一种高效精准的配煤系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种高效精准的配煤系统，应用于火电厂系统发电过程中为适合燃煤锅炉所需要的各项燃煤技术指标，需要将各种各样的煤按比例混合在一起燃烧计算参数达到标准，或接近标准的，燃烧前配煤的检测控制工艺和在发电过程中及所发电与燃煤比例监测控制工艺的一种高效精准的配煤系统。
【专利说明】一种高效精准的配煤系统
【技术领域】:
[0001]本发明:应用于火电厂系统发电过程中为适合燃煤锅炉所需要的各项燃煤技术指标，需要将各种各样的煤按比例混合在一起燃烧计算参数达到标准，或接近标准的，燃烧前配煤的检测控制工艺和在发电过程中及所发电与燃煤比例监测控制工艺的一种高效精准的配煤系统。
【背景技术】:
[0002]煤，占火力发电成本的70%，要求热量高、燃烧尽、灰份及灰渣少，能够有效利用热量，是发电企业对煤炭的质量真正要求。
[0003]发电锅炉是根据煤种和煤质，进行锅炉本体设计布置和辅助设备选型配套的，因此发电锅炉燃用的煤种和煤质就有一个极限值的问题，如果实际供应的煤种和煤质偏离极限过多，就会影响锅炉安全、经济、稳定运行，带来难以克服的困难。由于我国电力工业发展与燃料供应不适应，实际供应的煤种与设计煤种不符，造成锅炉效率下降，发电煤耗增大，浪费惊人，锅炉燃烧不稳定，不能满发，影响供电。而这些原因绝大部分是由于煤种供应不对路而引起的，而在短期内难以解决，当前惟一的方法就是用煤质的可合成性，按电厂锅炉设计煤质的主要指标，挥发份、发热量、灰分、硫份、灰熔融性等指标进行多种煤混配掺烧，为锅炉安全、稳定运行创造条件，这就是掺配煤的目的。由于我国绝大多数火电厂的配煤方法还保留在按各个煤种人工化验分仓存储，在配煤过程中根据各个分仓煤的化验结果按比例匹配混合达到掺配煤的目的，这种工艺不仅耗费大量的人工，而且配煤效果达不到理想的效果，造成锅炉效率低，发电煤耗比例大。广大的火力发电厂多么希望有一种高效精准的配煤系统诞生，提高燃煤的利用率，解决人工化验，配煤效果不理想的状态。
【发明内容】
:
[0004]1、本发明的目的是克服以上不足，一种高效精准的配煤系统，由:市场适合发电的各种煤经传送带通过皮带秤和在线全元素分析仪的检斤测量和水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标测量输送到各个储煤仓，在此同时:将所检测的各种煤的重量和水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标通过皮带秤和在线全元素分析仪配备的通讯线将数据传输给计算机给予储存、记录；在各种煤配煤过程中，从各个储煤仓通过配有变频动力系统的各个给料机通过和传送带通过计算机控制按比例输送到混煤器中经过搅拌器的搅拌后经传送带送往燃煤发电系统，在搅拌后经传送带送往燃煤发电系统过程中又经过皮带秤和在线全元素分析仪的检斤测量和水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标测量；将检斤测量和水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标测量参数通过通讯线输入到计算机和计算机所储存的燃煤标准参数比较，比较后通过数字模拟转换，用模拟信号控制给料机的频率即:控制其给煤的各个比例流量；
[0005]配煤进入燃煤发电系统经过粉碎、吹入、给风、燃烧、等等通过一系列工艺将化学能量转化为热能，热能又转化为机械能，机械能又转化为电能，再通过变压器将发出的电能转换适合并网标准的电压通过并网电缆输出到电力传输系统，在转换适合并网标准的电压通过并网电缆输出到电力传输系统过程中通过电量传感器进行实时的将通过电量传感器的电量的流量经过内部单片机的运算予以瞬时检测、累加记录并通过通讯线将所检测电量的实时结果输入到中控室计算机，中控室计算机将电量传感器的电量所检测的电量换算成与燃煤统一的能量参数进行比较，根据能量转换的运算法则实时计算出燃煤的利用率，再根据计算机所储存标准燃煤的利用率数据与所测试的燃煤的利用率相比较及时调整配煤的比例达到燃煤与发电最大的产出效率和最经济结果，达到匹配后的燃煤与发电比例指标的最佳状态。
