CN102968097A - 煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，包括现场采集端、数据中心、管理监测客户端、数据浏览客户端。现场采集端包括数据交换单元、燃料灰分检测单元、燃料重量计量单元、机组电能计量单元、烟气排放检测单元、调制解调器。数据交换单元通过多串口卡，与燃料灰分检测单元、燃料重量计量单元、机组电能计量单元、烟气排放检测单元连接。本发明能够实现将煤矸石综合利用电厂入炉燃料数据的远程监测，管理部门根据监测数值可以判断是否利用煤矸石发电，以及利用煤矸石发电的时间段、燃料热值和煤矸石掺烧比例偏差情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，特别涉及一种对煤矸石综合利用电厂入炉燃料进行远程在线监测，根据监测数值判断是否是利用煤矸石发电，以及利用煤矸石发电的时间段、燃料热值和煤矸石掺烧比例偏差情况的入炉燃料远程在线监测系统。
背景技术
煤矸石综合利用发电，作为煤矸石资源综合利用的重要途径之一，在消纳处理煤矸石、洗矸、煤泥等废弃资源方面发挥着重要作用。每年通过综合利用发电消耗的煤矸石、煤泥达1.35亿吨以上。截至2011年底，我国煤矸石、煤泥等低热值燃料发电机组总装机容量超过2800万千瓦。按照国家“十二五规划”，到2015年全国还要新建5000万千瓦的煤矸石、低热值煤综合利用电厂。
为鼓励煤矸石综合利用发电，国家出台了包括增值税退税、电量优先上网等在内的多项优惠扶持政策，极大地促进煤矸石资源综合利用发电行业的发展。但是，煤矸石综合利用电厂入炉燃料是否符合国家政策要求，一直缺乏及时、准确、直观的有效监管手段，这也导致了社会上一直存有对煤矸石综合利用电厂燃料真实性的质疑，严重影响了煤矸石资源综合利用电厂相关优惠扶持政策的落实，挫伤了合规煤矸石综合利用电厂的积极性。特别是随着CFB锅炉技术的不断发展，煤矸石低热值煤综合利用电厂锅炉单机容量越来越大，企业燃料作假造成的税收损害和恶劣影响也越来越大，也造成其它燃煤电厂的不公平，意见很大。
目前对煤矸石电厂的监督管理，主要通过国家认定审查和地方检查，费人费力，还难以奏效。在认定评审中，评审专家只能通过企业申报时提供的相关燃料情况材料进行判断和评估，而数据、票据和检测样品的真实性经常遭到质疑。地方现有的监管手段就是靠人工抽查，比较原始和落后，既费人费力，效果也不好。如何高效、可靠、便捷和低管理成本的监督管理提到了议事日程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够远程实时采集煤矸石电厂入炉燃料灰分、热值、入料量和机组发电量的入炉燃料远程在线监测系统。
本发明的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，包括现场采集端、数据中心、管理监测客户端、数据浏览客户端。所述现场采集端包括数据交换单元、燃料灰分检测单元、燃料重量计量单元、机组电能计量单元、烟气排放检测单元、调制解调器。数据交换单元通过多串口卡，与燃料灰分检测单元、燃料重量计量单元、机组电能计量单元、烟气排放检测单元连接。数据交换单元按照固定时间周期，从所述燃料灰分检测单元、所述燃料重量计量单元、所述机组电能计量单元、所述烟气排放检测单元采集数据。数据交换单元将所采集数据压缩处理后，按照固定时间周期由调制解调器将数据调制为模拟信号传输到数据中心。
本发明的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，所述数据中心包括服务器、调制解调器、存储单元，所述调制解调器将来自现场采集端的模拟信号解调为数字信号，传送给所述服务器。所述服务器将数据进行统计、分析处理后传输到所述存储单元，存储单元为磁盘存储阵列。所述服务器向所述管理监测客户端、所述数据浏览客户端提供信息资料获取服务。
本发明的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，所述管理监测客户端和所述数据浏览客户端通过网络连接到所述服务器，以向所述服务器获取信息资料。
本发明的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，所述数据交换单元是诸如工控机等工业级计算机。数据交换单元按照固定时间周期，从燃料灰分检测单元采集燃料灰分、热值、水分数据；从燃料重量计量单元采集燃料流量、累计重量数据；从机组电能计量单元采集发电机组当前功率、累计发电量数据；从烟气排放检测单元采集SO2、NOX、烟尘排放数据。
