一种原煤斗容量提升方法与流程

1.本发明涉及火电技术领域，尤其涉及一种原煤斗容量提升方法。


背景技术：

2.在火电技术领域，原煤斗是指在火电厂中原煤、煤泥等颗粒性物料储存仓，煤被磨成煤粉前的最后储存设备，使用十分普及，火电厂原煤斗根据形状与尺寸可以计算出其设计容量，但是，如果进入煤斗的燃煤湿度大、粘度大时，煤会附着在原煤斗内壁上，长此以往会形成大量挂壁的燃煤，导致原煤斗实际容量大幅降低，而经过一段运行时间后，这样挂壁的燃煤可能在某一时间掉落，又使原煤斗实际容量大幅提高，因为存在这样的情况，所以导致原煤斗实际容量一直在变化。
3.除了根据设计形状与尺寸计算理论容积外，一般采用下述试验法来计算原煤斗实际容量，现有技术计算方法一般为：原煤斗实际容量＝试验时长
×
此时间段的平均给煤量，在运行试验过程中，记录开始时间的原煤斗燃煤料位b和结束时间的燃煤料位a，根据上述公式可计算出原煤斗燃煤料位a至b之间的实际容量。
4.但是，因容器设备的实际容量存在实时变化的情况，现有方法并不能实时动态监测，时效性差，需要人工频繁更新数据，无法解决火电厂原煤斗实际容量因频繁变化而无法实际测算其容量的问题，无法解决火电厂原煤斗容量无法实时动态监测的问题，无法解决火电厂原煤斗内所储存燃煤无法计算其可燃时间的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种原煤斗容量提升方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种原煤斗容量提升方法，包括以下步骤：
8.将重锤料位计安装在原煤斗上，用于实时获取原煤斗料位数据信息；
9.将称重式给煤机安装在原煤斗上，用于实时获取给煤机实时的给煤量数据信息；
10.标记a时刻为初始时刻，记录a时刻下原煤斗料位的数据信息x；
11.标记b时刻为末时刻，记录b时刻下原煤斗料位的数据信息y；
12.获取称重式给煤机在a时刻到b时刻的平均给煤量z；
13.计算上述数据，获取原煤斗料位x至y的实际容量t。
14.优选地，所述重锤料位计包括探头传感器、感应锤、内部编码器、嵌入式处理器，所述重锤料位计的测量包括以下步骤：
15.探头传感器控制感应锤快速下降至原煤斗物料表面；
16.感应锤一旦接触被测物料面便立即返回待测位置；
17.内部编码器发出与感应锤位移相应的脉冲信号；
18.经嵌入式处理器运算后，输出与料位对应的4－20ma标准信号，关系式为：
其中，h为料仓高度、m为实际测量距离、i为输出电流值、h
‑
m为实际料位高度。
19.优选地，所述称重式给煤机包括胶带、称重桥架、称重显示仪表等，所述称重式给煤机的实时给煤量测量包括以下步骤：
20.利用胶带拖动原煤运行，原煤自身的重力与胶带之间的摩擦力促使称重式给煤机能够连续、均匀的给煤；
21.称重桥架检测胶带上的物料并产生电信号，称重显示仪表接收电信号；
22.称重显示仪表将接收的电信号经过放大、整形、转换与积分运算，在称重显示仪表上显示输送原煤的累积量和瞬时量。
23.优选地，所述平均给煤量z的计算公式为：所述|z
b
‑
z
a
|为称重式给煤机在a时刻到b时刻的总给煤量，所述t
b
‑
t
a
为a时刻到b时刻的时间差，所述原煤斗料位x至y的实际容量的计算公式为：t＝(b
‑
a)
×
z。
24.优选地，所述给煤量的单位为吨/每小时，即每小时对锅炉炉膛供应的燃煤用量，所述料位是指容器设备内固体物料的高度。
25.优选地，所述胶带的下方安装有称重托辊、称重传感器，所述称重桥架安装有称重传感器，所述称重桥架支撑着称重托辊。
26.相比现有技术，本发明的有益效果为：
