[發明專利]入爐煤質實時在線監測系統和方法

有效

• 申請號: 201911392100.2
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111024920B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 蔡芃;趙超;姚建超;隋海濤
• 申請（專利權）人: 煙臺龍源電力技術股份有限公司
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G01N25/22;G01F22/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉劍波

本公開提供一種入爐煤質實時在線監測系統和方法。在入爐煤質實時在線監測系統中，數據采集模塊被配置為采集鍋爐和制粉系統的運行數據；煤質成分檢測模塊被配置為對煤質指標進行實時在線檢測；通信模塊被配置為將數據采集模塊所采集的數據和煤質成分檢測模塊的實時在線檢測結果發送給監測模塊；監測模塊，被配置為根據運行數據和實時在線檢測結果，獲得原煤倉多煤種分層狀態、當前入爐煤質情況和燃燒煤種變更提醒信息；運行顯示模塊，被配置為顯示原煤倉多煤種分層狀態、當前入爐煤質情況和燃燒煤種變更提醒信息。本公開有利于提升機組煤質信息化能力和運行優化水平，進一步實現機組的節能降耗。

技術領域

本公開涉及電站鍋爐節能優化領域，特別涉及一種入爐煤質實時在線監測系統和方法。

背景技術

我國能源構成是以煤炭為主，目前火電占據所有發電規模的70％左右。根據電力工業中長期發展的最新預測，到2020年，我國裝機總容量將達到13.4億千瓦，其中煤電裝機總容量為9.1億千瓦，預計到2050年，我國火電機組發電方式仍高居所有發電方式的55-60％，在相當長的一段時期內，我國的能源結構仍將以火力發電為主。未來燃煤機組將向著高效節能、摻混燃燒、超低排放等方向發展。改燒低價煤或是混配煤，已是火電機組在降低成本時首要采取的措施。

目前，燃煤電廠煤粉倉內普遍安裝了重錘式、射頻導納等接觸式料位計，或者雷達式、激光射線、超聲波等非接觸式料位計，可以實時監測到煤粉高度，但是料位計監測是煤粉總高度。在配煤摻燒盡量燃用低價煤的政策下，同一個原煤倉內可能存在多個煤種，而運行人員對于最下層實際入爐的煤種更為關心。現有煤粉倉對于運行人員而言類似于一個黑箱，倉內煤種的改變和實際入爐的煤種不易被實時掌握，不利于運行調整。

同時，對于現有燃煤機組，已陸續安裝了煤質在線檢測設備，但若想通過這些設備實時監測出各臺磨的實際入爐煤種，需要在每臺磨的入爐煤粉管道安裝設備，以300MW切圓燃燒機組為例，5臺磨煤機，需要安裝20套設備，投資巨大，維護困難。而對于其他沒有安裝煤質在線檢測設備的機組，大多依舊采用離線采樣化驗檢測煤質，采樣頻率8-24小時，如此大的滯后，根本無法滿足鍋爐的實時燃燒調整和優化運行。

發明內容

本公開提供一種對入爐煤質實時在線監測的方案，可有效提升機組煤質信息化能力和運行優化水平。

根據本公開實施例的第一方面，提供一種入爐煤質實時在線監測系統，包括：數據采集模塊，被配置為采集鍋爐和制粉系統的運行數據；煤質成分檢測模塊，被配置為對煤質指標進行實時在線檢測；通信模塊，被配置為將數據采集模塊所采集的數據和煤質成分檢測模塊的實時在線檢測結果發送給監測模塊；監測模塊，被配置為根據所述運行數據和所述實時在線檢測結果，獲得原煤倉多煤種分層狀態、當前入爐煤質情況和燃燒煤種變更提醒信息；運行顯示模塊，被配置為顯示所述原煤倉多煤種分層狀態、當前入爐煤質情況和燃燒煤種變更提醒信息。

在一些實施例中，所述煤質指標包括煤質灰分、煤質水分、煤質發熱量、煤質揮發分和煤質硫分。

在一些實施例中，煤質成分檢測模塊被配置為通過利用煤質在線檢測設備獲取所述煤質指標；煤質在線檢測設備包括：煤灰分儀，被配置為在線檢測入爐煤質的發熱量和灰分；煤水分儀，被配置為在線檢測入爐煤質的水分；煤硫分儀，被配置為在線檢測入爐煤質的揮發分和硫分。

在一些實施例中，煤灰分儀和煤水分儀前后并排地安裝到電廠輸煤主皮帶處；煤硫分儀安裝在電廠采樣機皮帶處。

在一些實施例中，煤灰分儀、煤水分儀和煤硫分儀以預定采樣頻率進行采樣；數據采集模塊將煤灰分儀和煤水分儀在預定時間段內的采樣數據的平均值作為檢測數據進行提取；數據采集模塊根據預設頻率采集煤硫分儀的采樣數據。

在一些實施例中，煤質成分檢測模塊還被配置為根據所述煤質指標中的任一項，來判斷正在入爐燃燒的煤質是否發生變更。