[0006]本发明的优点:
[0007]a、取代人工化验各种配煤全水分、固有水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标，并克服了人工化验不准确、误差大、效率低的缺点。
[0008]b、在线全元素分析仪的基本特点:
[0009]NITA-1I在线全元素分析仪是:澳大利亚联邦科学与工业研究组织CSIRO在线分析控制部门研制，特许南非ScanMin Africa公司生产。NITA-1I在线全元素分析是安装在传送带系统上用防护级别IP65外壳保护自动化测试系统，用来监测传送带所输送的物料，取代于常规取样、分析、化验。
[0010]NITA-1I在线全元素分析仪使用先进的中子-伽马技术测量物料的元素组成。它利用了中子辐射产生穿透能来检测传送过程中的大量连续物料。当中子辐射物料时，将会立刻发出伽马射线，由伽马射线接收装置根据各种元素所激发的能量不同判别出物料具有各种元素所存在的含量。
[0011]NITA-1I在线全元素分析仪所使用独特的BGO探测器以及长寿命的Am-Be源，明显增强了探测器对:c、O、H等重要元素的测试灵敏度。NITA-1I在线全元素分析仪采用专利技术减少对空间偏析和刨面变化的灵敏度。
[0012]NITA-1I在线全元素分析仪监测系统的用PM模式在监测系统和工厂中控室计算机之间进行通讯，其功能是记录和存储数据以及连接PLC控制相关的执行机构，进行采集、记录、观察数据的动态。
[0013]NITA-1I在线全元素分析仪能够提供实时信息，每隔2-5分钟(可调)周期性更新数据，以当前小时、班次或当天累计的各项所测试的各个参数平均值作出结果报告。
[0014]NITA-1I在线全元素分析仪可以在全天候情况下工作，对于传送带上的物料无论物料的厚薄都能实现实时监控物料所含有的各个元素成分的多少而且对相关的设备进行过程控制。
[0015]NITA-1I在线全元素分析仪应用领域:煤炭、矿山选矿、配煤、煤的品位、矿石品位、过程控制及合同规则。
[0016]c、NITA-1I在线全元素分析仪的优势:
[0017]对多种元素有很好的灵敏度，包括:碳、氢、氧、娃、铁、钾、银、金、氯、?丐、铜、招等。
[0018]1、可测试传送带上的所有或大多数`元素。
[0019]2、专利技术可弥补因物料离析以及负荷变化而影响测试的缺点。
[0020]3、经制造厂标定后无需现场校准。[0021]4、取代了传统的人工取样化验，在线测试实时结果。
[0022]5、在运行过程中物料所含有的各种元素成分的比例及累计重量都能直接得出结果，无需人工经验计算过程。
[0023]NITA-1I在线全元素分析仪免维护特点和防护标准；
[0024]1、无需更换放射源，其同位素半衰期为432年。
[0025]2、有防护等级为IP65的屏蔽外壳，避免了射线向外辐射，操作环境安全。
[0026]NITA-1I在线全元素分析仪的计算参数:
[0027]1、传送带宽度:标准1400mm，特殊按用户要求宽度最大可达2200mm。
[0028]2、床层物料的厚度:100_至350mm。
[0029]3、物料尺寸可达300mm。
[0030]4、湿度:湿度测定仪作为标准配置。
[0031]5、电源电压:110_240VAC。
[0032]6、皮带秤的输入电流为4_20mmA。
[0033]7、输出:配置3个I/O接口，满足终端用户需求。将分析结果数据传送到中控室，通过数据转换提供给PLC控制工程量。
[0034]8、防护级别 IP65。
[0035]9、校准:制造厂校准。