27.1、通过本发明提供的一种原煤斗容量提升方法，成功实现了实时对不断变化的原煤斗实际容量的测量，解决了原煤斗内所储存燃煤无法计算其可燃时间的问题，使得可以对各种煤种掺配的煤量做到精细化，更好的控制燃烧成本，取得预期的经济效益，为企业在日益竞争激烈的市场上取得竞争优势，有利于企业的可持续发展。
28.2、通过重锤料位计的测量方法，保障了测量结果的可靠性，且能够避免粉尘、湿度、介电常数等参数对测量的影响，又因重锤料位计本身设计简单，方便安装使用，同时，使用寿命长这一优势，间接节约了使用成本与置换成本。
29.3、通过称重式给煤机对实时给煤量的测量方法，保障了实时的给煤量测量的精确性，为原煤斗容量提升方法步骤的顺利进行提供了前提，同时，由于称重式给煤机方便操作、维修，间接节约了本发明方法的运用成本，推动了本发明方法的实际运用于推广。
附图说明
30.图1为本发明提出的一种原煤斗容量提升方法的步骤流程图；
31.图2为本发明提出的一种原煤斗容量提升方法中重锤料位计的作用流程图；
32.图3为本发明提出的一种原煤斗容量提升方法中称重式给煤机的作用流程图；
33.图4为本发明提出的一种原煤斗容量提升方法的实施例示意图；
34.图5为本发明提出的一种原煤斗容量提升方法中实施例的附图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
36.参照图1所示，一种原煤斗容量提升方法，包括以下步骤：第一步，将重锤料位计安装在原煤斗上，用于实时获取原煤斗料位数据信息，第二步，将称重式给煤机安装在原煤斗上，用于实时获取给煤机实时的给煤量数据信息，第三步，标记a时刻为初始时刻，记录a时刻下原煤斗料位的数据信息x，第四步，标记b时刻为末时刻，记录b时刻下原煤斗料位的数据信息y，第五步，获取称重式给煤机在a时刻到b时刻的平均给煤量z，第六步，计算上述数据，获取原煤斗料位x至y的实际容量t。
37.需要补充说明的是，参照图4所示，平均给煤量z的计算公式为：|z
b
‑
z
a
|为称重式给煤机在a时刻到b时刻的总给煤量，t
b
‑
t
a
为a时刻到b时刻的时间差，原煤斗料位x至y的实际容量的计算公式为：t＝(b
‑
a)
×
z。
38.其次，给煤量的单位为吨/每小时，即每小时对锅炉炉膛供应的燃煤用量，料位是指容器设备内固体物料的高度。
39.通过本发明提供的一种原煤斗容量提升方法，成功实现了实时对不断变化的原煤斗实际容量的测量，解决了原煤斗内所储存燃煤无法计算其可燃时间的问题，使得可以对各种煤种掺配的煤量做到精细化，更好的控制燃烧成本，取得预期的经济效益，为企业在日益竞争激烈的市场上取得竞争优势，有利于企业的可持续发展。
40.参照图2所示，重锤料位计包括探头传感器、感应锤、内部编码器、嵌入式处理器，重锤料位计的测量包括以下步骤：第一步，探头传感器控制感应锤快速下降至原煤斗物料表面，第二步，感应锤一旦接触被测物料面便立即返回待测位置，第三步，内部编码器发出与感应锤位移相应的脉冲信号，第四步，经嵌入式处理器运算后，输出与料位对应的4－20ma标准信号，关系式为：其中，h为料仓高度、m为实际测量距离、i为输出电流值、h
‑
m为实际料位高度，通过重锤料位计的测量方法，保障了测量结果的可靠性，且能够避免粉尘、湿度、介电常数等参数对测量的影响，又因重锤料位计本身设计简单，方便安装使用，同时，使用寿命长这一优势，间接节约了使用成本与置换成本。
41.参照图3所示，称重式给煤机包括胶带、称重桥架、称重显示仪表等，称重式给煤机的实时给煤量测量包括以下步骤：第一步，利用胶带拖动原煤运行，原煤自身的重力与胶带之间的摩擦力促使称重式给煤机能够连续、均匀的给煤，第二步，称重桥架检测胶带上的物料并产生电信号，称重显示仪表接收电信号，第三步，称重显示仪表将接收的电信号经过放大、整形、转换与积分运算，在称重显示仪表上显示输送原煤的累积量和瞬时量。
42.需要补充说明的是，胶带的下方安装有称重托辊、称重传感器，称重桥架安装有称重传感器，称重桥架支撑着称重托辊。
