[发明专利]低热值煤发电入炉燃料在线监测系统

说明书

本发明涉及一种低热值煤发电入炉燃料在线监测系统，包括：安装于输煤皮带上下两侧的微波测碳仪、(近)红外水分仪、工业控制机，微波测碳仪用于测量输煤皮带上煤的灰分，红外水分仪用于测量输煤皮带上煤的水分，工业控制机与微波测碳仪和红外水分仪通信连接，用于接收微波测碳仪发送的在时刻t时的实时灰分测量值Gn和红外水分仪发送的实时水分测量值Hn，并根据灰分测量值Gn和水分测量值Hn实时确定时刻t时的输煤皮带上煤的热值Vn；工业控制机还与输煤程控系统通信连接，用于获取输煤皮带上的煤流信号(煤流ID)；工业控制机还与电厂集散控制系统通信连接，用于将获取的煤的热值Vn实时传输给电厂集散控制系统。

技术领域

本发明涉及本发明属于发电检测领域，尤其涉及一种低热值煤发电入炉燃料在线监测系统。

背景技术

煤质的检测方法一般有化学方法和物理方法两种。目前燃煤发电厂对煤质的检测通常采用化学方法，即通过人工或机械采制样，在实验室利用化学的方法进行分析，由于存在较大的滞后，分析得到的结果不能实时反映炉前煤的煤质，因此，也就不能实时分析锅炉的热效率。相对化学方法，物理方法能够快速地检测煤质。现有技术中一种物理方法为使用双能γ射线透射法测量煤质灰分、使用微波透射法测量煤质水分。双能γ射线透射法测量灰分原理：煤炭中碳、氢、硫等组成的有机物以及碳都是可燃烧性物质，在煤炭中这些物质的元素含量虽然不同，但是大体上原子序数都比较低，平均值为6左右。煤灰中硅、铝、钙、铁的氧化物以及盐类物质是代表着不可燃烧的物质，即灰分，这些元素的原子序数都比较大，灰分的平均原子序数大于12。由以上所述，可燃物质与灰分之间平均原子序数相差大于6左右，可以利用双能γ射线照射煤流，其中低能Am(镅)源用来检测煤质灰分，中能Cs(铯)源来消除厚度、密度带来的影响。由理论推导可以得出灰分(Ash)与双源的吸收关系(R)为线性关系，即可得出公式Ash＝kR+b(R为被吸收后的Am源、Cs源特性参数之比)。从而就确定了原子序数较低的可燃烧物质的含量，经过数据处理后以灰分的形式显示出来。其缺陷在于当测量样品的热值较低时，灰分必然很高一般大于45％，属于高灰分煤，在线灰分仪的测量精度为2.5％～3.0％，相对误差为5.6％～6.7％。微波测水原理：利用微波穿透法实现水分监测，当微波通过含水物料和干燥物料时，微波在传播方向上的传播速度和强度会发生不同的变化，含水物料会使微波的传播速度变慢，强度减弱。微波水分仪测量原理就是通过检测在穿过物料后微波的这两种物理性质变化来计算物料中的水分含量。微波信号由传送带下方的天线发射，穿越物料后，由C型架上方对应的天线接收。通过精确地分析穿越物料后的微波信号，推导出物料中水的质量分数。但是，使用双能γ射线灰分分析法加微波水分测量法来在线检测煤质成分，其精度是达不到低热值煤电厂煤质成分在线监测的要求。现有技术中，另一种物理方法为，国家标准《低热值煤发电能源监管采集终端技术规范》中使用的方法，即使用微波测碳法代替双能γ射线透射法测量灰分，使用近红外测水法代替微波测水法，从而提升低热值煤的测量精度。但是，目前存储的物理和化学方法仍然存在以下技术问题，即无法有效监测在低热值煤中混添原煤或其他高效可燃物。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种低热值煤发电入炉燃料在线监测系统，其特征在于，包括：安装于输煤皮带上下两侧的微波测碳仪、(近)红外水分仪、工业控制机，所述微波测碳仪用于测量所述输煤皮带上煤的灰分，所述红外水分仪用于测量所述输煤皮带上煤的水分，所述工业控制机与所述微波测碳仪和红外水分仪通信连接，用于接收所述微波测碳仪发送的在时刻t时的实时灰分测量值Gn和红外水分仪发送的实时水分测量值Hn，并根据灰分测量值Gn和水分测量值Hn实时确定时刻t时的输煤皮带上煤的热值Vn；所述工业控制机还与输煤程控系统通信连接，用于获取所述输煤皮带上的煤流信号(煤流ID)；所述工业控制机还与电厂集散控制系统通信连接，用于将获取的煤的热值Vn实时传输给所述电厂集散控制系统。

附图说明

图1是本发明的在线监测系统的结构框图。

具体实施方式