CN117214405B - 一种电厂煤流和煤质监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电厂煤流和煤质监测系统，涉及燃煤发电技术领域，包括输煤装置，输煤装置上安装有煤流监测机构，输煤装置与磨煤装置的进料口连通，磨煤装置的出料口与煤输送带二的进料端对应设置，煤输送带二的出料端与分离装置的进料部对应设置，分离装置的出料端通过输送机构与电厂锅炉的进料口连通，输送机构的上方对应设有煤质监测机构，在输送机构的上方对应设置煤质监测机构，对粗煤和细煤分别进行煤质监测，解决了现有的煤质监测装置在对煤质进行监测时，需先经过磨煤机对煤进行碾磨破碎，然而煤在碾磨破碎后，粗细煤不能及时的分离，容易影响煤质的监测效果的技术问题。

Description

一种电厂煤流和煤质监测系统

技术领域

本发明涉及燃煤发电技术领域，具体为一种电厂煤流和煤质监测系统。

背景技术

风能、太阳能等波动性大间接性突出的新能源大幅并网消纳，电网新能源电源比重明显增高，电网负荷不稳定问题凸显。燃煤发电是当前唯一可实现大规模经济化深度快速调峰的灵活性资源；

现有的煤质监测装置在对煤质进行监测时，需先经过磨煤机对煤进行碾磨破碎，然而煤在碾磨破碎后，粗细煤不能及时的分离，容易影响煤质的监测效果。

发明内容

本发明提供一种电厂煤流和煤质监测系统，用以解决上述提出的现有的煤质监测装置在对煤质进行监测时，需先经过磨煤机对煤进行碾磨破碎，然而煤在碾磨破碎后，粗细煤不能及时的分离，容易影响煤质的监测效果的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种电厂煤流和煤质监测系统，包括输煤装置，输煤装置上安装有煤流监测机构，输煤装置与磨煤装置的进料口连通，磨煤装置的出料口与煤输送带二的进料端对应设置，煤输送带二的出料端与分离装置的进料部对应设置，分离装置的出料端通过输送机构与电厂锅炉的进料口连通，输送机构的上方对应设有煤质监测机构。

优选的，磨煤装置包括磨煤机，磨煤机上安装有出料斗，且磨煤机的出料口与出料斗的进料口连通，出料斗的出料口对应设置在煤输送带二进料端的上方。

优选的，输煤装置包括煤输送带一和储煤壳，储煤壳的内部设有储煤腔，储煤壳的下端转动设有堵板，堵板用于封堵储煤腔，储煤腔对应设置在煤输送带一的进料端的上方，煤输送带一的出料端与磨煤机的进料口对应连通。

优选的，分离装置为旋风分离器，分离装置的进料部为螺旋给料器，螺旋给料器的进料口与煤输送带二的出料端对应连通，螺旋给料器的出料口与旋风分离器的进料口连通，旋风分离器的出料口一对应设置在粗煤输送带的进料端的上方，旋风分离器的出料口二与抽吸泵的进料口连通，抽吸泵的出料口与送煤管的进料口连通，送煤管的出料口与集煤仓的进料口连通，集煤仓的出料口安装有开板，且集煤仓的出料口对应设置在细煤输送带的进料端的上方。

优选的，粗煤输送带的出料端、细煤输送带的出料端分别与电厂锅炉的进料口对应连通，粗煤输送带、细煤输送带的上方均对应设有煤质监测机构。

优选的，煤质监测机构包括微波水分仪和热量仪，微波水分仪对煤中的水分含量进行检测，热量仪对煤的热值进行检测。

优选的，煤流监测机构为电子皮带秤，电子皮带秤安装在煤输送带一的下方，电子皮带秤用于对煤的质量进行检测。

优选的，煤流监测机构还可以为稳定监测组件，稳定监测组件用于替换电子皮带秤，稳定监测组件包括两个安装板，两个安装板对称设置在煤输送带一的前后两端，两个安装板之间转动设有转动轴一和转动轴二，两个安装板之间固定设有γ探测器，γ探测器对应设置在煤输送带一的上方，转动轴一与整平轮固定连接，整平轮设置在靠近储煤壳的一侧，转动轴二与转动板固定连接，转动板设置在远离储煤壳的一侧，转动板的下端与煤输送带一的上端接触，转动轴二与角度传感器连接，煤输送带一的带轮与转速传感器连接，γ探测器设置在整平轮和转动板之间。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