43.通过称重式给煤机对实时给煤量的测量方法，保障了实时的给煤量测量的精确性，为原煤斗容量提升方法步骤的顺利进行提供了前提，同时，由于称重式给煤机方便操作与维修，间接节约了本发明方法的运用成本，推动了本发明方法的实际运用与推广。
44.假设原煤斗最高料位为10米，料位范围为0
‑
10米。
45.实施例1：实时监测记录原煤斗料位和对应给煤机的给煤量，根据记录的数据来计算，可建立一个数据库，根据情况定义数据库的大小，这里的数据库大小以记录24小时的数据为例，每一分钟记录一次数据(也可以是每秒记录一次等)，则数据库内每一个测点可记录24*60＝1440条数据，设置成动态数据库后，当产生第1441条数据时将记录在最后位置，同时清除排在最前位置的第一条数据，即此时数据库记录的是第2至1441条数据，随着时间的流逝，数据库将一直记录最新的1440条数据，然后用这1440条数据持续判断计算原煤斗煤量。
46.举例计算原煤斗料位在5
‑
6米间的煤量，料位为x1，x2，x3……
x
1440
，对应给煤机的给煤量为y1，y2，y3……
y
1440
，如果x1≥6，x2<6，记录x1的时间为t1，如果x
100
≥5，x
101
<4，记录x
100
的时间为t2，即原煤斗料位从6米下降至5米所用时间为t2‑
t1，取用t1至t2时间段内的对应给煤机的给煤量y(y1至y
100
所有数据的平均值)，原煤斗料位5至6米的实际煤量为g＝y
×
(t2‑
t1)，以此类推，可计算出其他每个料位段的原煤储量，分的段数越多，计算的越精确，需要特别说明的是，计算分析之前，要做一个判断：x1至x
101
是否为递减，只有当x1至x
101
为递减时才进行计算，即料位持续下降才会继续计算，如发生递增情况，说明原煤斗有新煤增添进入，此种情况时整段数据全部放弃，不做计算，继续寻找下一段符合条件的数据再进行计算，最终计算结果可记入另一个数据库(原煤斗煤量数据)，1440条数据采集为动态，如果发生新的计算结果可覆盖上一次的计算结果，致使原煤斗煤量数据持续更新，参照图5所示，根据此种计算方法得到1a到2e十个原煤斗的分段煤量。
47.根据图5中的数据，再利用分段函数，可以计算任何原煤斗料位所对应的实际原煤量z。
48.原煤斗内所剩煤量可用时间的计算，预测未来时间内的平均用煤量或以称重式给煤机当前的实时给煤量数据进行计算，例如此项数据为a吨/每小时，原煤斗内所剩煤量可用时间为(小时)。t+初始时间＝所有煤量用完时间。
49.扩展使用例，参照图4中的第二行数据，当原煤斗料位为3米，给煤量为30吨/每小时，现在时间为14:00时，经本发明所述方法计算可得到现原煤斗所剩煤量将在15:35用完，此时预测15:35后将使用优质煤，同时需要优质煤燃烧到18:30，预测15:35至18:30的给煤量为38吨/每小时，则所需总煤量为38
×
(18:30
‑
15:35)＝87.5吨，利用函数计算原煤斗料位4至h米为87.5吨，求得h，即现在新增煤量进入原煤斗，使原煤斗料位升至h米即可满足所需要求，此例如图4所示h＝5.1(米)。
50.本发明中，可通过以下操作方式阐述其功能原理：
51.第一步，将重锤料位计安装在原煤斗上，用于实时获取原煤斗料位数据信息，第二步，将称重式给煤机安装在原煤斗上，用于实时获取给煤机实时的给煤量数据信息，第三步，标记a时刻为初始时刻，记录a时刻下原煤斗料位的数据信息x，第四步，标记b时刻为末时刻，记录b时刻下原煤斗料位的数据信息y，第五步，获取称重式给煤机在a时刻到b时刻的平均给煤量z，第六步，计算上述数据，获取原煤斗料位x至y的实际容量t。
52.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。