CN113587136A - 燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法、系统及装置 - Google Patents

燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法、系统及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法、系统及装置,其中,该方法包括:在给煤机供煤过程中获取机组的实时主蒸汽流量和总给煤量;在机组控制系统中导入入炉煤热值计算公式,并实时计算入炉煤热值;根据设定的机组负荷调整配煤方案以将所述入炉煤热值调整至最低值。通过实时获取的主蒸汽流量和总给煤量计算入炉煤热值,无需通过采样、制样和化验等环节即可实时获得入炉煤热值,避免了化验检测的滞后性,并可通过该入炉煤热值及时调整配煤方案,使入炉煤热值调整至满足带负荷的最低值,从而实现低价低热值煤的高比例掺烧,降低了发电成本。

Description

燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法、系统及装置
技术领域
本发明涉及燃煤发电检测技术领域,特别涉及一种燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法、系统及装置。
背景技术
燃煤采购成本是火力发电厂最主要的运行成本,占发电总成本的75%左右,因此,对燃煤种类和费用的选择分析是非常重要的,直接关系着火力发电厂的经济效益。燃煤种类的选择及配煤方案的生成需要依据燃煤入炉煤热值确定,而目前的燃煤的入炉煤热值需要经过采样、制样和化验等环节进行检测,通常一次检测需要8小时以上,待检测完成后通常相应批次的燃煤已使用完,因此得出的入炉煤热值难以及时应用到配煤方案的设计和调整,燃煤成本难以得到合理有效的控制。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法、系统及装置,具有可实时获得燃煤的入炉煤热值、实现低价低热值燃煤的高比例掺烧、降低成本的优点。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
一种燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法,包括:
在给煤机供煤过程中获取机组的实时主蒸汽流量和总给煤量;
在机组控制系统中导入入炉煤热值计算公式,并实时计算入炉煤热值;
根据设定的机组负荷调整配煤方案以将所述入炉煤热值调整至最低值。
作为本发明的一种优选方案,所述入炉煤热值计算公式具体为:
入炉煤热值=产汽标煤耗值*主蒸汽流量*7/总给煤量;
其中,所述产汽标煤耗值={100+(额定主汽流量-主蒸汽流量)*系数},该系数由机组控制系统中存储的历史数据中对应当前主蒸汽流量确定。
作为本发明的一种优选方案,所述根据设定的机组负荷调整配煤方案以将所述入炉煤热值调整至最低值具体包括:
获取实时计算出的入炉煤热值及当前配煤方案;
根据入炉煤热值在当前配煤方案中提高低热值燃煤的供给量、降低高热值燃煤的供给量以得到新的配煤方案;
按照新的配煤方案控制给煤机进行供煤,并重新计算入炉煤热值;
重复上述步骤,直至计算出的入炉煤热值达到与设定的机组负荷相对应的最低值,并生成相应的配煤方案。
作为本发明的一种优选方案,还包括:在对燃煤通过化验方法得出入炉煤热值后,通过计算得到的入炉煤热值校验化验得出的入炉煤热值。
作为本发明的一种优选方案,所述通过计算得到的入炉煤热值校验化验得出的入炉煤热值具体包括:
在化验时间段内,选取若干组对应的给煤机实时计算得出的入炉煤热值取平均值;
将该平均值与化验得出的入炉煤热值进行对比判断是否超出预定偏差阈值范围;
若是,则判断校验结果合格,若否,则判断校验结果不合格。
作为本发明的一种优选方案,所述预定偏差阈值范围为小于等于70Kcal/kg。
作为本发明的一种优选方案,若判断校验结果不合格,则对给煤机的称重系统进行校准或者对入炉燃煤进行排查。
作为本发明的一种优选方案,还包括:在计算得出入炉煤热值后,根据所述入炉煤热值按照标准数学模型推算发电标煤耗,并以机组负荷率和气温作为边界条件,遍寻机组控制系统中存储的历史数据获取对应发电标煤耗的最优工况,并将实际工况调整至该最优工况。
为解决上述技术问题,本发明实施例还提供一种燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测系统,包括:
参数获取单元,用于在给煤机供煤过程中获取机组的实时主蒸汽流量和总给煤量;
导入计算单元,用于在机组控制系统中导入入炉煤热值计算公式,并实时计算入炉煤热值;
控制调整单元,用于根据设定的机组负荷调整配煤方案以将所述入炉煤热值调整至最低值;
校验单元,用于在对燃煤通过化验方法得出入炉煤热值后,通过计算得到的入炉煤热值校验化验得出的入炉煤热值;以及,
