一种用于燃煤电厂的精准配煤方法及系统与流程

1.本发明属于火力发电厂燃煤管理领域，尤其是一种用于燃煤电厂的精准配煤方法及系统。


背景技术：

2.我国煤炭种类较多，受煤炭市场波动影响，大多数燃煤电厂的实际燃煤均非设计煤种，电厂主动或被迫掺烧了较多与设计煤质偏差较大的煤种，配煤掺烧以及成为某些燃煤电厂盈利的主要手段之一。
3.由于掺烧煤种类多，煤质多变，电厂在配煤掺烧过程中经常出现实际入炉燃用煤质与目标燃用煤质偏差过大的问题，并由此带来锅炉燃烧不稳、锅炉结渣等问题，给电厂的运行带来较大的安全隐患。对于燃煤电厂来讲，具有精准配煤的迫切需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决电厂在配煤掺烧过程中经常出现实际入炉燃用煤质与目标燃用煤质偏差过大的问题，提供一种用于燃煤电厂的精准配煤方法。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.一种用于燃煤电厂的精准配煤方法，包括以下步骤：
7.1)获取原煤的煤质数据，所述煤质数据包括全水mi、低位发热量qi、灰分ai；
8.2)根据煤质数据的不同将原煤分区堆放在煤场中；
9.3)获取目标上煤的煤质数据，全水m、低位发热量q、灰分a及煤量m；基于煤场各煤堆的煤质参数，基于式(1)计算各个煤堆的取煤量；
[0010][0011]
式中，mi为第i个煤堆的全水；qi为第i个煤堆的低位发热量；ai为第i个煤堆的灰分；mi为第i个煤堆的取煤量；
[0012]
根据式(1)，求解m1、m2、m3…
mi…mn
，得到第1到第i个煤堆的取煤量；
[0013]
4)将各煤堆的原煤按取煤量取出，混合后由上煤主皮带送往各煤仓，供锅炉使用；
[0014]
所述上煤主皮带上设有煤质在线检测装置，在线检测装置实时对煤流煤质进行检测，获取上煤主皮带上的煤流煤质数据，全水m0、低位发热量q0和灰分a0；
[0015]
5)实时对比目标上煤煤质和实时的煤质数据，计算两者的相对偏差：
[0016][0017][0018][0019]
6)若δm、δa或δq超出预设范围，则调整m1、m2、m3、
…
、mi的量；
[0020]
7)调整各煤源的取煤量后，实时检测上煤主皮带的煤流煤质，与目标上煤煤质进行比对；
[0021]
8)重复步骤4)-7)，直至δm、δa和δq均在预设范围内。
[0022]
进一步的，步骤6)中调整原则如下：
[0023]
若δq＞0，则增大煤源中qi小于q的取煤量；若δq＜0，则减小各个煤源中qi小于q的取煤量；
[0024]
其中，i取值范围为1～n。
[0025]
进一步的，步骤6)中调整原则如下：
[0026]
若δm＞0，则增大各个煤源中mi小于m的取煤量；若δm＜0，则减小各个煤源中mi小于m的取煤量；
[0027]
其中，i取值范围为1～n。
[0028]
进一步的，步骤6)中调整原则如下：
[0029]
若δa＞0，则增大各个煤源中ai小于a的取煤量，若δa＜0，则减小各个煤源中ai小于a的取煤量；
[0030]
其中，i取值范围为1～n。
[0031]
进一步的，步骤4)中各煤堆的原煤通过上煤皮带、转运站系统进行混合。
[0032]
进一步的，步骤3)中n≥4。
[0033]
进一步的，步骤5)中δm的预设范围为
±
20％
[0034]
进一步的，步骤5)中δa预设范围为
±
20％。
[0035]
进一步的，步骤5)中δq为
±
5％。
[0036]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0037]
本发明的用于燃煤电厂的精准配煤方法及系统，基于煤质数据对原煤进行分区储放，在根据目标煤质数据对求解出各个煤场的取煤量，之后混合后经上煤主皮带供锅炉使用；在上煤主皮带进一步的进行检测煤流的煤质，根据检测结果调整各个煤场的取煤量，进一步的保证了进入锅炉中的煤接近于目标上煤；本发明能够提高电厂配煤的精准度，减少实际入炉煤质和预期煤质的偏差，实现过程简便，初投资少，不需对电厂原有配煤系统和设施做大的改造。
附图说明
[0038]
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
[0039]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0040]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0041]
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
[0042]
参见图1，图1为本发明的流程图，本发明的用于燃煤电厂的精准配煤方法，包括以下步骤：
[0043]
1)原煤入厂后进行采样和化验分析，获取煤质数据，所述煤质数据包括全水mi、低位发热量qi、灰分ai；