[0036]10、安全性:符合国际标准。
[0037]11、远程访问:GPS、互联网、无线发射接收等形式可选。
[0038]d、应用NITA-1I在线全元素分析仪的在线、快速、精准、免维护、寿命长、能够远程通讯、可利用设备上所配置3个I/O接口 ；选择比较重要的工艺燃烧参数将如:水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标传输到计算机，计算机通过逻辑运算比较理想状态下的工艺燃烧参数，即:燃烧与发电最经济、一定配煤量产电量最高的各种煤的最佳配煤比例的标准参数。得出实时的配煤的比例参数并将这些参数转换成模拟量控制配煤系统各种煤的给料机电力传动部分的变频系统，以改变各种煤给煤的流量，使各种煤匹配的比例达到或接近理想状态下的工艺燃烧参数，提高燃煤的最佳利用率。
【专利附图】
【附图说明】:
[0039]附图是本发明的结构示意图；也是是本发明【具体实施方式】的示意图。
[0040]首先注明附图各个数字符合表示的具体单元内容:1、储煤仓2、传送带3、并网电缆4、通讯线5、煤斗6、混煤器7、搅拌器8、皮带秤9、在线全元素分析仪10、燃煤发电系统
11、除硫除烟系统12、变压器13、电量传感器14、电力传输系统15、烟囱16、给料机17、管道18、计算机。
【具体实施方式】:
[0041]经过市场选择订货适合于火电厂配煤的要求的煤，通过2、传送带，经过8、皮带秤检斤；通过2、传送带，进入9、在线全元素分析仪；通过2、传送带，将各种配煤输送到各个1、储煤仓。从配煤输送到1、储煤仓的过程中经过了 8、皮带秤检斤，9、在线全元素分析仪在这个过程中实时将所流过各种煤的重量和它们水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标通过4、通讯线传输到计算机，逐一进行记录、存储，以备下一步的配煤提供原始的各个煤元的含量参数。
[0042]生产配煤过程:经2、传送带将各种煤送入带有传动部分变频系统的16、给料机，经18、计算机通过4、通讯线，向各个16、给料机的变频系统输入模拟控制信号控制其运行速度经2、传送带送入5、煤斗到2、传送带送入6、混煤器中由7、搅拌器，进行搅拌。各种配煤经过搅拌后的混合燃煤，经6、混煤器的输出口进入2、传送带经过8、皮带秤计量重量，通过2、传送带进入9、在线全元素分析仪，在线检测测量混合后的燃煤水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标，通过2、传送带送入10、燃煤发电系统。混合后的燃煤通过8、皮带秤检斤，9、在线全元素分析仪测试燃煤水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标，将重量和含量参数通过4、通讯线传输到18、计算机，这时18、计算机会根据燃烧与发电最经济、一定配煤量产电量最高的各种煤的最佳配煤比例的标准参数进行比较，通过逻辑运算，实时修正16、给料机提供煤的流量，使得经6、混煤器的燃煤技术指标与标准燃煤数据吻合接近，达到燃煤与发电最大的产出效率和最经济结果O
[0043]当:混合后配煤经过2、传送带进入10、燃煤发电系统，通过10、燃煤发电系统的粉碎、吹入、给风、燃烧、等等通过一系列工艺将化学能量转化为热能，热能又转化为机械能，机械能又电磁感应转化为电能通过12、变压器将10、燃煤发电系统所发出的电能控制在适合入电网电压传输到各个用户，从12、变压器所输出的电量通过3、并网电缆传输过程中经过13、电量传感器，实时的将通过13、电量传感器的电量的流量经过内部单片机的运算予以瞬时检测、累加记录并通过4、通讯线将所检测电量的实时结果输入到中控室18、计算机，中控室18、计算机将13、电量传感器的电量所检测的电量换算成与燃煤统一的能量参数进行比较，根据能量转换的运算法则实时计算出燃煤的利用率，再根据18、计算机所储存标准燃煤的利用率数据与所测试的燃煤的利用率相比较及时调整配煤的比例达到燃煤与发电最大的产出效率和最经济结果，这是10、燃煤发电系统的所生产产品的一路输出。另一路输出则是煤灰和煤烟，通过17、管道将燃烧产生的煤灰运出，将燃烧产生的煤烟通过11、除硫除烟系统，从15、烟園排除。
