CN112682810B - 一种煤场燃煤控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤场燃煤控制系统及方法，涉及煤场燃煤控制技术领域，用于解决火力发电厂燃煤控制策略缺乏科学的决策支撑等问题。系统包括：配煤掺烧系统、控制单元、数据采集单元；配煤掺烧系统包括：制粉系统和燃烧系统；制粉系统包括：磨煤机和制粉系统传感器；制粉系统传感器用于检测磨煤机出口的第一制粉参数；燃烧系统包括通入贫煤粉的第一进料通道和通入烟煤粉的第二进料通道；数据采集单元用于采集制粉系统的制粉参数和燃烧系统的燃烧参数；控制单元能够控制第一进料通道和第二进料通道的进料参数，以及根据预设制粉参数和第一制粉参数向煤磨机发送优化的第二制粉参数指令。本发明能够科学、有效地降低燃煤成本。

Description

一种煤场燃煤控制系统及方法

技术领域

本发明涉及煤场燃煤控制技术领域，尤其涉及一种煤场燃煤控制系统及方法。

背景技术

燃料管理工作，是火力发电厂的基础工作，是火电企业核心竞争力之一。目前我国火力发电厂在不同程度上实现了燃料管理数字化和科学化，但数字化的程度与实际要求还存在一些差距。不断完善煤场模型数字化、煤场动态实时化、煤场管理闭环化三化合一的数字化煤场，实现电厂燃料管理科学决策，控制燃煤成本，提高安全运行防护，仍是亟需解决的问题。对于火力发电厂，燃煤占据发电成本的60％-70％，如何控制燃煤成本对于节约电厂用电成本至关重要。对于一些高挥发分煤种，由于煤种极易自燃，对安全防护要求很高。目前，火力发电厂燃煤控制策略基于历史经验，缺乏科学的决策支撑，使得燃煤库存并非或严重偏离电厂的最优库存。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提出一种煤场燃煤控制系统及方法，以解决现有技术中存在的如下技术问题之一：(1)煤场安全防护不足；(2)燃料管理数字化和科学化程度不足；(3)火力发电厂燃煤控制策略基于历史经验，缺乏科学的决策支撑。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种煤场燃煤控制系统，包括：配煤掺烧系统、控制单元和数据采集单元；

所述配煤掺烧系统包括：制粉系统和燃烧系统；

所述制粉系统包括：磨煤机和制粉系统传感器；所述制粉系统传感器用于检测磨煤机出口的第一制粉参数；

所述燃烧系统包括通入贫煤粉的第一进料通道和通入烟煤粉的第二进料通道；

所述数据采集单元用于采集制粉系统的制粉参数和燃烧系统的燃烧参数；

所述控制单元能够控制所述第一进料通道和第二进料通道的进料参数，以及根据预设制粉参数和第一制粉参数向所述煤磨机发送优化的第二制粉参数指令。

进一步地，所述第一制粉参数包括：第一出口处的温度、第一风速和第一煤粉颗粒度中的一个或多个；所述第二制粉参数包括：第二出口处的温度、第二风速和第二煤粉颗粒度中的一个或多个。

进一步地，所述燃烧系统的燃烧参数包括燃烧系统的灰分含量，温度和氧含量。

进一步地，所述数据采集单元还用于采集燃煤库存量信息和库存影响因子，所述库存影响因子包括：电力市场数据、能源供需结构数据、所述第二制粉参数、煤炭物流数据、煤炭损耗数据和环保指标数据；

