[發明專利]一種在線煤質辨識裝置及方法

有效

• 申請號: 201010194111.2
• 申請日: 2010-06-08
• 公開（公告）號: CN101852728A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 徐立軍
• 申請（專利權）人: 北京華圣金程科技有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/27
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 白鳳武

技術領域

本發明屬于能源領域，涉及一種在線煤質辨識裝置及方法。

背景技術

判斷鍋爐燃燒穩定狀態，分析燃燒不穩定的原因，從而指導運行人員進行正確的操作，是很多火電廠所面臨的一個非常重要也是迫切需要解決的問題。針對這一問題，需要對鍋爐燃燒穩定性進行一些更深入的研究，對鍋爐燃燒狀況做出及時準確的判斷，以便提高機組運行的安全性和穩定性，使鍋爐穩定地燃燒，減少爐膛滅火和投油的次數，從而提高整個機組運行的經濟效益。

入爐煤質在線檢測已成為節能管理及燃燒優化調整的關鍵因素。傳統的基于化學分析的煤質檢測方法由于具有檢測結果準確度較高、使用簡單的特點，在火力發電廠普遍采用。但這種方法幾小時才能完成一次檢測，不能及時反映煤質變化情況，難以滿足實時性能計算及優化的要求。

發明內容

為了解決以上問題，本發明提供一種在線煤質辨識裝置及方法，該裝置通過入爐煤質特征的自學習，不斷豐富煤質數據庫數據，實現煤質的準確在線檢測。

為了實現上述目的，本發明采用以下裝置：一種在線煤質辨識裝置，由電線、機柜、控制電纜、現場控制箱、專用連接線和全光譜光電探頭組成，其中電線連接機柜，給整個裝置供電，機柜通過控制電纜連接現場控制箱，現場控制箱通過專用連接線引出全光譜光電探頭，通過全光譜光電探頭采集火焰信號。將信號通過現場控制箱進行初步的處理，再通過控制電纜送入機柜，最后送入上位機。

為了實現上述目的，本發明采用以下方法：

步驟1：通過全光譜光電探頭采集火焰輻射信號；

步驟2：光信號通過傳感器轉換為電信號，并對信號進行濾波、放大等處理；

步驟3：濾波放大后的電信號進入采集裝置，送到上位機的光譜分析及建模軟件單元；

步驟4：光譜分析及建模軟件單元通過神經網絡自適應處理過程，得出煤質特性。

進一步地，所述步驟2是基于計算機技術和控制技術的智能化技術，對火焰特征數據進行實時采集、放大、傳送、分析和處理，實時監測現場火焰得到燃煤信息，將相應的數據送給控制系統及運值人員，為安全生產、優化燃燒提供準確信息。

進一步地，步驟3中所述的光譜分析采用全光譜光電火焰檢測技術，全光譜光電火焰檢測裝置具有光電掃描、全光譜特征測量、痕跡跟蹤的先進功能。

進一步地，步驟3中所述建模軟件單元采用實時-高效-自適應的神經網絡模型，該模型從煤的燃燒機理入手，開發出火焰特征與煤質模型，通過建模、多維數據分析、數據庫管理等方式進行入爐煤質的辨識。

進一步地，光譜分析及建模軟件單元通過神經網絡自學習自適應過程，得出煤質特性。

所述光譜分析及建模軟件單元的系統工作流程為登錄界面和裝置主界面，其中主界面的功能區域分為繪圖區、功能鍵和控制鍵三大部分：

一、主界面中間黑色背景的區域為繪圖區，繪圖區是用來實時的顯示裝置采集到的火焰輻射信號。繪圖區的左上角兩個標簽分別是用來顯示不同探頭的火焰輻射信號情況，可用鼠標單擊標簽來更換監測的探頭情況。

二、主界面右側六個按鈕上面三個是功能鍵部分，分別為數據采集及提取鍵、??網絡訓練鍵、煤質辨識鍵：

1、數據采集及提取鍵是用來進行火焰輻射信號原始數據的采集和火焰輻射特征的數據提取過程；

2、網絡訓練鍵是用來將已得到的火焰輻射特征數據進行網絡訓練和學習，從而建立起特征模型；

3、煤質辨識鍵是用來將采集到的火焰特征數據進行辨識，從而得出現在正在燃燒煤質的熱值等信息。

三、主界面右側六個按鈕下面三個是控制鍵部分，分別為設置鍵、開始鍵和退出鍵：

1、設置鍵是用來對裝置進行一些基本設置的按鍵，包括查看歷史記錄、添加用戶、刪除用戶、探頭設置和離線辨識；

2、開始鍵是用來啟動裝置的按鍵，用來啟動整個裝置包括裝置的硬件和軟件部分；

3、退出鍵是用來退出裝置的按鍵；

在線煤質辨識系統裝置操作說明：

開始和停止，在單擊“開始鍵”后，就啟動了整個裝置包括裝置的硬件和軟件部分，使裝置開始正常工作。此時，主界面繪圖區域會實時的顯示探頭所采集到的火焰信號經過裝置處理后的信號，此信號為原始的火焰輻射信號經過后期處理后的得到的，它們直接反應了正在燃燒的煤粉的火焰輻射的情況。

在單擊完“開始鍵”后，“退出鍵”失效，此時不允許退出程序。同時“開始鍵”會變成“停止鍵”，此時單擊“停止鍵”裝置會恢復主界面原始狀態，并且整個裝置停止工作。