寻优单元,用于在计算得出入炉煤热值后,根据所述入炉煤热值按照标准数学模型推算发电标煤耗,并以机组负荷率和气温作为边界条件,遍寻机组控制系统中存储的历史数据获取对应发电标煤耗的最优工况,并将实际工况调整至该最优工况。
为解决上述技术问题,本发明实施例还提供一种计算机装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时,使得所述处理器执行上述技术方案所述入炉煤热值在线实时检测方法的步骤。
综上所述,本发明具有如下有益效果:
本发明实施例通过提供种燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法、系统及装置,通过实时获取的主蒸汽流量和总给煤量计算入炉煤热值,无需通过采样、制样和化验等环节即可实时获得入炉煤热值,避免了化验检测的滞后性,并可通过该入炉煤热值及时调整配煤方案,使入炉煤热值调整至满足带负荷的最低值,从而实现低价低热值煤的高比例掺烧,降低了发电成本;通过校验过程可以对比出实时计算出的入炉煤热值和化验得出的入炉煤热值的偏差,从而检验两者的准确性,并且可以根据校验结果及时对给煤机的称重系统进行校准或者对入炉燃煤进行排查,保证检测结果的准确性及机组维持良好的工作状态,同时还能起到现场监督的作用;同时可以根据入炉煤热值推算出发电标煤耗,从而能够及时进行寻优找出与发电标煤量的最优工况,实现机组的长期最优运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例入炉煤热值在线实时检测方法的基本流程示意图;
图2为本发明实施例调整配煤方案的流程示意图;
图3为本发明实施例校验过程的流程示意图;
图4为本发明实施例入炉煤热值在线实时检测装置基本结构示意图;
图5为本发明实施例计算机装置基本结构框图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称:
601、参数获取单元;602、导入计算单元;603、控制调整单元;604、校验单元;605、寻优单元。
具体实施方式
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。
在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中,包含了按照特定顺序出现的多个操作,但是应该清楚了解,这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行,操作的序号如101、102等,仅仅是用于区分开各个不同的操作,序号本身不代表任何的执行顺序。另外,这些流程可以包括更多或更少的操作,并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是,本文中的“第一”、“第二”等描述,是用于区分不同的消息、设备、模块等,不代表先后顺序,也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
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,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
具体请参阅图1,图1为本实施例入炉煤热值在线实时检测方法的基本流程示意图。
一种燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法,如图1所示,包括:
S100、在给煤机供煤过程中获取机组的实时主蒸汽流量和总给煤量。
机组正常工作时,给煤机从煤库中取煤供给锅炉燃烧,总给煤量为各给煤机实时给煤量之和,主蒸汽流量可由机组控制系统实时采集获得。
S200、在机组控制系统中导入入炉煤热值计算公式,并实时计算入炉煤热值。
该入炉煤热值计算公式具体为:入炉煤热值=产汽标煤耗值*主蒸汽流量*7/总给煤量,其中,产汽标煤耗值={100+(额定主汽流量-主蒸汽流量)*系数},该系数由机组控制系统中存储的历史数据中对应当前主蒸汽流量确定,额定主汽流量为机组额定铭牌上记载的主汽流量值;标准煤是指每千克收到基低位热值为29.27兆焦(MJ)(相当于7000大卡)的煤,火电厂每生产1度(kWh)的电能所消耗标准煤的数量就是标准煤耗,单位是g/(kWh),经过单位核算后,即可得出公式中的数值7。
以一套机组为例,若该机组的额定主汽流量为1000,根据历史数据中获取的系数为0.03,相应的入炉煤热值={100+(1000-主蒸汽流量)*0.03}*主蒸汽流量*7/总给煤量。
S300、根据设定的机组负荷调整配煤方案以将所述入炉煤热值调整至最低值。
如图2所示,步骤S300具体包括:
S301、获取实时计算出的入炉煤热值及当前配煤方案;
S302、根据入炉煤热值在当前配煤方案中提高低热值燃煤的供给量、降低高热值燃煤的供给量以得到新的配煤方案,燃煤的供给量可以通过控制给煤机阀门的开度进行控制,在调整配煤方案时,可以根据经验预设一组梯度参数,如可以从燃煤热值由低到高的顺序,依次增减低热值燃煤量、降低高热值燃煤量,调整一次后形成一个新的配煤方案;