所述煤场燃煤控制系统还包括库存预警服务单元，所述库存预警服务单元用于根据所述数据采集单元采集的数据，确定煤炭配置信息。

进一步地，所述库存预警服务单元包括：数据处理模块；所述数据处理模块用于：根据所述燃煤库存量信息和所述库存影响因子，确定所述煤炭配置信息。

进一步地，所述磨煤机包括：第一磨粉机和第二磨煤机；

所述第一磨煤机用于生产贫煤粉，所述第二磨煤机用于生产烟煤粉。

进一步地，所述制粉系统还包括：保护气设备；

所述保护气设备用于盛放保护气；使所述第二磨煤机在保护气的气氛中生产所述烟煤粉。

进一步地，所述制粉系统还包括：可燃气体检测设备；

所述可燃气体检测设备用于检测所述第二磨煤机的工作环境中的可燃气体的浓度；

在所述可燃气体的浓度达到预设值时，所述保护气设备向所述第二磨煤机的工作环境中充入保护气。

进一步地，所述燃烧系统包括旋流燃烧器；所述旋流燃烧器包括：搅拌桨和混合腔室；

所述混合腔室开设有所述第一进料通道和第二进料通道；

所述第一进料通道用于传输第一气流，所述第一气流用于输送所述贫煤粉；所述第二进料通道用于传输第二气流，所述第二气流用于输送所述烟煤粉；

所述搅拌桨设置在所述混合腔室中，所述第一气流和所述第二气流带动所述搅拌桨旋转；

所述搅拌桨用于混合所述第一气流中的贫煤粉和所述第二气流中的烟煤粉；

所述控制单元能够控制所述第一气流和第二气流的风速和流量。

进一步地，所述制粉系统传感器包括：制粉系统温度传感器、制粉系统风量传感器和制粉系统细度传感器中的一个或多个，用于检测煤磨机出口处的温度、风速和煤粉颗粒度中的一个或多个；所述制粉系统传感器将采集到的数据传输给控制单元，控制单元根据采集的数据和预设的优化条件，以向煤磨机发送指令的方式对煤磨机出口处的温度、风速和煤粉颗粒度中的一个或多个进行调整。

进一步地，可燃气体检测设备用于检测第二磨煤机的工作环境中的可燃气体的浓度，可燃气体包括：一氧化碳和甲烷；所述控制单元与保护气系统连接，在可燃气体的浓度达到预设值时，控制单元向保护气系统发送指令，保护气系统开启向第二磨煤机的工作环境中冲入保护气，保护气通常为氮气或氩气。

进一步地，配煤掺烧系统还包括堆放系统，堆放系统包括：温度检测器、喷淋器和煤质检测设备，均与控制单元相连，温度检测器用于检测贫煤粉和烟煤粉的温度，当温度检测器检测到贫煤粉和/或烟煤粉的温度达到阈值时，控制单元控制喷淋器向贫煤粉和/或烟煤粉喷注冷却液体。

进一步地，所述煤炭需求量信息根据能源供需结构数据和环保指标数据确定，所述能源供需结构数据包括：预设煤炭发电量和当前煤炭发电量；所述环保指标数据包括：预设碳排量和当前碳排量；所述煤炭需求量信息包括：所述煤炭需求量和所述煤炭种类；

所述数据处理模块用于确定所述预设煤炭发电量是否大于所述当前煤炭发电量；在所述预设煤炭发电量大于所述当前煤炭发电量时，根据所述预设碳排量和所述当前碳排量的差值，确定煤炭需求量和煤炭种类。

进一步地，所述数据处理模块还用于从所述电力市场数据中，确定碳排量交易价格和至少一种煤炭对应的碳排量和煤炭成本减少量；根据预设碳排量和所述至少一种煤炭对应的碳排量，确定各种所述煤炭对应的碳排量超出量；根据所述碳排量交易价格和各种所述煤炭对应的碳排量超出量，分别确定各种所述煤炭对应的碳排量成本增加量；确定待购买煤炭和所述待购买煤矿对应的碳排量；所述待购买煤炭为成本减少量大于碳排量成本增加量，且成本减少量与碳排量成本增加量之差最大的煤炭。

进一步地，所述控制单元还包括第一神经网络模块，所述第一神经网络模块根据当前烟煤库存量、当前贫煤库存量、贫煤和烟煤价格指数、碳排量和污染物排放量要求、煤炭配货周期确定第一掺烧比；

进一步地，所述燃烧系统中设置有燃烧系统灰分传感器，燃烧系统温度传感器，燃烧系统氧含量传感器；

所述燃烧系统灰分传感器用于采集燃烧系统中的煤炭燃烧残留物的含量；

所述燃烧系统温度传感器用于采集燃烧时燃烧系统内的温度；

所述燃烧系统氧含量传感器用于采集燃烧时燃烧系统中的氧气浓度；

所述数据采集单元可以从燃烧系统灰分传感器，燃烧系统温度传感器，燃烧系统氧含量传感器获取燃烧系统的灰分含量，温度和氧含量；所述控制单元根据灰分含量，温度和氧含量，调整风速和掺烧比。