本发明的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，所述燃料灰分监测单元为同位素测灰仪，包括C形可旋转探测器架，配电箱，控制室仪表柜。燃料灰分监测单元检测输煤皮带上燃料的灰分、热值和水分，并将数据提供给所述数据交换单元。
本发明的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，所述燃料重量计量单元为电子皮带秤，包括称重传感器、测速传感器、控制仪。燃料重量计量单元计量输煤皮带上燃料的瞬时流量和累计重量，并将数据提供给所述数据交换单元。
本发明的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，所述机组电能计量单元为多功能电表，用于计量发电机组的当前功率和累计发电量，并将数据提供给所述数据交换单元。
本发明的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，所述烟气排放检测单元为烟气在线检测仪，用于检测烟囱尾气中SO2、NOX、烟尘排放含量，并将数据提供给所述数据交换单元。
本发明的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，所述管理监测客户端和所述数据浏览客户端，采用C/S结构形式访问所述服务器，通过网络实现对煤矸石综合利用电厂入炉燃料的监测。
本发明以TCP/IP网络为平台，通过现场采集入炉燃料的生产数据，并传输给远程的数据中心，实现了煤矸石电厂入炉燃料的远程监测。具有对入炉燃料数据实时记录、储存，历史数据查询等功能，同时还可将数据远程传输到主管部门，实现资源综合利用电厂的信息化监管，系统对入炉燃料数据进行定期收集、定期分析、定期汇报，为生产管理提供直观科学的依据。
附图说明
图1是本发明的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统的示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施方式。
如图1所示，本发明的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，包括现场采集端、数据中心、管理监测客户端、数据浏览客户端。现场采集端通过网络连接到数据中心，管理监控客户端、数据浏览客户端也分别通过网络连接到数据中心。
在现场采集端中，设置数据交换单元、燃料灰分检测单元、燃料重量计量单元、机组电能计量单元、烟气排放检测单元。数据交换单元通过多串口卡，与燃料灰分检测单元、燃料重量计量单元、机组电能计量单元、烟气排放检测单元连接。
在数据中心中，设置服务器、调制解调器、存储单元等。来自现场采集端的信号经调制解调器解调，来自燃料灰分检测单元、燃料重量计量单元、机组电能计量单元、烟气排放检测单元的数据传给服务器。服务器将数据分析处理后，传到存储单元。另外管理监测客户端、数据浏览客户端向服务器获取信息资料。
燃料灰分检测单元C形可旋转探测器架安装在输煤皮带上，探测器利用双γ射线，对皮带上流过的燃料进行检测，根据射线的衰减确定燃料的灰分含量，同时将信号传给控制室仪表柜主机，仪表柜主机对信号计算处理，生成灰分数据、热值数据、水分数据。仪表柜主机与数据交换单元连接。
燃料重量计量单元称重传感器检测皮带上燃料的重量信号，以确定燃料的重量，测速传感器检测皮带的运行信号，以确定皮带的运行速度。重量信号和测速信号同时传给控制仪，控制仪将接收到的重量信号和测速信号进行放大、滤波、A/D转换，积分运算后得到燃料的瞬时流量和累计重量。燃料重量计量单元与数据交换单元连接。
机组电能计量单元连接到发电机组，可对机组的当前有功功率和累计发电量进行计量。机组电能计量单元与数据交换单元连接。
数据交换单元是诸如工控机等工业级计算机。数据交换单元分别与燃料灰分检测单元、燃料重量计量单元、机组电能计量单元、烟气排放检测单元连接。数据交换单元按照固定时间周期，从燃料灰分检测单元采集燃料灰分、热值、水分数据；从燃料重量计量单元采集燃料流量、累计重量数据；从机组电能计量单元采集发电机组当前功率、累计发电量数据；从烟气排放检测单元采集SO2、NOX、烟尘排放数据。数据交换单元将所采集数据压缩处理后，按照固定时间周期由调制解调器将数据调制为模拟信号传输到数据中心。
管理监测客户端和所述数据浏览客户端，采用C/S结构形式访问所述服务器，通过网络实现对煤矸石综合利用电厂入炉燃料的监测。
服务器选用2U式机箱，安装于机房机柜上，服务器主要有以下功能：(1)为现场采集端提供对应数据接口，接收现场采集端传送来的数据。(2)处理数据，将数据形成日统数据、周统计数据、月统计数据、年统计数据。(3)向管理监测客户端和数据浏览客户端提供数据查询功能，客户端可以实时监测远程煤矸石电厂入炉燃料的数据。