[0044]总体叙述:
[0045]经过市场选择订货适合于火电厂配煤的要求的煤，通过2、传送带，经过8、皮带秤检斤；通过2、传送带，进入9、在线全元素分析仪；通过2、传送带，将各种配煤输送到各个
1、储煤仓。从配煤输送到1、储煤仓的过程中经过了 8、皮带秤检斤，9、在线全元素分析仪在这个过程中实时将所流过各种煤的重量和它们水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标通过4、通讯线传输到计算机，逐一进行记录、存储，以备下一步的配煤提供原始的各个煤元的含量参数。
[0046]生产配煤过程:经2、传送带将各种煤送入带有传动部分变频系统的16、给料机，经18、计算机通过4、通讯线，向各个16、给料机的变频系统输入模拟控制信号控制其运行速度经2、传送带送入5、煤斗到2、传送带送入6、混煤器中由7、搅拌器，进行搅拌。各种配煤经过搅拌后的混合燃煤，经6、混煤器的输出口进入2、传送带经过8、皮带秤计量重量，通过2、传送带进入9、在线全元素分析仪，在线检测测量混合后的燃煤水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标，通过2、传送带送入10、燃煤发电系统。混合后的燃煤通过8、皮带秤检斤，9、在线全元素分析仪测试燃煤水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标，将重量和含量参数通过4、通讯线传输到18、计算机，这时18、计算机会根据燃烧与发电最经济、一定配煤量产电量最高的各种煤的最佳配煤比例的标准参数进行比较，通过逻辑运算，实时修正16、给料机提供煤的流量，使得经6、混煤器的燃煤技术指标与标准燃煤数据吻合接近，达到燃煤与发电最大的产出效率和最经济结果O
[0047]当:混合后配煤经过2、传送带进入10、燃煤发电系统，通过10、燃煤发电系统的粉碎、吹入、给风、燃烧、等等通过一系列工艺将化学能量转化为热能，热能又转化为机械能，机械能又电磁感应转化为电能通过12、变压器将10、燃煤发电系统所发出的电能控制在适合入电网电压传输到各个用户，从12、变压器所输出的电量通过3、并网电缆传输过程中经过13、电量传感器，实时的将通过13、电量传感器的电量的流量经过内部单片机的运算予以瞬时检测、累加记录并通过4、通讯线将所检测电量的实时结果输入到中控室18、计算机，中控室18、计算机将13、电量传感器的电量所检测的电量换算成与燃煤统一的能量参数进行比较，根据能量转换的运算法则实时计算出燃煤的利用率，再根据18、计算机所储存标准燃煤的利用率数据与所测试的燃煤的利用率相比较及时调整配煤的比例达到燃煤与发电最大的产出效率和最经济结果，这是10、燃煤发电系统的所生产产品的一路输出。另一路输出则是煤灰和煤烟，通过17、管道将燃烧产生的煤灰运出，将燃烧产生的煤烟通过11、除硫除烟系统，从15、烟園排除。
【权利要求】
1.一种高效精准的配煤系统，由:市场适合发电的各种煤经传送带通过皮带秤和在线全元素分析仪的检斤测量和水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标测量输送到各个储煤仓，在此同时:将所检测的各种煤的重量和水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标通过皮带秤和在线全元素分析仪配备的通讯线将数据传输给计算机给予储存、记录；在各种煤配煤过程中，从各个储煤仓通过配有变频动力系统的各个给料机通过和传送带通过计算