第二方面，本发明实施例提供了一种煤场燃煤控制方法，采用第一方面所述的煤场燃煤控制系统，包括：

检测煤粉制备设备出口的第一制粉参数；

根据预设制粉参数和所述第一制粉参数，生成含有第二制粉参数的指令，并将所述指令发送给所述煤粉制备设备；

采集燃煤库存量信息和库存影响因子，所述库存影响因子包括：电力市场数据、能源供需结构数据、所述第二制粉参数、煤炭物流数据、煤炭损耗数据和环保指标数据；

根据所述燃煤库存量信息和所述库存影响因子，确定煤炭配置信息。

进一步地，所述根据所述燃煤库存量信息和所述库存影响因子，确定煤炭配置信息，包括：

根据所述能源供需结构数据和所述环保指标数据，确定煤炭需求量信息；

根据所述第二制粉参数和所述煤炭损耗数据，确定煤炭消耗量；

根据所述煤炭物流数据，确定煤炭补充量和补充周期；

根据所述燃煤库存量信息、所述煤炭需求量信息、所述煤炭消耗量、所述煤炭补充量和所述补充周期，确定所述煤炭配置信息。

进一步地，所述能源供需结构数据包括：预设煤炭发电量和当前煤炭发电量；所述环保指标数据包括：预设碳排量和当前碳排量；所述煤炭需求量信息包括：所述煤炭需求量和所述煤炭种类；

所述根据所述能源供需结构数据和所述环保指标数据，确定煤炭需求量信息，包括：

确定所述预设煤炭发电量是否大于所述当前煤炭发电量；

在所述预设煤炭发电量大于所述当前煤炭发电量时，根据所述预设碳排量和所述当前碳排量的差值，确定煤炭需求量；

根据所述预设碳排量和所述当前碳排量的差值，确定煤炭种类。

本发明技术方案的有益效果：

1.本发明技术方案中，分别制备贫煤粉和烟煤粉，并在燃烧时按照预设比例向燃烧系统中同时输送两种煤粉，以防止混合后两种煤粉之间的组分相互影响，从而降低最终的燃烧效果。此外，通常烟煤的掺入比例小于50％，以降低在制作混合煤粉时发生爆炸的可能。在分开制作煤粉后，可以在燃烧时将烟煤的掺入比例理论上变为任意比例。

2.利用配煤掺烧系统中的各硬件设备、数据采集单元和库存预警服务单元构成针对煤场燃煤控制的物联网，以实现将掺烧过程中的制粉数据与燃煤配置数据结合，从而实现对煤炭数据进行从燃煤买入到燃煤燃烧的过程跟踪和处理，进而实现科学、有效地降低燃煤成本。

3.本发明技术方案中，通过设置保护气系统，以便于在保护气的存在下制备烟煤的煤粉，从根源上杜绝煤粉发生爆炸。

4.本发明技术方案中，通过设置可燃气体检测设备，以便于在制备烟煤煤粉时，根据环境中的可燃气体浓度选择加入保护气的时机，以节省工艺成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例提供的一种制粉系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种堆放系统的结构示意图。

附图标记：1-制粉系统，11-煤磨机，13-制粉系统传感器，14-可燃气体检测设备，15-保护气系统，16-防爆门，2-堆放系统，21-温度检测器，22-喷淋器，23-煤质检测设备，30-控制单元。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明实施例提供了一种煤场燃煤控制系统，包括：配煤掺烧系统、控制单元30、数据采集单元和库存预警服务单元。

具体地，如图1和图2所示，配煤掺烧系统包括：制粉系统1、堆放系统2和燃烧系统，其中燃烧系统并没有在图1和图2中展示。

制粉系统1包括：煤磨机11，制粉系统传感器13，可燃气体检测设备14、保护气系统15和防爆门16，制粉系统传感器13与控制单元30连接。

其中，煤磨机11包括：第一煤磨机和第二煤磨机；

第一磨煤机用于生产贫煤粉，第二磨煤机用于生产烟煤粉。第一磨煤机的工艺参数为常规的制备贫煤粉的工艺参数。第二磨煤机工艺参数为出口温度不大于70度，出口煤粉细度R90不小于18，一次风速不低于30m/s。其中R90不小于18具体为，粒径大于90μm的煤粉颗粒在煤粉中的质量占比不小于18％。使用该颗粒度的煤粉既能保证煤粉能充分的燃烧，以提高能量利用率，又能减少磨煤机的磨损，以节省工艺成本。由于在温度到达70-80度后，煤氧化速率会显著增加，因此出口温度不大于70度，以抑制煤粉氧化的速率，从而减少煤粉因氧化而造成的材料损失。

