仪用于生成待混配煤拉曼光谱及待燃烧煤拉曼光谱；拉曼光谱解析器用于解析待混配煤拉曼光谱生成待混配煤拉曼光谱特征参数，及解析待燃烧煤拉曼光谱生成待燃烧煤拉曼光谱特征参数；服务器用于根据待混配煤拉曼光谱特征参数生成混配煤控制策略信息，以控制混配煤控制器调节原煤混配，及根据待燃烧煤拉曼光谱特征参数生成燃烧器控制策略信息，以控制燃烧器控制器调节原煤燃烧。本发明技术方案能够在线检测燃煤的煤质特性与燃烧特性，并对燃煤混配和燃烧进行自动化控制调整，提高燃煤的燃烧效率。

技术领域

本发明涉及燃煤控制技术领域，具体涉及一种煤粉燃烧在线检测控制系统和方法。

背景技术

目前国内电厂以燃煤电厂为主，而燃煤电厂的效率及运行稳定状况与所燃煤煤质特性及其燃烧特性有直接关系。燃煤电厂锅炉的燃烧效率与所燃煤燃烧特性及燃烧条件密切相关，一般电厂的调节也是从这两个角度进行调节，一方面是对原煤进行混合，使混配煤的燃烧特性更加接近燃煤锅炉的设计煤种。另一方面通过改变燃烧条件如一二次风风量、风速、角度等来达到燃烧的调整。而这些调整方案都是根据燃煤的煤质特性及燃烧特性来进行综合评判最终确定。

电厂入厂煤的煤质特性目前通常采用传统的元素分析及工业分析方法，所测得的煤质成分结果虽然准确，但是测试周期较长，无法与智能控制系统进行耦合而实现在线检测与控制。此外元素分析及工业分析参数预测煤粉的燃烧特性的精确度具有一定局限性，直接应用于控制系统较难实现精确的燃烧调控。

此外，电厂入炉前的煤粉特性一般直接默认为是混煤后的煤质特性，实际上在混煤的过程中可能存在混煤不均等状况，导致入炉煤的煤质特性具有一定的波动性。

发明内容

为了能够在线检测燃煤的煤质特性与燃烧特性，并对燃煤混配和燃烧进行自动化控制调整，提高燃煤的燃烧效率，本发明提供一种煤粉燃烧在线检测控制系统和方法。

一方面，本发明提供了一种煤粉燃烧在线检测控制系统，该系统包括：拉曼光谱仪、拉曼光谱解析器、服务器、混配煤控制器和燃烧器控制器；

所述拉曼光谱仪，用于生成输煤皮带上原煤的待混配煤拉曼光谱，以及生成燃烧器喷口前原煤的待燃烧煤拉曼光谱；

所述拉曼光谱解析器，用于解析所述拉曼光谱仪传输的所述待混配煤拉曼光谱，生成待混配煤拉曼光谱特征参数，以及解析所述待燃烧煤拉曼光谱，生成待燃烧煤拉曼光谱特征参数；

所述服务器，用于根据所述拉曼光谱分析器传输的所述待混配煤拉曼光谱特征参数生成混配煤控制策略信息，以及根据所述待燃烧煤拉曼光谱特征参数生成燃烧器控制策略信息；

所述混配煤控制器，用于根据所述服务器传输的所述混配煤控制策略信息控制煤场的原煤抓取装置或输煤皮带，以调节原煤混配；

所述燃烧器控制器，用于根据所述服务器传输的所述燃烧器控制策略信息控制燃烧器，以调节原煤燃烧。

本发明的有益效果是，通过对燃煤混配及燃烧系统中的待混配煤和待燃烧煤进行取样分析，获得其拉曼光谱特征参数，原煤的拉曼光谱特征参数可以反映其煤质特性及燃烧特性，并且拉曼光谱的检测速度较快，精度较高。服务器根据待混配煤的拉曼光谱特征参数生成混配煤控制策略信息，通过混配煤控制器控制原煤混配系统中的煤场的原煤抓取装置或输煤皮带，以调节原煤混配，以及根据待燃烧煤的拉曼光谱特征参数生成燃烧器控制策略信息，通过燃烧器控制器控制原煤燃烧系统中的燃烧器，以调节原煤燃烧。因此可以实现在线检测待混配煤和待燃烧煤的煤质特性及燃烧特性，通过反馈及控制策略计算，实现在线自动化混配煤及燃烧策略的双控制。并且，由于同时检测了待混配煤和待燃烧煤的特性，可以提高系统控制精度。

另一方面，本发明提供了一种煤粉燃烧在线检测控制方法，该方法包括如下步骤：