在输送机构的上方对应设置煤质监测机构，对粗煤和细煤分别进行煤质监测，避免粗细煤不能及时的分离，从而影响煤质的监测效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的稳定监测组件结构示意图。

图中：1、煤输送带一；2、磨煤装置；3、出料斗；4、煤质监测机构；5、煤输送带二；6、分离装置；7、螺旋给料器；8、粗煤输送带；9、抽吸泵；10、送煤管；11、集煤仓；12、开板；13、电厂锅炉；14、储煤壳；15、堵板；16、细煤输送带；17、安装板；18、整平轮；19、转动轴二；20、转动板；21、角度传感器；22、转速传感器；23、电子皮带秤；24、γ探测器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供如下实施例

实施例1

本发明实施例提供了一种电厂煤流和煤质监测系统，如图1所示，包括输煤装置，输煤装置上安装有煤流监测机构，输煤装置与磨煤装置2的进料口连通，磨煤装置2的出料口与煤输送带二5的进料端对应设置，煤输送带二5的出料端与分离装置6的进料部对应设置，分离装置的出料端通过输送机构与电厂锅炉13的进料口连通，输送机构的上方对应设有煤质监测机构4。

上述技术方案的有益效果为：

在输煤装置上安装煤流检测机构，用于监测输煤装置的给煤量，输煤装置将待使用的煤输送入磨煤装置2中进行碾磨破碎，碾磨破碎的煤落在煤输送带二5上，煤输送带二5将碾磨破碎的煤送入分离装置6，分离装置6将碾磨破碎的煤分为粗煤和细煤，输送机构分别对粗煤和细煤进行输送，输送机构能够对粗煤和细煤进行分别输送，在输送机构的上方对应设置煤质监测机构4，对粗煤和细煤分别进行煤质监测，解决了现有的煤质监测装置在对煤质进行监测时，需先经过磨煤机对煤进行碾磨破碎，然而煤在碾磨破碎后，粗细煤不能及时的分离，容易影响煤质的监测效果的技术问题。

实施例2

在实施例1的基础上，如图1所示，磨煤装置2包括磨煤机，磨煤机上安装有出料斗3，且磨煤机的出料口与出料斗3的进料口连通，出料斗3的出料口对应设置在煤输送带二5进料端的上方；

输煤装置包括煤输送带一1和储煤壳14，储煤壳14的内部设有储煤腔，储煤壳14的下端转动设有堵板15，堵板15用于封堵储煤腔，储煤腔对应设置在煤输送带一1的进料端的上方，煤输送带一1的出料端与磨煤机的进料口对应连通。

上述技术方案的有益效果为：

储煤腔用于储存煤，在电厂运行需要燃烧煤时，打开堵板15，使得煤通过储煤腔落在煤输送带一1上，堵板15与储煤壳14转动连接，通过控制堵板15的转动角度，即可控制储煤壳14下端的出口面积，从而控制落在煤输送带一1上煤的流量，煤输送带一1将煤输送入磨煤机，磨煤机将煤碾磨破碎后经过出料斗3落在煤输送带二5上。

实施例3

在实施例2的基础上，如图1所示，分离装置6为旋风分离器，分离装置6的进料部为螺旋给料器7，螺旋给料器7的进料口与煤输送带二5的出料端对应连通，螺旋给料器7的出料口与旋风分离器的进料口连通，旋风分离器的出料口一对应设置在粗煤输送带8的进料端的上方，旋风分离器的的出料口二与抽吸泵9的进料口连通，抽吸泵9的出料口与送煤管10的进料口连通，送煤管10的出料口与集煤仓11的进料口连通，集煤仓11的出料口安装有开板12，且集煤仓11的出料口对应设置在细煤输送带16的进料端的上方；

粗煤输送带8的出料端、细煤输送带16的出料端分别与电厂锅炉13的进料口对应连通，粗煤输送带8、细煤输送带16的上方均对应设有煤质监测机构4；

煤质监测机构4包括微波水分仪和热量仪，微波水分仪对煤中的水分含量进行检测，热量仪对煤的热值进行检测，微波水分仪的型号为HYD-ZS，热量仪的型号为BOEN-021200；