第一煤磨机和第二煤磨机出口处设置有制粉系统传感器13，制粉系统传感器13包括：温度传感器、风量传感器和细度传感器中的一个或多个，用于检测第一煤磨机和第二煤磨机出口处的温度、风速和煤粉颗粒度中的一个或多个。

制粉系统传感器13将检测的数据发送给数据采集单元，数据采集单元将采集到的数据传输给控制单元30，控制单元30会根据采集的数据和预设的制粉优化条件，以向第一煤磨机和第二煤磨机发送指令的方式对第一煤磨机和第二煤磨机出口处的温度、风速和煤粉颗粒度中的一个或多个进行调整。

烟煤中挥发份明显高于贫煤，因此烟煤的煤粉更容易发生爆炸。此外，烟煤的内表面可能存在大量的孔，孔中含有大量的吸附瓦斯。在煤变成煤粉之前，孔中的瓦斯气与空气隔离，氧气不易与瓦斯气发生接触。一旦煤变成煤粉，这些孔中的瓦斯气就会释放出来。第一煤磨机和第二煤磨机用于粉碎的部件为金属，该部件在工作时与块状的煤发生摩擦，容易产生静电和热量。加之第一煤磨机和第二煤磨机的工作空间相对封闭，一旦在该空间的瓦斯浓度到达爆点，很容易引发爆炸。为此，在本发明实施例中，设置可燃气体检测设备14、保护气系统15和防爆门16。

其中，可燃气体检测设备14用于检测第二磨煤机的工作环境中的可燃气体的浓度，可燃气体包括：一氧化碳和甲烷。在可燃气体的浓度达到预设值时，保护气系统向第二磨煤机的工作环境中冲入保护气，保护气通常为氮气或氩气。优选地，也可以将第一煤磨机和第二煤磨机的工作空间做成全封闭的，并在向该封闭空间中冲入足量的保护气，以将空气排出该空间，从源头上防止煤粉爆炸。同时，为了控制煤粉爆炸的冲击力，在第一煤磨机和第二煤磨机的工作空间中设置防爆门，优选地设置2-3个防爆门。

如图2所示，堆放系统2用于分别堆放贫煤粉和烟煤粉。堆放系统2包括：温度检测器21、喷淋器22和煤质检测设备23。温度检测器21用于检测贫煤粉和烟煤粉的温度。喷淋器22用于在温度检测器21检测到贫煤粉和/或烟煤粉的温度达到阈值时，向贫煤粉和/或烟煤粉喷注冷却液体。同时，在堆放系统中，设置煤质检测设备，以便于工作人员利用检测设备检测煤的组分含量。温度检测器21、喷淋器22和煤质检测设备23均与数据采集单元连接，数据采集单元将采集到的数据发送给控制单元30。

本发明实施例提供的掺烧系统还包括燃烧系统，燃烧系统包括水冷壁，水冷壁上喷涂有金属层，该金属层能在水冷壁上形成致密的氧化层，该氧化层包括锌的氧化物、铬的氧化物、钒的氧化物、锰的氧化物和钨的氧化物中的一种或多种，以防止煤粉燃烧后的热量和腐蚀物对水冷壁进行高温腐蚀。

燃烧系统还包括：旋流燃烧器；

旋流燃烧器的结构为：

结构1：

旋流燃烧器具有两个进料通道，一个进料通道用于进携带贫煤粉的气流，另一个进料通道用于进携带烟煤粉的气流，两股气流并行吹入旋流燃烧器的混合腔室。旋流燃烧器只有一个出气口，以促进两种煤粉的混合。在两股气流前进的方向上悬挂有搅拌桨。当两股气流吹过时，搅拌桨发生旋转，从而形成以搅拌桨为中心的气旋。该气旋可以对混合腔中的煤粉进行混合。同时，气流吹到搅拌桨时，气流动能会减小从而导致气流中的煤粉落在混合腔室，因此搅拌桨与混合腔室底部存在足够的空间，使得气流可以将落在混合腔室底部的煤粉带出混合腔室。优选地，搅拌桨的桨叶可以做成偏平板，工作时桨叶的平面平行于混合腔室底面，以减少桨叶对气流的阻挡，同时减少桨叶上煤粉的积累量。