S303、按照新的配煤方案控制给煤机进行供煤,并重新计算入炉煤热值;每生成一次新的配煤方向,相应的改变一次给煤机的供煤量,在实际工作过程中,可以设定按照新的配煤方案持续工作一个周期,该周期时间可以是1-10min,同时可以在该周期时间内选取一组入炉煤热值求取平均值,并将该平均值与设定的机组负荷相对应的最低值相比较;
S304、重复上述步骤,直至计算出的入炉煤热值达到与设定的机组负荷相对应的最低值,并生成相应的配煤方案;根据上述步骤比较得到的结果,相应的调整配煤方案,待根据该配煤方案供煤产生的入炉煤热值达到与设定的机组负荷相对应的最低值或者基本接近该最低时,即可确定该配煤方案为最终的配煤方案,在当前机组负荷的状态下,可以持续采用该配煤方案进行供煤。
还包括S400、在对燃煤通过化验方法得出入炉煤热值后,通过计算得到的入炉煤热值校验化验得出的入炉煤热值。
如图3所示,通过计算得到的入炉煤热值校验化验得出的入炉煤热值具体包括:
S401、在化验时间段内,选取若干组对应的给煤机实时计算得出的入炉煤热值取平均值;
S402、将该平均值与化验得出的入炉煤热值进行对比判断是否超出预定偏差阈值范围,其中,该预定偏差阈值范围可设置为小于等于70Kcal/kg;若是,则判断校验结果合格,若否,则判断校验结果不合格,并同时对给煤机的称重系统进行校准或者对入炉燃煤进行排查。
S500、在计算得出入炉煤热值后,根据所述入炉煤热值按照标准数学模型推算发电标煤耗,并以机组负荷率和气温作为边界条件,遍寻机组控制系统中存储的历史数据获取对应发电标煤耗的最优工况,并将实际工况调整至该最优工况。
该标准数学模型具体为:
发电标煤耗=(总标煤量-供热标煤量)/发电量;
总标煤量(kg/kwh)=入炉原煤量*入炉煤热值/7000;
供热标煤量=供热焓值*供热标煤耗;
供热标煤耗(kg/T)=供热原煤耗*发热量/7000,发热量即指入炉的原煤热值,单位:kCal/kg;
供热原煤耗=(耗煤量×1000/锅炉产汽量)×1.0807274,耗煤量指实际入炉的原煤消耗量,单位:吨(T),锅炉产汽量至锅炉实际蒸汽流量,单位:吨(T)。
为解决上述技术问题,本发明实施例还提供一种燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测系统,如图4所示,包括:参数获取单元601,用于在给煤机供煤过程中获取机组的实时主蒸汽流量和总给煤量;导入计算单元602,用于在机组控制系统中导入入炉煤热值计算公式,并实时计算入炉煤热值;控制调整单元603,用于根据设定的机组负荷调整配煤方案以将所述入炉煤热值调整至最低值;校验单元604,用于在对燃煤通过化验方法得出入炉煤热值后,通过计算得到的入炉煤热值校验化验得出的入炉煤热值;以及,寻优单元605,用于在计算得出入炉煤热值后,根据所述入炉煤热值按照标准数学模型推算发电标煤耗,并以机组负荷率和气温作为边界条件,遍寻机组控制系统中存储的历史数据获取对应发电标煤耗的最优工况,并将实际工况调整至该最优工况。
本发明通过实时获取的主蒸汽流量和总给煤量计算入炉煤热值,无需通过采样、制样和化验等环节即可实时获得入炉煤热值,避免了化验检测的滞后性,并可通过该入炉煤热值及时调整配煤方案,使入炉煤热值调整至满足带负荷的最低值,从而实现低价低热值煤的高比例掺烧,降低了发电成本;通过校验过程可以对比出实时计算出的入炉煤热值和化验得出的入炉煤热值的偏差,从而检验两者的准确性,并且可以根据校验结果及时对给煤机的称重系统进行校准或者对入炉燃煤进行排查,保证检测结果的准确性及机组维持良好的工作状态,同时还能起到现场监督的作用;同时可以根据入炉煤热值推算出发电标煤耗,从而能够及时进行寻优找出与发电标煤量的最优工况,实现机组的长期最优运行。
为解决上述技术问题,本发明实施例还提供计算机装置。具体请参阅图5,图5为本实施例计算机装置基本结构框图。
如图5所示,计算机装置的内部结构示意图。该计算机装置包括通过系统总线连接的处理器、非易失性存储介质、存储器和网络接口。其中,该计算机装置的非易失性存储介质存储有操作系统、数据库和计算机可读指令,数据库中可存储有控件信息序列,该计算机可读指令被处理器执行时,可使得处理器实现一种入炉煤热值在线实时检测方法。该计算机装置的处理器用于提供计算和控制能力,支撑整个计算机装置的运行。该计算机装置的存储器中可存储有计算机可读指令,该计算机可读指令被处理器执行时,可使得处理器执行一种入炉煤热值在线实时检测方法。该计算机装置的网络接口用于与终端连接通信。本领域技术人员可以理解,图5中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机装置的限定,具体的计算机装置可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