煤流监测机构为电子皮带秤23，电子皮带秤23安装在煤输送带一1的下方，电子皮带秤23用于对煤的质量进行检测。

上述技术方案的有益效果为：

煤输送带二5将碾磨破碎的煤送入螺旋给料器7，螺旋给料器7将碾磨破碎的煤送入旋风分离器，旋风分离器将碾磨破碎的煤分离为粗煤和细煤，粗煤通过出料口一落在粗煤输送带8上，经粗煤输送带8输送到电厂锅炉13中，抽吸泵9工作时，将细煤通过出料口二和送煤管10送入集煤仓11中进行储存，在对锅炉低负荷燃烧炉火不稳定时，开启开板12，将细煤落在细煤输送带16上，经细煤输送带16输送到电厂锅炉13中，能够使低负荷状态下的炉火更加稳定，煤质监测机构4分别对粗煤和细煤进行煤质监测，使用微波水分仪对煤中的水分含量进行检测，使用热量仪对煤的热值进行检测，电子皮带秤23对煤输送带一1输送的煤的质量进行监测，可结合煤输送带一1的传输速度计算出煤输送带一1的给煤量。

实施例4

在实施例3的基础上，如图1-图2所示，煤流监测机构还可以为稳定监测组件，稳定监测组件用于替换电子皮带秤23，稳定监测组件包括两个安装板17，两个安装板17对称设置在煤输送带一1的前后两端，两个安装板17之间转动设有转动轴一和转动轴二19，两个安装板17之间固定设有γ探测器24，γ探测器24对应设置在煤输送带一1的上方，转动轴一与整平轮18固定连接，整平轮18设置在靠近储煤壳14的一侧，转动轴二19与转动板20固定连接，转动板20设置在远离储煤壳14的一侧，转动板20的下端与煤输送带一1的上端接触，转动轴二19与角度传感器21连接，煤输送带一1的带轮与转速传感器22连接，γ探测器24设置在整平轮18和转动板20之间。

上述技术方案的有益效果为：

使用电子皮带秤23测给煤量，容易因皮带跑偏和震动原因容易导致测量结果严重失准，使用稳定监测组件替换电子皮带秤23来测量煤输送带一1的给煤量，通过设置整平轮18，使得煤输送带一1上输送的煤层厚度保持一致，γ探测器24发射的射线穿透煤输送带一1上的煤时强度会发生变化，γ探测器24的输出信号与发射的射线强度成正比，可根据γ探测器24的输出信号、角度传感器21和转速传感器22的检测值来计算煤输送带一1的给煤量。

实施例5

在实施例4的基础上，

角度传感器21和转速传感器22均安装在煤输送带一1上，角度传感器21用于检测转动轴二19的转动角度，转速传感器22用于检测煤输送带一1中带轮的转速；

报警器：报警器设置在煤输送带一1上；

控制器：控制器与角度传感器21、转速传感器22、γ探测器24和报警器电连接；

控制器基于角度传感器21、转速传感器22和γ探测器24控制报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：控制器根据角度传感器21检测出的转动轴二19的转动角度、γ探测器24的输出信号和公式(1)计算出煤输送带一1上煤的理论密度；

其中，ρ为煤输送带一1上煤的理论密度，ln为自然对数，N₁为煤输送带一1上输送煤时γ探测器24的输出信号，N为煤输送带一1未输送煤时γ探测器24的输出信号，K为γ探测器24发出射线的质量吸收系数，L为转动板20的长度，α为角度传感器21的检测值，cos为余弦；

步骤2：控制器根据公式(1)计算出的煤输送带一1上煤的理论密度、转速传感器22检测出的煤输送带一1中带轮的转速和公式(2)计算出煤输送带一1的理论给煤量，控制器比较煤输送带一1的理论给煤量和预设给煤量，若煤输送带一1的理论给煤量大于预设给煤量，控制器控制报警器报警；

Q＝L*(1-cosα)*h**π*D*ρ (2)