结构2：

旋流燃烧器具有两个进料通道，包括：A通道和B通道，A通道用于进携带贫煤粉的气流，B通道用于进携带烟煤粉的气流，A通道设置在B通道的上方。燃烧时，A通道和B通道同时开启，烟煤粉和贫煤粉在燃烧室中分层燃烧。A通道在B通道上方，因此A通道距离水冷壁较近。贫煤相比于烟煤其挥发分和灰分较少，因此利用A通过将贫煤粉输送到燃烧炉中可以减少落在水冷壁上的煤灰和腐蚀性的气体对水冷壁的侵蚀。

很多电厂在燃烧时通过掺入低质低价煤种，以降低燃料成本，提高经济效益的考虑。为了实现最大的经济效益，需要保证两点，一方面需要设定合适掺烧比，一方面需要合理的煤炭配置方案。在本发明实施例中，通过控制单元30中的第一神经网络模块和第二神经网络模块选定掺烧比，通过数据采集单元和库存预警服务单元确定煤炭配置方案。

1)掺烧比的确定

影响掺烧比的因素包括两方面：技术指标和实际因素；

其中，技术指标包括：热值、硫分、挥发分、灰分、水分、自燃指数、一次风速、二次风速和燃烧炉中氧含量。实际因素包括：当前电厂存煤量，当前煤炭价格及价格趋势，电厂的碳排量，污染物排放量和煤炭的配货时间。

在现有技术中，通常会建立一个整体模型，该模型可以涵盖技术指标和实际因素中全部元素，以期从整体上解决煤炭掺烧比的问题。然而，技术指标是燃烧时针对某一掺烧比例提出的技术要求，实际因素是电厂的成本和管理制度的具体体现。两者虽说有关联，但关系极为复杂，很难用简单的线性或非线性关系进行描述。因此，现有技术中各模型通常只适用于几种参数，而并非适用所有参数。

为了降低成本，优化煤粉掺烧比例，在本发明实施例中，在控制单元30中还设置第一神经网络模块和第二神经网络模块；

第一神经网络模块以实际因素为输入，以第一掺烧比为输出。需要说明的是，第一掺烧比是根据电厂的实际情况得到煤炭掺烧比例的范围，以在符合电厂制度的前提下节约电厂燃煤成本。

具体地，可将贫煤和烟煤价格指数作为煤炭掺烧比例的考量参数之一。根据当前煤炭价格及价格趋势，确定购买的燃烧煤炭量，是降低成本的最直接的手段。例如，在确定当前贫煤价格下降时，在贫煤价格较低时采购贫煤，适当提高贫煤的掺烧比例。

具体地，可将碳排量和污染物排放量要求作为煤炭掺烧比例的考量参数之一。随着环境保护越来越被人们重视，碳排放和污染物排放量已经成为考核燃煤电厂的重要指标。通常认为1度电对应0.4kg标准煤，同时也减少了0.4kg标准煤排放的污染物，因此碳排量和污染物排放量实际上决定了燃煤电厂发电量的上限。因此在掺烧时，不能仅考虑经济问题，需要考虑掺入的煤对碳排量影响。

具体地，可将煤炭的配货时间，电厂存煤量作为煤炭掺烧比例的考量参数之一。例如，在某一煤炭掺烧比例条件下，当前电厂存煤量可以燃烧3天，如果煤炭的配货时间小于3天，则可以保证燃烧炉在该掺烧比条件下持续工作。

需要掺烧烟煤和贫煤的比例，第一神经网络模块根据当前烟煤库存量、当前贫煤库存量、贫煤和烟煤价格指数、碳排量和污染物排放量要求、煤炭配货周期确定一个掺烧比范围。

具体地，第一神经网络模块可首先确定出贫煤燃烧量范围和烟煤燃烧量范围。贫煤燃烧量范围和烟煤燃烧量范围需要满足以下条件：

1.在该范围内煤炭的花费最低；

2.贫煤燃烧量范围符合当前贫煤库存量，烟煤燃烧量范围符合当前烟煤库存量；

3.贫煤燃烧量和烟煤燃烧量满足碳排量和污染物排放量。

4.贫煤燃烧量和烟煤燃烧量与煤炭配货周期相匹配，即不会出现煤不够烧的情况。

第一神经网络模块可再根据贫煤燃烧量范围和烟煤燃烧量范围，确定掺烧比例的范围。

第一神经网络模块确定的掺烧比例的范围仅仅是以节省成本为前提，没有考虑技术上的可行性，为了进一步考虑技术上的可行性，可设置第二神经网络模块，通过第二神经网络模块，在上述第一神经网络模块确定的掺烧比例的范围中，根据技术指标，确定掺烧比例。

