一种锅炉煤粉燃烧热量控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种锅炉煤粉燃烧热量控制系统，该系统包括输送机及煤粉燃烧器，该输送机输送煤粉至该煤粉燃烧器，该系统还包括：灰分测量装置，测量该输送机所输送的煤粉的灰分信号；水分测量装置，测量该输送机所输送的煤粉的含水量；挥发分测量装置，测量该输送机所输送的煤粉的挥发分值；称重装置，测量该输送机所输送的煤粉的重量值；数据采集处理控制器，接收测量得到的该灰分信号、含水量、挥发分值以及重量值并据以计算煤粉的燃烧热量，该数据采集处理控制器根据该燃烧热量与一目标热量的差值，发出调整该输送机的输送量的控制信号。本实用新型专利技术精确获取煤粉的燃烧热量。可根据一目标热量，精确控制燃烧锅炉的入炉煤量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及锅炉燃烧热量测量与控制技术，特别是涉及一种锅炉燃煤(煤粉)燃烧热量控制系统。
技术介绍
燃烧锅炉广泛的应用于电力、冶金、水泥、化工等行业。以下以发电厂为例，简要说明锅炉煤粉燃烧热量控制现状。电厂有诸多控制系统，其中蒸汽压力控制系统或锅炉燃烧控制系统是根据锅炉蒸汽压力的偏差或发电机组的蒸汽负荷需求，来控制进入锅炉的燃煤量、送风量和引风量，以保证锅炉运行的经济性、稳定性和安全性。由于气压控制惯性较大，加之难以准确的测量入炉燃煤燃烧热的流量，以及所燃煤的品质多变，导致气压控制系统难以及时有效的克服燃煤热量内扰、难以确保燃烧过程稳定性和负荷适应性，从而影响该系统运行的经济性、稳定性和安全性。存在上述缺陷的主要原因是煤的燃烧热量并不仅仅取决于入炉煤重量，还与煤品质(发热量)有关。即燃烧热量=(发热量)* (煤重量)可见燃烧热量取决于煤发热量以及煤重量这两个因素，如果仅仅采用入炉煤的重量控制，则仅考虑了其中一个因素，使得燃烧热量的控制精度较低，会产生较大的热量波动而导致运行的不稳定性，降低了安全性。另外，在预定的目标热量下，根据煤发热量精确的控制入炉煤重量可以避免燃煤热量扰动，降低煤耗，降低成本，提高效率。对于大型电厂来说意义尤为重大。当前技术中，尚未见到能够精确控制燃烧锅炉的入炉煤的燃烧热量的控制装置。针对上述问题，本技术提出“一种锅炉煤粉燃烧热量控制系统及其方法”，对煤粉燃烧热量进行精确测量与闭环控制用以减少燃煤热量的扰动，提高电厂运行的稳定性和安全性，有效的降低煤耗。
技术实现思路
本技术解决的技术问题在于，精确获取煤粉的燃烧热量。更进一步的，根据目标热量，精确控制燃烧锅炉的入炉煤量。更进一步的，根据当前的入炉煤量获取其燃烧热量。本技术公开了一种锅炉煤粉燃烧热量控制系统，包括输送机以及煤粉燃烧器，该输送机输送煤粉至该煤粉燃烧器，该系统还包括测量该输送机所输送的煤粉的灰分信号的灰分测量装置；测量该输送机所输送的煤粉的含水量的水分测量装置；测量该输送机所输送的煤粉的挥发分值的挥发分测量装置；测量该输送机所输送的煤粉的重量值的称重装置；接收测量得到的该灰分信号、含水量、挥发分值以及重量值并据以计算煤粉的燃烧热量，并根据该燃烧热量与一目标热量的差值，发出调整该输送机的输送量的控制信号的数据采集处理控制器。该水分测量装置采用的是红外水分测量装置或微波水分测量装置。该称重装置采用的是X光秤或者电子皮带秤。该输送机采用的是螺旋输送机或皮带输送机或煤粉给料机。该测厚装置采用超声波测厚或压辊式测厚装置。该灰分测量装置为辐射式灰分测量装置，该辐射式灰分测量装置采用X射线源或r射线源。该系统还包括整形料仓，安装在该输送机的物料入口处。技术本技术的技术效果在于，能够精确获取煤粉的燃烧热量，特别是根据当前的入炉煤量获取其燃烧热量。另外，可根据一目标热量，精确控制燃烧锅炉的入炉煤量。附图说明图I所示为本技术的锅炉煤粉燃烧热量控制系统的结构示意图；图2所示为本技术的锅炉煤粉燃烧热量控制系统的结构示意图；图3所示为本技术的锅炉煤粉燃烧热量控制方法的流程图。具体实施方式以下结合附图说明本技术的技术方案。煤的燃烧热量与煤重量和煤的发热量(燃烧值)相关。为了精确控制锅炉煤的燃烧热量，需首先确认影响发热量的参数。煤的发热量主要取决于煤的水分、灰分和挥发分。水分包括内在水分、外在水分和全水分(全水分是内在、外在水分总和)全水分常用Mat表示，此外还有空气干燥基水分Mad。灰分包括空气干燥基灰分Aad和收到基灰分Am等。