[發明專利]低熱值煤發電入爐燃料在線監測系統

有效

• 申請號: 201910486827.0
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN110361518B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 王遲;黃子杰;倪光捷;徐瓊;黃志聰;林云芳;姚智斐;林新;尤學敏
• 申請（專利權）人: 國網信通億力科技有限責任公司;國網信息通信產業集團有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G01N22/00;G01N21/3554;G01N21/3563;G01N21/359;F23K3/00;G05B19/042
• 代理公司: 北京鍾維聯合知識產權代理有限公司 11579
• 代理人: 趙中璋

本發明涉及一種低熱值煤發電入爐燃料在線監測系統，包括：安裝于輸煤皮帶上下兩側的微波測碳儀、(近)紅外水分儀、工業控制機，微波測碳儀用于測量輸煤皮帶上煤的灰分，紅外水分儀用于測量輸煤皮帶上煤的水分，工業控制機與微波測碳儀和紅外水分儀通信連接，用于接收微波測碳儀發送的在時刻t時的實時灰分測量值Gn和紅外水分儀發送的實時水分測量值Hn，并根據灰分測量值Gn和水分測量值Hn實時確定時刻t時的輸煤皮帶上煤的熱值Vn；工業控制機還與輸煤程控系統通信連接，用于獲取輸煤皮帶上的煤流信號(煤流ID)；工業控制機還與電廠集散控制系統通信連接，用于將獲取的煤的熱值Vn實時傳輸給電廠集散控制系統。

技術領域

本發明涉及本發明屬于發電檢測領域，尤其涉及一種低熱值煤發電入爐燃料在線監測系統。

背景技術

煤質的檢測方法一般有化學方法和物理方法兩種。目前燃煤發電廠對煤質的檢測通常采用化學方法，即通過人工或機械采制樣，在實驗室利用化學的方法進行分析，由于存在較大的滯后，分析得到的結果不能實時反映爐前煤的煤質，因此，也就不能實時分析鍋爐的熱效率。相對化學方法，物理方法能夠快速地檢測煤質。現有技術中一種物理方法為使用雙能γ射線透射法測量煤質灰分、使用微波透射法測量煤質水分。雙能γ射線透射法測量灰分原理：煤炭中碳、氫、硫等組成的有機物以及碳都是可燃燒性物質，在煤炭中這些物質的元素含量雖然不同，但是大體上原子序數都比較低，平均值為6左右。煤灰中硅、鋁、鈣、鐵的氧化物以及鹽類物質是代表著不可燃燒的物質，即灰分，這些元素的原子序數都比較大，灰分的平均原子序數大于12。由以上所述，可燃物質與灰分之間平均原子序數相差大于6左右，可以利用雙能γ射線照射煤流，其中低能Am(镅)源用來檢測煤質灰分，中能Cs(銫)源來消除厚度、密度帶來的影響。由理論推導可以得出灰分(Ash)與雙源的吸收關系(R)為線性關系，即可得出公式Ash＝kR+b(R為被吸收后的Am源、Cs源特性參數之比)。從而就確定了原子序數較低的可燃燒物質的含量，經過數據處理后以灰分的形式顯示出來。其缺陷在于當測量樣品的熱值較低時，灰分必然很高一般大于45％，屬于高灰分煤，在線灰分儀的測量精度為2.5％～3.0％，相對誤差為5.6％～6.7％。微波測水原理：利用微波穿透法實現水分監測，當微波通過含水物料和干燥物料時，微波在傳播方向上的傳播速度和強度會發生不同的變化，含水物料會使微波的傳播速度變慢，強度減弱。微波水分儀測量原理就是通過檢測在穿過物料后微波的這兩種物理性質變化來計算物料中的水分含量。微波信號由傳送帶下方的天線發射，穿越物料后，由C型架上方對應的天線接收。通過精確地分析穿越物料后的微波信號，推導出物料中水的質量分數。但是，使用雙能γ射線灰分分析法加微波水分測量法來在線檢測煤質成分，其精度是達不到低熱值煤電廠煤質成分在線監測的要求。現有技術中，另一種物理方法為，國家標準《低熱值煤發電能源監管采集終端技術規范》中使用的方法，即使用微波測碳法代替雙能γ射線透射法測量灰分，使用近紅外測水法代替微波測水法，從而提升低熱值煤的測量精度。但是，目前存儲的物理和化學方法仍然存在以下技術問題，即無法有效監測在低熱值煤中混添原煤或其他高效可燃物。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種低熱值煤發電入爐燃料在線監測系統，其特征在于，包括：安裝于輸煤皮帶上下兩側的微波測碳儀、(近)紅外水分儀、工業控制機，所述微波測碳儀用于測量所述輸煤皮帶上煤的灰分，所述紅外水分儀用于測量所述輸煤皮帶上煤的水分，所述工業控制機與所述微波測碳儀和紅外水分儀通信連接，用于接收所述微波測碳儀發送的在時刻t時的實時灰分測量值Gn和紅外水分儀發送的實時水分測量值Hn，并根據灰分測量值Gn和水分測量值Hn實時確定時刻t時的輸煤皮帶上煤的熱值Vn；所述工業控制機還與輸煤程控系統通信連接，用于獲取所述輸煤皮帶上的煤流信號(煤流ID)；所述工業控制機還與電廠集散控制系統通信連接，用于將獲取的煤的熱值Vn實時傳輸給所述電廠集散控制系統。

附圖說明

圖1是本發明的在線監測系統的結構框圖。

具體實施方式