上述技术参数包括：硫分、挥发分、灰分、水分、自燃指数、一次风速、二次风速和燃烧炉中氧含量中的一个或多个。第二神经网络模块以掺烧比例的范围热值，贫煤和烟煤的技术参数为输入，以确定的掺烧比例为输出，进一步确定技术上可行的掺烧比范围。

为了获取上述技术参数，优选地，在燃烧系统中设置有灰分传感器，温度传感器，氧含量传感器。

其中，燃烧系统的灰分传感器用于采集燃烧系统中的煤炭燃烧残留物的含量，燃烧系统的温度传感器用于采集燃烧时燃烧系统内的温度，燃烧系统的氧含量传感器用于采集燃烧时燃烧系统中的氧气浓度。如此，数据采集单元可以从灰分传感器，温度传感器和氧含量传感器获取燃烧系统的灰分含量，温度和氧含量。之后，控制单元根据数据采集单元发送的灰分含量，温度和氧含量，调整和控制贫煤粉和烟煤粉比例、风速等参数以保证煤粉充分燃烧。第二神经网络记录本次调整后的风速和其他参数及其对应的掺烧比例，并将上述数据加入到训练样本中，以便于进行增量运算，从而实现不断调整神经网络的计算精度。

综上所述，本发明通过将掺烧比例分成成本限定和技术限定两部分，并分别对每一个部分使用人工智能算法，以降低构造每一部分运算模型对应的难度，从而保证模型的计算精度，进而解决了现有技术中因为数据复杂而导致的计算精度降低的问题。需要说明的是，本发明实施例的第一神经网络和第二神经网络可以采用BP神经网络，前馈神经网络等神经网络模型。

2)煤炭配置信息的确定

煤炭配置信息的确定大体上需要燃煤库存量信息和库存影响因子，其中库存影响因子包括：电力市场数据、能源供需结构数据、第二制粉参数、煤炭物流数据、煤炭损耗数据和环保指标数据。

其中，电力市场数据指与煤炭发电相关的各物质的市场价格，例如，煤炭价格和碳排量价格。能源供需结构数据可以为各级有关部门设定的发电量、煤炭消耗量、当前发电量和当前煤炭消耗量。煤炭物流数据可以为煤炭是否已经采购，已采购的煤炭到达时间，已采购的煤炭数量和已采购的煤炭对应的批次等。煤炭损耗数据可以为煤炭制粉过程中的产生的煤炭损失和煤粉燃烧过程中产生的煤炭损失。环保指标数据主要指碳排量和污染物排放量。根据第二制粉参数中的风速和煤粉颗粒度，再结合煤磨机11出口的直径，以及设定的气流中的煤粉浓度可以计算出燃煤的消耗速率。此外，根据第二制粉参数中的出口温度，可以计算煤粉挥发分的挥发速率，以便于计算煤炭制粉过程中的产生的煤炭损失。

具体地，煤场燃煤控制系统包括库存预警服务单元，库存预警服务单元，包括：数据处理模块。数据处理模块用于执行下述操作：

a、根据能源供需结构数据和环保指标数据，确定煤炭需求量信息，煤炭需求量信息包括：煤炭需求量和煤炭种类。

通常认为1度电对应0.4kg标准煤，在有关部门下发当前时段的发电量的通知后，可以根据当前时段的发电量推知煤炭需求量。不同种类的煤对应的碳排量和污染物排放量不同，根据有关部门下发的碳排量、污染物排放量以及前述得到的煤炭需求量，可以推知需要使用那些种类的煤。例如，先确定预设煤炭发电量是否大于当前煤炭发电量；在预设煤炭发电量大于当前煤炭发电量时，根据预设碳排量和当前碳排量的差值，确定煤炭需求量和煤炭种类，以使煤炭需求量既能满足发电量的要求，又能满足碳排量的要求。

b、根据第二制粉参数和煤炭损耗数据，确定煤炭消耗量。

根据第二制粉参数，可以确定煤炭的正常消耗量，再加上煤炭损耗数据刚好是煤炭消耗量。

c、根据煤炭物流数据，确定煤炭补充量和补充周期。

d、根据燃煤库存量信息、煤炭需求量信息、煤炭消耗量、煤炭补充量和补充周期，确定煤炭配置信息。煤炭配置信息包括煤采购量和采购时间。

在本发明实施例中，燃烧时参入一些低质煤，可能会减少单位质量煤炭对应的发电量。为了保证发电量，可能会导致其他指标如碳排量的超标。这时，除了更换掺入煤的种类之外，还可以采用下述方法：