挥发分，也称挥发分产率，它是指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，常用空气干燥基挥发分Vad和收到基挥发分L表示。煤化研究所收集了全国各产地煤质的大量数据，采用数理统计方法和多元回归分析法推出了多种煤发热量计算公式，包括弹筒发热量Qb、高位发热量(^、低位发热量Qnrt以及各自4种基(空气干燥基(ad)、干基(d)、收到基(ar)、恒湿无灰基(maf ))等多种煤发热量计算公式。本技术可任意选取其中的低位或高位空气干燥基发热量计算公式，也可采用其他国际常用的煤发热量计算公式，如高特(Gouta)公式。本技术也专门给出了一种具备较高准确度的煤发热量计算公式，容后详叙。图I所示为本技术的锅炉煤粉燃烧热量控制系统100(采用螺旋输送机)的结构示意图。输送机3用于输送煤粉4至煤粉燃烧器7中进行燃烧。该输送机可以选用螺旋输送机、给粉机、电磁震动给料机以及封闭式的皮带输送机等。本实施例中采用了螺旋输送机。水分测量装置13包括水分测量探头131和水分测量主机132，水分测量探头131设置在该输送机3的上方。水分测量探头131发出的红外或微波射线照射煤粉，并获取反射的水分信号。该水分测量探头131将水分信号传送至水分测量主机132，由水分测量主机132计算该煤粉的含水量。水分测量主机132将含水量数据发送至数据采集处理控制器8，由数据采集处理控制器8进行数据运算以及控制。灰分测量装置为利用X射线源或r射线源的辐射式灰分测量装置，其包括射线源5和射线探测器6，二者分别安装在输送机3的上方和下方(或左右两侧)。射线源5发出的射线穿过输送机3上的煤粉后，被射线探测器6接收产生灰分信号，射线探测器6将该灰分信号发送至数据采集处理控制器8，数据采集处理控制器8进行数据运算以及控制。由于煤与灰分对射线的吸收能力不同，因此可以比较射线投射在煤粉前、后的强度变化，就可以得到煤的灰分值。故而，该灰分信号可以包括该输送机上有/无煤粉时该射线探测器6接收到的探测信号。该利用X射线源的灰分测量装置的测量方法在中国专利申请201110162779. 3中有所记载。称重装置可以是辐射式称重装置，或是电子皮带秤。辐射式称重装置包括称重放射源2以及称重探测器9，二者分别安装在输送机3的上方和下方(或左右两侧)，用于测量输送机所输送的煤粉的重量值。该称重装置采用的是现有技术中的X光秤或者电子皮带秤。特别是，如果输送机采用螺旋输送机，则称重装置可采用X光秤，如果输送机采用皮带输送机，则称重装置可采用电子皮带秤。称重装置将该重量值送至数据采集处理控制器8，由数据采集处理控制器8进行数据运算以及控制。挥发分测量装置20与数据采集处理控制器8连接，其用于测量输送机3上所输送的煤粉的挥发分值，并将该挥发分值输送至数据采集处理控制器8进行数据运算以及控制。由于一定种类的煤，其挥发分的数值相对变化不大，且挥发分对发热量的影响较小，故而，可采用定时采样的离线测量方式。可在煤粉放置在输送机3上进行输送之前，或者在输送机的输送过程中，定时在输送机3中进行采样，并送至挥发分测量装置20进行测量，获得挥发分值Vad。数据采集处理控制器8，接收测量得到的该灰分信号、含水量、挥发分值以及重量值并据以计算煤粉的燃烧热量，该数据采集处理控制器根据该燃烧热量与一目标热量的差值，发出调整该输送机的输送量的控制信号。该数据采集处理控制器8可采用PLC实现。该输送机3由输送机驱动器10驱动，输送机驱动器10接收数据采集处理控制器8发出的控制信号，调整输送机3的输送速度,从而改变输送机3的煤粉输送量。该系统还可包括一整形料仓1，安装在该输送机3的物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锅炉煤粉燃烧热量控制系统，包括输送机以及煤粉燃烧器，该输送机输送煤粉至该煤粉燃烧器，其特征在于，该系统还包括：测量该输送机所输送的煤粉的灰分信号的灰分测量装置；测量该输送机所输送的煤粉的含水量的水分测量装置；测量该输送机所输送的煤粉的挥发分值的挥发分测量装置；测量该输送机所输送的煤粉的重量值的称重装置；接收测量得到的该灰分信号、含水量、挥发分值以及重量值并据以计算煤粉的燃烧热量，并根据该燃烧热量与一目标热量的差值，发出调整该输送机的输送量的控制信号的数据采集处理控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邸生才，
申请(专利权)人：邸生才，
类型：实用新型
国别省市：