本实施方式中处理器用于执行图4中参数获取单元601、导入计算单元602、控制调整单元603、校验单元604和寻优单元605的具体功能,存储器存储有执行上述模块所需的程序代码和各类数据。网络接口用于向用户终端或服务器之间的数据传输。本实施方式中的存储器存储有人脸图像关键点检测装置中执行所有子模块所需的程序代码及数据,服务器能够调用服务器的程序代码及数据执行所有子模块的功能。
本发明还提供一种存储有计算机可读指令的存储介质,计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器执行上述任一实施例入炉煤热值在线实时检测方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)等非易失性存储介质,或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

Claims (10)

1.一种燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法,其特征在于,包括:
在给煤机供煤过程中获取机组的实时主蒸汽流量和总给煤量;
在机组控制系统中导入入炉煤热值计算公式,并实时计算入炉煤热值;
根据设定的机组负荷调整配煤方案以将所述入炉煤热值调整至最低值。
2.根据权利要求1所述的燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法,其特征在于,所述入炉煤热值计算公式具体为:
入炉煤热值=产汽标煤耗值*主蒸汽流量*7/总给煤量;
其中,所述产汽标煤耗值={100+(额定主汽流量-主蒸汽流量)*系数},该系数由机组控制系统中存储的历史数据中对应当前主蒸汽流量确定。
3.根据权利要求2所述的燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法,其特征在于,所述根据设定的机组负荷调整配煤方案以将所述入炉煤热值调整至最低值具体包括:
获取实时计算出的入炉煤热值及当前配煤方案;
根据入炉煤热值在当前配煤方案中提高低热值燃煤的供给量、降低高热值燃煤的供给量以得到新的配煤方案;
按照新的配煤方案控制给煤机进行供煤,并重新计算入炉煤热值;
重复上述步骤,直至计算出的入炉煤热值达到与设定的机组负荷相对应的最低值,并生成相应的配煤方案。
4.根据权利要求3所述的燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法,其特征在于,还包括:在对燃煤通过化验方法得出入炉煤热值后,通过计算得到的入炉煤热值校验化验得出的入炉煤热值。
5.根据权利要求4所述的燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法,其特征在于,所述通过计算得到的入炉煤热值校验化验得出的入炉煤热值具体包括:
在化验时间段内,选取若干组对应的给煤机实时计算得出的入炉煤热值取平均值;
将该平均值与化验得出的入炉煤热值进行对比判断是否超出预定偏差阈值范围;
若是,则判断校验结果合格,若否,则判断校验结果不合格。
6.根据权利要求5所述的燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法,其特征在于,所述预定偏差阈值范围为小于等于70Kcal/kg。
7.根据权利要求5或6所述的燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法,其特征在于,若判断校验结果不合格,则对给煤机的称重系统进行校准或者对入炉燃煤进行排查。
8.根据权利要求3所述的燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测方法,其特征在于,还包括:在计算得出入炉煤热值后,根据所述入炉煤热值按照标准数学模型推算发电标煤耗,并以机组负荷率和气温作为边界条件,遍寻机组控制系统中存储的历史数据获取对应发电标煤耗的最优工况,并将实际工况调整至该最优工况。
9.一种燃煤火电厂入炉煤热值在线实时检测系统,其特征在于,包括:
参数获取单元,用于在给煤机供煤过程中获取机组的实时主蒸汽流量和总给煤量;
导入计算单元,用于在机组控制系统中导入入炉煤热值计算公式,并实时计算入炉煤热值;
控制调整单元,用于根据设定的机组负荷调整配煤方案以将所述入炉煤热值调整至最低值;
校验单元,用于在对燃煤通过化验方法得出入炉煤热值后,通过计算得到的入炉煤热值校验化验得出的入炉煤热值;以及,
寻优单元,用于在计算得出入炉煤热值后,根据所述入炉煤热值按照标准数学模型推算发电标煤耗,并以机组负荷率和气温作为边界条件,遍寻机组控制系统中存储的历史数据获取对应发电标煤耗的最优工况,并将实际工况调整至该最优工况。
10.一种计算机装置,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项权利要求所述入炉煤热值在线实时检测方法的步骤。
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