数据处理模块还用于从电力市场数据中，确定碳排量交易价格和至少一种煤炭对应的碳排量和煤炭成本减少量。根据预设碳排量和至少一种煤炭对应的碳排量，确定各种煤炭对应的碳排量超出量。根据碳排量交易价格和各种煤炭对应的碳排量超出量，分别确定各种煤炭对应的碳排量成本增加量。确定待购买煤炭和待购买煤矿对应的碳排量。其中，待购买煤炭为成本减少量大于碳排量成本增加量，且煤炭成本减少量与碳排量成本增加量之差最大的煤炭。由此可知，通过上述方法，可以有效地平衡碳排量成本和煤炭成本，既能降低成本又能保护环境。

本发明实施例提供了一种煤场燃煤控制方法，其特征在于，包括：

步骤1.检测煤粉制备设备出口的第一制粉参数。

步骤2.根据预设参数和第一制粉参数，生成含有第二制粉参数的指令，并将指令发送给煤粉制备设备。

步骤3.采集燃煤库存量信息和库存影响因子。

在本发明实施例中，库存影响因子包括：电力市场数据、能源供需结构数据、第二制粉参数、煤炭物流数据、煤炭损耗数据和环保指标数据中的一个或多个。

步骤4.根据燃煤库存量信息和库存影响因子，确定煤炭配置信息。

在本发明实施例中，步骤4可以包括：根据能源供需结构数据和环保指标数据，确定煤炭需求量信息。根据第二制粉参数和煤炭损耗数据，确定煤炭消耗量。根据煤炭物流数据，确定煤炭补充量和补充周期。根据燃煤库存量信息、煤炭需求量信息、煤炭消耗量、煤炭补充量和补充周期，确定煤炭配置信息。

需要说明的是，根据能源供需结构数据和环保指标数据，确定煤炭需求量信息包括：确定预设煤炭发电量是否大于当前煤炭发电量。在预设煤炭发电量大于当前煤炭发电量时，根据预设碳排量和当前碳排量的差值，确定煤炭需求量。根据预设碳排量和当前碳排量的差值，确定煤炭种类。煤炭需求量信息包括：煤炭需求量和煤炭种类，能源供需结构数据包括：预设煤炭发电量，当前煤炭发电量，环保指标数据包括：预设碳排量和当前碳排量。

为了说明本发明实施例中的装置，给出下述实施例：

实施例1

本实施例提供一种配煤掺烧系统，其中，在堆放系统设置6个温度检测器21和6个喷淋器22，6个温度检测器21和6个喷淋器22均以煤堆为中心周向排布。其中温度检测器21和喷淋器22，以保证煤堆的每一个区域的温度都处于正常范围内。煤质检测器就设置在煤仓中，以便于工人员随时检验煤堆中煤的质量。

实施例2

本实施例提供一种配煤掺烧系统，其中，煤磨机11的出气口设置有制粉系统传感器13，传感器通13过有线网络和/或无线网络将出口温度、出口煤粉细度和一次风速传输给控制单元30。可燃气体检测设备14设置在煤磨机11所在房间的顶棚，保护气系统15可以设置多个并均匀地分布在房间中，以保证最快的速度使房间充满保护气。该保护气可以为氮气和其他惰性气体。防爆门16设置在煤磨机11的周围，一般设置1-3层，以尽可能的降低爆炸范围。

实施例3

本实施例提供一种配煤掺烧系统，其中，以50m/s的风速按照质量比1∶1分别从两个进料通道将贫煤粉和烟煤粉吹入旋流燃烧器中。进入旋流燃烧器的两股气流并行吹过混合腔室中搅拌桨，以使搅拌桨发生转动，从而对气流中的贫煤粉和烟煤粉进行混合。同时设计两股气流从一个出气口中离开混合腔室，以进一步混合两种煤粉。

实施例4

本实施例提供一种煤场燃煤控制方法，包括以下步骤：

步骤1.数据采集单元采集燃煤库存量信息和库存影响因子。

在本发明实施例中，库存信息是存储在本地数据库中的表格、图片和文字中的一种或多种。库存影响因子可以是预先存储在地数据库中的表格、图片和文字中的一种或多种。也可以是互联网上的表格、图片和文字中的一种或多种。