[0044]
2)原煤入厂后，根据煤质不同分区堆放在煤场中，或存储在不同的筒仓中；
[0045]
3)根据目标上煤的煤质，全水m、低位发热量q、灰分a及煤量m，基于煤场各煤堆煤质参数，计算各个煤堆的取煤量；
[0046][0047]
其中，mi为第i个煤堆的全水；qi为第i个煤堆的低位发热量；ai为第i个煤堆的灰分；mi为第i个煤堆的取煤量；
[0048]
根据式(1)，求解m1、m2、m3…
mi…mn
，得到第1～第i个煤堆的取煤量；
[0049]
4)将各煤堆的原煤按取煤量取出，将各个取煤经上煤皮带、转运站系统进行混合后，通过上煤主皮带送往各煤仓，供锅炉使用；
[0050]
5)上煤主皮带上设有煤质在线检测装置，用于实时对煤流的煤质进行检测，获取主皮带上煤流的煤质数据，全水m0、低位发热量q0和灰分a0；
[0051]
实时对比目标上煤煤质和上煤主皮带煤流实时检测的煤质数据，计算两者的相对偏差：
[0052][0053][0054][0055]
6)若δm、δa、δq中的一项超出预设范围时，例如δm≥
±
20％、δa≥
±
20％、δq≥
±
5％，则调整m1、m2、m3、
…
、mi的量，调整原则如下：
[0056]
若δq＞0，则增大各个煤源中qi小于q的取煤量；若δq＜0，则减小各个煤源中qi小于q的取煤量；
[0057]
若δm＞0，则增大各个煤源中mi小于m的取煤量；若δm＜0，则减小各个煤源中mi小于m的取煤量；
[0058]
若δa＞0，则增大各个煤源中ai小于a的取煤量，若δa＜0，则减小各个煤源中ai小于a的取煤量；
[0059]
7)调整各煤源的取煤量后，实时检测上煤主皮带的煤流煤质，与目标上煤煤质进行比对，重复步骤4)和6)，直至δm、δa、δq均在预设范围内。
[0060]
实施例
[0061]
一种用于燃煤电厂的精准配煤方法，具体来讲是记录各煤入厂时的随车煤质或入厂煤采样煤质数据，需要配煤及上煤时，根据目标入炉煤质制定各煤源煤量，通过各皮带、转运站进行混合后，在上煤主皮带上通过煤质在线检测装置获得煤流煤质，并与目标煤质进行比对，根据比对结果反馈调整前端各煤源煤量，具体包括以下步骤：
[0062]
(1)电厂某段时间采购并入厂3种原煤，煤质参数见表1；将三种煤分区堆放在煤场不同区域。
[0063]
表1三种原煤的煤质参数
[0064][0065][0066]
(2)目标入炉混煤煤质为全水分26％、灰分26％，发热量4600kcal/kg，目标上煤2000t，上煤主皮带上煤速率为1000t/h，根据入厂原煤煤质，原煤1、原煤2、原煤3的取煤量分别为200t/h、400t/h、400t/h；
[0067]
(3)通过取料机，从原煤1、原煤2、原煤3的煤堆上，按200t/h、400t/h、400t/h的取煤速率取煤，通过皮带混合后，通过上煤主皮带送往各煤仓；
[0068]
(4)上煤主皮带上的在线检测装置实时检测煤流煤质，某个时间点对应的为全水分为27％、灰分27.8％、发热量4240kcal/kg；
[0069]
与目标煤质的相对偏差为：全水分3.84％、灰分6.92％、发热量-7.83％；实际上煤
煤质的全水分和灰分与目标煤质的相对偏差满足要求，发热量的偏差较大，可能由于各煤种来煤时的随车煤质与实际有偏差引起的，需要对配煤进行调整。
[0070]
(5)煤场分别通过取料机，从原煤1、原煤2、原煤3的煤堆上，按250t/h、400t/h、350t/h的取煤速率取煤，通过皮带混合后，通过上煤主皮带送往各煤仓；
[0071]
(6)上煤主皮带上对煤质在线检测装置检测皮带煤流煤质，某个时间点对应的为全水分为26.6％、灰分27.1％、发热量4312kcal/kg，与目标煤质的相对偏差为：全水分2.3％、灰分4.23％、发热量-6.25％，其中，实际上煤煤质的全水分和灰分与目标煤质的相对偏差满足要求，发热量的偏差较大，仍需要对配煤进行调整。
[0072]
(7)煤场分别通过取料机，从原煤1、原煤2、原煤3的煤堆上，按300t/h、400t/h、300t/h的取煤速率取煤，通过皮带混合后，通过上煤主皮带送往各煤仓；
[0073]
(8)上煤主皮带上对煤质在线检测装置检测皮带煤流煤质，某个时间点对应的为全水分为26.2％、灰分26.4％、发热量4385kcal/kg，与目标煤质的相对偏差为：全水分0.77％、灰分1.54％、发热量-4.67％。实际上煤煤质的全水分、灰分、发热量与目标煤质的相对偏差均满足要求。
[0074]
与现有电厂配煤方法相比，本发明初投资小，不需对电厂原有配煤设施进行更改，可实现燃煤电厂快速、精准配煤掺烧，提高燃煤电厂运行的安全性。
[0075]
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于燃煤电厂的精准配煤方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取原煤的煤质数据，所述煤质数据包括全水m
