[实用新型]一种用于实时运行控制的入炉煤质在线监测系统

说明书

一种用于实时运行控制的入炉煤质在线监测系统，该系统包括上煤皮带电机、由上煤皮带电机所带动的上煤皮带、输送的燃料煤、安装于上煤皮带上的取样机、进行煤仓分配的水平皮带、带动其运转的水平皮带电机、安装在水平皮带上的多个犁煤器、给煤机、给煤机入口煤仓、接收取样机制出的煤样用于煤质分析的煤质在线检测装置、接收料位传感器信号并用于料位校正的料位变化分级校正滤波模块、接收各部分信号数据用于输出实时入炉煤质的实时入炉煤质计算装置；本实用新型通过目前安装在上煤皮带上的煤质在线检测装置可获得满足实时运行控制需要的入炉煤质在线数据，为解决煤质波动带来的普遍难题提供低成本的解决方案，实用价值显著。

技术领域

本实用新型涉及火电站自动控制技术领域，具体涉及一种用于实时运行控制的入炉煤质在线监测系统。

背景技术

国内电力市场化条件下火电机组的运行环境与国外火电机组存在明显的差异。首先，设计煤种受储量和煤矿市场化运作的影响，无法保障电厂全生命周期的稳定供应；其次，煤价市场化但电价相对固定的条件下，火电利润被大幅压缩，改烧低质煤或混配煤已成为大多数电厂的必然选择；第三，电力用煤供应链较长，极大的经济利益驱使各种物流和中间环节给煤质的稳定保证带来大量的不确定性。这些因素造成我国火电机组普遍存在煤质甚至煤种的频繁大幅变化。

这种煤质的显著波动不仅影响制粉系统的性能，而且造成单位煤量燃烧所需空气量的变化和加减负荷所需燃料控制的变化，对锅炉燃烧和机组汽温与汽压等关键参数的控制带来极大的困难。

煤质检测一般需要涵盖灰分、水分、固定碳及发热量等关键指标，随着环保要求的提升，硫元素检测的需求也日益凸显。目前各厂主要通过采制样化验煤质的方法进行入场、上煤的煤质检测，但至少要数小时才能分析出结果，而锅炉的燃烧和出力特征时间一般在5分钟以内，这极大限制了煤质参数在实时运行控制中的应用。

煤质在线检测技术与传统煤质化学分析方法相比，能够实现煤质分析的实时、快速，解决传统的采、制、化方法的工序复杂、结果滞后等问题，对生产指导更及时、更客观。因此，煤质在线检测技术越来越多地应用于煤炭生产过程控制、商品煤配售等过程，具有广阔的市场需求。目前煤质在线监测装置有很多种，例如基于伽马射线、激光脉冲、自然辐射、微波等检测手段的煤质在线检测装置均有公开的应用案例。

然而，尽管现有煤质在线检测已能实现分钟级的快速检测，但仍无法用于实时运行控制解决煤质波动带来的燃烧和协调控制难题，主要原因有以下两个方面：

(1)做不到真正直接测量入炉煤质。一方面这类煤质检测装置价格较为昂贵，对于一般5至6台磨煤机的主流大功率燃煤机组来说，进行入炉煤质的在线直接测量，需为每台磨煤机配置一台在线检测设备，投入成本过高；另一方面现有典型电站设计的磨煤机的入口和出口没有预留相应的空间和配置方案来安置取样和在线检测设备。因此现有实用的电站煤质在线检测装置都是安装在上煤皮带上，这样一般两台机组可以共用一台装置，投入成本大幅降低，但带来的直接问题是在线检测的是上煤的煤质而不是实时入炉燃烧的煤质，中间有大量传送皮带、犁煤器、原料仓储等环节，无法直接用于在线的实际运行控制，仅能供运行人员在一定范围内参考。