其中，Q为煤输送带一1的理论给煤量，h为煤输送带一1上物料宽度，V为转速传感器22的检测值，π为圆周率，取值为3.14，D为煤输送带一1中带轮的直径。

上述技术方案的有益效果为：

将角度传感器21和转速传感器22均安装在煤输送带一1上，角度传感器21用于检测转动轴二19的转动角度，转速传感器22用于检测煤输送带一1中带轮的转速，控制器根据角度传感器21检测出的转动轴二19的转动角度、γ探测器24的输出信号和公式(1)计算出煤输送带一1上煤的理论密度(γ探测器24发出射线的质量吸收系数为煤输送带一1上单位重量的煤对γ探测器24发出射线的衰减量)，控制器根据公式(1)计算出的煤输送带一1上煤的理论密度、转速传感器22检测出的煤输送带一1中带轮的转速和公式(2)计算出煤输送带一1的理论给煤量，控制器比较煤输送带一1的理论给煤量和预设给煤量，若煤输送带一1的理论给煤量大于预设给煤量，控制器控制报警器报警，提醒工作人员及时调整堵板15的转动角度，从而减少煤输送带一1上的给煤量，避免给煤量过大影响煤输送带一1的正常运行。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种电厂煤流和煤质监测系统，其特征在于：包括输煤装置，输煤装置上安装有煤流监测机构，输煤装置与磨煤装置（2）的进料口连通，磨煤装置（2）的出料口与煤输送带二（5）的进料端对应设置，煤输送带二（5）的出料端与分离装置（6）的进料部对应设置，分离装置的出料端通过输送机构与电厂锅炉（13）的进料口连通，输送机构的上方对应设有煤质监测机构（4），输煤装置包括煤输送带一（1）和储煤壳（14）；

分离装置（6）为旋风分离器，分离装置（6）的进料部为螺旋给料器（7），螺旋给料器（7）的进料口与煤输送带二（5）的出料端对应连通，螺旋给料器（7）的出料口与旋风分离器的进料口连通，旋风分离器的出料口一对应设置在粗煤输送带（8）的进料端的上方，旋风分离器的出料口二与抽吸泵（9）的进料口连通，抽吸泵（9）的出料口与送煤管（10）的进料口连通，送煤管（10）的出料口与集煤仓（11）的进料口连通，集煤仓（11）的出料口安装有开板（12），且集煤仓（11）的出料口对应设置在细煤输送带（16）的进料端的上方；

粗煤输送带（8）、细煤输送带（16）的上方均对应设有煤质监测机构（4）；

煤流监测机构为稳定监测组件，稳定监测组件包括两个安装板（17），两个安装板（17）对称设置在煤输送带一（1）的前后两端，两个安装板（17）之间转动设有转动轴一和转动轴二（19），两个安装板（17）之间固定设有γ探测器（24），γ探测器（24）对应设置在煤输送带一（1）的上方，转动轴一与整平轮（18）固定连接，整平轮（18）设置在靠近储煤壳（14）的一侧，转动轴二（19）与转动板（20）固定连接，转动板（20）设置在远离储煤壳（14）的一侧，转动板（20）的下端与煤输送带一（1）的上端接触，转动轴二（19）与角度传感器（21）连接，煤输送带一（1）的带轮与转速传感器（22）连接，γ探测器（24）设置在整平轮（18）和转动板（20）之间。

2.根据权利要求1所述的一种电厂煤流和煤质监测系统，其特征在于：磨煤装置（2）包括磨煤机，磨煤机上安装有出料斗（3），且磨煤机的出料口与出料斗（3）的进料口连通，出料斗（3）的出料口对应设置在煤输送带二（5）进料端的上方。

3.根据权利要求2所述的一种电厂煤流和煤质监测系统，其特征在于：储煤壳（14）的内部设有储煤腔，储煤壳（14）的下端转动设有堵板（15），堵板（15）用于封堵储煤腔，储煤腔对应设置在煤输送带一（1）的进料端的上方，煤输送带一（1）的出料端与磨煤机的进料口对应连通。

4.根据权利要求1所述的一种电厂煤流和煤质监测系统，其特征在于：粗煤输送带（8）的出料端、细煤输送带（16）的出料端分别与电厂锅炉（13）的进料口对应连通。

5.根据权利要求4所述的一种电厂煤流和煤质监测系统，其特征在于：煤质监测机构（4）包括微波水分仪和热量仪，微波水分仪对煤中的水分含量进行检测，热量仪对煤的热值进行检测。