本发明的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，数据交换单元与燃料灰分检测单元、燃料重量计量单元、机组电能计量单元、烟气排放检测单元连接使用RS-485标准通信线缆，通信协议使用Modbus-RTU。数据交换单元与数据中心服务器之间的连接，使用网线、光纤或同轴电缆，通信协议使用TCP/IP协议。
本发明能够实现远程对煤矸石电厂生产工况的监控，可以实时采集煤矸石入炉燃料的生产数据，并在线远程传输到数据中心，进行实时记录和储存和累计分析，根据其监测数值可以判断是否是利用煤矸石发电，以及利用煤矸石发电的时间段、燃料热值和煤矸石掺烧比例偏差情况。
Claims (9)
1.一种煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，其特征在于，该煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统包括现场采集端、数据中心、管理监测客户端和数据浏览客户端，所述现场采集端与所述数据中心连接，所述数据中心还连接到所述管理监测客户端和所述数据浏览客户端，
所述现场采集端包括数据交换单元，所述数据交换单元通过多串口卡与燃料灰分检测单元、燃料重量计量单元、机组电能计量单元、烟气排放检测单元连接。
2.根据权利要求1所述的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，其特征在于，所述数据中心包括服务器、调制解调器、存储单元，
所述调制解调器接收解调来自所述现场采集端的信号，并将该信号转换为数据，将所述燃料灰分检测单元、所述燃料重量计量单元、所述机组电能计量单元、所述烟气排放检测单元的数据传给所述服务器，所述服务器将数据生成日统计数据、周统计数据、月统计数据、年统计数据后，传到所述存储单元。
3.根据权利要求1所述的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，其特征在于，所述存储单元为磁盘存储阵列。
4.根据权利要求2所述的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，其特征在于，所述管理监测客户端和所述数据浏览客户端通过网络连接到所述服务器，以向所述服务器获取信息资料。
5.根据权利要求1所述的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，其特征在于，所述燃料灰分检测单元包括C形可旋转探测器架、配电箱和控制室仪表柜，探测器利用双γ射线，对皮带上流过的燃料进行检测，同时将信号传给控制室仪表柜主机，控制室仪表柜主机对信号计算处理，生成灰分数据、热值数据和水分数据，控制室仪表柜主机与所述数据交换单元连接。
6.根据权利要求1所述的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，其特征在于，所述燃料重量计量单元为电子皮带秤，包括称重传感器、测速传感器和控制仪，所述称重传感器检测皮带上燃料的重量信号，所述测速传感器检测皮带的运行信号，重量信号和测速信号同时传给所述控制仪，所述控制仪将接收到的重量信号和测速信号进行放大、滤波、A/D转换、积分运算后得到燃料的瞬时流量和累计重量。
7.根据权利要求1所述的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，其特征在于，所述机组电能计量单元为多功能电表，连接到发电机组，对发电机组的当前有功功率和累计发电量进行计量。
8.根据权利要求1所述的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，其特征在于，所述烟气排放检测单元为烟气在线检测仪，检测烟囱尾气中SO2、NOX、烟尘排放含量。
9.根据权利要求2所述的煤矸石综合利用电厂入炉燃料远程在线监测系统，其特征在于，所述数据交换单元是工业级计算机，所述数据交换单元按照固定时间周期，从所述燃料灰分检测单元采集燃料灰分、热值、水分数据；从所述燃料重量计量单元采集燃料流量、累计重量数据；从所述机组电能计量单元采集发电机组当前功率、累计发电量数据；从所述烟气排放检测单元采集SO2、NOX、烟尘排放数据，所述数据交换单元将所采集数据压缩处理后，按照固定时间周期由所述现场采集端的调制解调器将数据调制为模拟信号传输到数据中心。
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