步骤2.确定预设煤炭发电量是否大于当前煤炭发电量，如果是执行步骤3，否则执行步骤7。

步骤3.根据预设碳排量和当前碳排量的差值，确定煤炭需求量和煤炭种类。

步骤4.根据库存影响因子中的第二制粉参数和煤炭损耗数据，确定煤炭消耗量。

步骤5.根据库存影响因子中的煤炭物流数据，确定煤炭补充量和补充周期。

步骤6.根据燃煤库存量信息、煤炭需求量信息、煤炭消耗量、煤炭补充量和补充周期，确定煤炭配置信息。

步骤7.结束当前流程。

需要说明的是，实施例1-3是关于配煤掺烧系统结构的，实施例4是关于数据采集单元和库存预警服务单元的运行流程的。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例中方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种煤场燃煤控制系统，其特征在于，包括：配煤掺烧系统、控制单元、数据采集单元和库存预警服务单元；

所述配煤掺烧系统包括：制粉系统、燃烧系统和堆放系统；

所述制粉系统包括：磨煤机和制粉系统传感器；所述制粉系统传感器用于检测磨煤机出口的第一制粉参数，所述制粉系统传感器包括：制粉系统温度传感器、制粉系统风量传感器和制粉系统细度传感器中的一个或多个；

所述燃烧系统包括通入贫煤粉的第一进料通道、通入烟煤粉的第二进料通道和旋流燃烧器，所述旋流燃烧器包括搅拌桨和混合腔室，所述搅拌桨设置在所述混合腔室中，用于混合所述贫煤粉和所述烟煤粉；

所述堆放系统包括温度检测器、喷淋器和煤质检测设备，均与所述控制单元相连，当温度检测器检测到贫煤粉和/或烟煤粉的温度达到阈值时，控制单元控制喷淋器向贫煤粉和/或烟煤粉喷注冷却液体；

所述控制单元能够控制所述第一进料通道和第二进料通道的进料参数，以及根据预设制粉参数和第一制粉参数向所述磨煤机发送优化的第二制粉参数指令；

所述第一制粉参数包括：第一出口处的温度、第一风速和第一煤粉颗粒度中的一个或多个；所述第二制粉参数包括：第二出口处的温度、第二风速和第二煤粉颗粒度中的一个或多个；

所述控制单元设置有第一神经网络模块和第二神经网络模块；所述第一神经网络模块以实际因素为输入，以第一掺烧比为输出；所述第二神经网络模块以掺烧比例的范围热值、贫煤和烟煤的技术参数为输入，以确定的掺烧比例为输出；

所述数据采集单元用于采集制粉系统的制粉参数、燃烧系统的燃烧参数、燃煤库存量信息和库存影响因子，所述库存影响因子包括：电力市场数据、能源供需结构数据、所述第二制粉参数、煤炭物流数据、煤炭损耗数据和环保指标数据；

所述库存预警服务单元用于根据所述数据采集单元采集的数据，确定煤炭配置信息。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃烧系统的燃烧参数包括：燃烧系统的灰分含量，温度和氧含量。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述库存预警服务单元包括：数据处理模块；所述数据处理模块用于：根据所述燃煤库存量信息和所述库存影响因子，确定所述煤炭配置信息。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述磨煤机包括：第一磨粉机和第二磨煤机；

所述第一磨煤机用于生产贫煤粉，所述第二磨煤机用于生产烟煤粉。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述制粉系统还包括：保护气设备；

所述保护气设备用于盛放保护气；使所述第二磨煤机在保护气的气氛中生产所述烟煤粉。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述制粉系统还包括：可燃气体检测设备；

所述可燃气体检测设备用于检测所述第二磨煤机的工作环境中的可燃气体的浓度；

在所述可燃气体的浓度达到预设值时，所述保护气设备向所述第二磨煤机的工作环境中充入保护气。

7.一种煤场燃煤控制方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的煤场燃煤控制系统，包括：

检测煤粉制备设备出口的第一制粉参数；

根据预设制粉参数和所述第一制粉参数，生成含有第二制粉参数的指令，并将所述指令发送给所述煤粉制备设备；

采集燃煤库存量信息和库存影响因子，所述库存影响因子包括：电力市场数据、能源供需结构数据、所述第二制粉参数、煤炭物流数据、煤炭损耗数据和环保指标数据；

根据所述燃煤库存量信息和所述库存影响因子，确定煤炭配置信息。

Images