i
、低位发热量q
i
、灰分a
i
；2)根据煤质数据的不同将原煤分区堆放在煤场中；3)获取目标上煤的煤质数据，全水m、低位发热量q、灰分a及煤量m；基于煤场各煤堆的煤质参数，基于式(1)计算各个煤堆的取煤量；式中，m
i
为第i个煤堆的全水；q
i
为第i个煤堆的低位发热量；a
i
为第i个煤堆的灰分；m
i
为第i个煤堆的取煤量；根据式(1)，求解m1、m2、m3…
m
i
…
m
n
，得到第1到第i个煤堆的取煤量；4)将各煤堆的原煤按取煤量取出，混合后由上煤主皮带送往各煤仓，供锅炉使用；所述上煤主皮带上设有煤质在线检测装置，在线检测装置实时对煤流煤质进行检测，获取上煤主皮带上的煤流煤质数据，全水m0、低位发热量q0和灰分a0；5)实时对比目标上煤煤质和实时的煤质数据，计算两者的相对偏差：5)实时对比目标上煤煤质和实时的煤质数据，计算两者的相对偏差：5)实时对比目标上煤煤质和实时的煤质数据，计算两者的相对偏差：6)若δm、δa或δq超出预设范围，则调整m1、m2、m3、
…
、m
i
的量；7)调整各煤源的取煤量后，实时检测上煤主皮带的煤流煤质，与目标上煤煤质进行比对；8)重复步骤4)-7)，直至δm、δa和δq均在预设范围内。2.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂的精准配煤方法，其特征在于，步骤6)中调整原则如下：若δq＞0，则增大煤源中q
i
小于q的取煤量；若δq＜0，则减小各个煤源中q
i
小于q的取煤量；其中，i取值范围为1～n。3.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂的精准配煤方法，其特征在于，步骤6)中调整原则如下：若δm＞0，则增大各个煤源中m
i
小于m的取煤量；若δm＜0，则减小各个煤源中m
i
小于m
的取煤量；其中，i取值范围为1～n。4.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂的精准配煤方法，其特征在于，步骤6)中调整原则如下：若δa＞0，则增大各个煤源中a
i
小于a的取煤量，若δa＜0，则减小各个煤源中a
i
小于a的取煤量；其中，i取值范围为1～n。5.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂的精准配煤方法，其特征在于，步骤4)中各煤堆的原煤通过上煤皮带、转运站系统进行混合。6.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂的精准配煤方法，其特征在于，步骤3)中n≥4。7.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂的精准配煤方法，其特征在于，步骤5)中δm的预设范围为
±
20％。8.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂的精准配煤方法，其特征在于，步骤5)中δa预设范围为
±
20％。9.根据权利要求1所述的用于燃煤电厂的精准配煤方法，其特征在于，步骤5)中δq为
±
5％。10.一种用于燃煤电厂的精准配煤系统，其特征在于，包括煤场，煤场内设有若干个煤场分区，所述煤场分区分别与上煤子皮带相连，上煤子皮带上均设有皮带秤，上煤子皮带均汇流至上煤主皮带的入口，上煤主皮带上设有煤质在线检测仪器，上煤主皮带的出口处设有煤仓；所述皮带秤、煤质在线检测仪器均与控制中心进行通信；所述皮带秤用于将对应的煤流量数据发送给控制中心；所述煤质在线检测仪器用于将上煤主皮带的煤流煤质数据发送给控制中心；所述控制中心用于将目标煤质与接收到的煤流煤质进行对比，通过调整上煤子皮带上的煤流量将煤流煤质和目标煤质的偏差控制在预设范围内。

技术总结
本发明公开了一种用于燃煤电厂的精准配煤方法及系统，属于火力发电厂燃煤管理领域。本发明的用于燃煤电厂的精准配煤方法，基于煤质数据对原煤进行分区储放，在根据目标煤质数据对求解出各个煤场的取煤量，之后混合后经上煤主皮带供锅炉使用；在上煤主皮带进一步的进行检测煤流的煤质，根据检测结果调整各个煤场的取煤量，进一步的保证了进入锅炉中的煤接近于目标上煤；本发明能够提高电厂配煤的精准度，减少实际入炉煤质和预期煤质的偏差，实现过程简便，初投资少，不需对电厂原有配煤系统和设施做大的改造。和设施做大的改造。和设施做大的改造。


技术研发人员：方顺利 姚伟 李宇航 薛延廷 刘家利 姜宁 杨忠灿 王桂芳 张喜来 王志超 李仁义
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2020.11.21
技术公布日：2022/5/25