机控制按比例输送到混煤器中经过搅拌器的搅拌后经传送带送往燃煤发电系统，在搅拌后经传送带送往燃煤发电系统过程中又经过皮带秤和在线全元素分析仪的检斤测量和水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标测量；将检斤测量和水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标测量参数通过通讯线输入到计算机和计算机所储存的燃煤标准参数比较，比较后通过数字模拟转换，用模拟信号控制给料机的频率即:控制其给煤的各个比例流量； 配煤进入燃煤发电系统经过粉碎、吹入、给风、燃烧、等等通过一系列工艺将化学能量转化为热能，热能又转化为机械能，机械能又转化为电能，再通过变压器将发出的电能转换适合并网标准的电压通过并网电缆输出到电力传输系统，在转换适合并网标准的电压通过并网电缆输出到电力传输系统过程中通过电量传感器进行实时的将通过电量传感器的电量的流量经过内部单片机的运算予以瞬时检测、累加记录并通过通讯线将所检测电量的实时结果输入到中控室计算机，中控室计算机将电量传感器的电量所检测的电量换算成与燃煤统一的能量参数进行比较，根据能量转换的运算法则实时计算出燃煤的利用率，再根据计算机所储存标准燃煤的利用率数据与所测试的燃煤的利用率相比较及时调整配煤的比例达到燃煤与发电最大的产出效率和最经济结果。
2.根据权利要求书I所述的一种高效精准的配煤系统，其技术特征:由:市场适合发电的各种煤经传送带通过皮带秤和在线全元素分析仪的检斤测量和水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标测量输送到各个储煤仓，在此同时:将所检测的各种煤的重量和水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标通过皮带秤和在线全元素分析仪配备的通讯线将数据传输给计算机给予储存、记录。
3.根据权利要求书I所述的一种高效精准的配煤系统，其技术特征:在各种煤配煤过程中，从各个储煤仓通过配有变频动力系统的各个给料机通过和传送带通过计算机控制按比例输送到混煤器中经过搅拌器的搅拌后经传送带送往燃煤发电系统。
4.根据权利要求书I所述的一种高效精准的配煤系统，其技术特征:在搅拌后经传送带送往燃煤发电系统过程中又经过皮带秤和在线全元素分析仪的检斤测量和水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标测量。
5.根据权利要求书I所述的一种高效精准的配煤系统，其技术特征:将检斤测量和水分、灰分、挥发分、热值、硫、碳氢、氮、灰熔点的含量及技术指标测量参数通过通讯线输入到计算机和计算机所储存的燃煤标准参数比较，比较后通过数字模拟转换，用模拟信号控制给料机的频率即:控制其给煤的各个比例流量。
6.根据权利要求书I所述的 一种高效精准的配煤系统，其技术特征:在转换适合并网标准的电压通过并网电缆输出到电力传输系统过程中通过电量传感器进行实时的将通过电量传感器的电量的流量经过内部单片机的运算予以瞬时检测、累加记录并通过通讯线将所检测电量的实时结果输入到中控室计算机。
7.根据权利要求书I所述的一种高效精准的配煤系统，其技术特征:中控室计算机将电量传感器的电量所检测的电量换算成与燃煤统一的能量参数进行比较，根据能量转换的运算法则实时计算出燃煤的利用率，再根据计算机所储存标准燃煤的利用率数据与所测试的燃煤的利用率相比较及时调整配煤的比例达到燃煤与发电最大的产出效率和最经济结 果ο
【文档编号】C10L5/00GK103566815SQ201210281500
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月9日 优先权日:2012年8月9日
【发明者】冯炳坤, 李志强 申请人:北京华德创业环保设备有限公司