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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111396919A(43)申请公布日2020.07.10(21)申请号202010312610.0(22)申请日2020.04.20(71)申请人西安热工研究院有限公司地址710032陕西省西安市碑林区兴庆路136号申请人华电莱州发电有限公司(72)发明人王倩高林李军吕永涛李友志王继强(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人闵岳峰(51)Int.Cl.F23N1/02(2006.01)G01D21/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种基于煤质实时在线分析的单元机组控制系统及方法(57)摘要本发明公开了一种基于煤质实时在线分析的单元机组控制系统及方法,该系统包括原煤斗、原煤斗出口管道、给煤机皮带、称重仪、给煤机变速电机、给煤机出口管道、磨煤机、磨煤机入口一次风管道、一次风量测量元件、锅炉炉膛、煤质在线监测模块、给煤控制器、送风机、送风机变出力元件、送风管道、二次风量测量元件和二次风控制器。该方法通过可获得的、满足实时运行控制需要的入炉煤在线数据,以此为基础实现精准的火电机组燃料、配风,实用价值显著。CN111396919ACN111396919A权利要求书1/2页1.一种基于煤质实时在线分析的单元机组控制系统,其特征在于,包括给煤机皮带(3)、称重仪(4)、给煤机变速电机(5)、给煤机出口管道(6)、磨煤机(7)、磨煤机入口一次风管道(8)、一次风量测量元件(9)、锅炉炉膛(10)、煤质在线监测模块(11)、给煤控制器(12)、送风机(13)、送风机变出力元件(14)、送风管道(15)、二次风量测量元件(16)和二次风控制器(17);其中,给煤机皮带(3)下方安装有称重仪(4),给煤机变速电机(5)与给煤机皮带(3)相连接,给煤机皮带(3)尾端的给煤机出口管道(6)及磨煤机入口一次风管道(8)均连通至磨煤机(7),一次风量测量元件(9)设置在磨煤机入口一次风管道(8)上,送风机(13)经送风管道(15)连通至锅炉炉膛(10),二次风量测量元件(16)设置在送风管道(15)上,送风机变出力元件(14)连接至送风机(13);煤质在线监测模块(11)的输出端与给煤机皮带(3)的称重仪(4)的输出端均连接至给煤控制器(12)的输入端,给煤控制器(12)的输出端连接至给煤机变速电机(5)的控制端,给煤机变速电机(5)用于驱动给煤机皮带(3)传动;煤质在线监测模块(11)的输出端还与一次风量测量元件(9)和二次风量测量元件(16)的输出端一同连接至二次风控制器(17)的输入端,二次风控制器(17)的输出端连接至送风机变出力元件(14)的控制端,送风机变出力元件(14)用于改变送风机(13)的送风量。2.根据权利要求1所述的一种基于煤质实时在线分析的单元机组控制系统,其特征在于,包括还原煤斗(1),原煤斗(1)由原煤斗出口管道(2)连通至给煤机皮带(3)。3.一种基于煤质实时在线分析的单元机组控制方法,其特征在于,该方法基于权利要求1或2所述的一种基于煤质实时在线分析的单元机组控制系统,包括:给煤机变速电机(5)根据单元机组需求改变给煤机变速电机(5)转速,带动给煤机皮带(3)转动,将给煤机皮带(3)上的燃煤送往磨煤机(7),在此过程中,给煤机皮带(3)上的称重仪(4)进行实时称重,记录机组实际给煤量,煤质在线监测模块(11)输出给煤发热量,与标煤的发热量进行比较得到实时准确地给煤校正参数,与实际给煤量一同送往给煤控制器(12)进行给煤量的校正,由给煤控制器(12)输出校正后的给煤机控制指令,指导给煤机变速电机(5)运转,实现根据给煤发热量对给煤的实时控制;送风机(13)的变出力元件根据单元机组需求改变送风量,送往锅炉炉膛(10),给燃烧提供合适的助燃风量,磨煤机入口一次风管道(8)上的一次风量测量元件(9)实时监测进入磨煤机(7)的一次风量,煤质在线监测模块(11)输出入炉煤发热量,与一、二次风量一同作为已知参数,进行以下计算:入炉煤发热量与标煤发热量进行比较,将入炉的燃煤量校正为标煤煤量;单位标煤燃烧所需要的风量,由燃烧所需的总风量除以校正后标煤煤量计算得到,其中,燃烧所需总风量为一、二次风总风量减去省煤器出口的空气量,省煤器出口空气量由出口氧量浓度反推得到;利用燃烧前后过量空气含氧量与出口烟器含氧量相等这一规律,根据目标氧量浓度列出等式,计算得到过量空气量;根据校正后标煤煤量、单位标煤燃烧所需风量、过量空气量,以及风量测量元件测得的一次风量、二次风量计算得到二次风量控制前馈,送往二次风控制器(17),同时,二次风控制器(17)接收一次风量测量元件(9)和二次风量测量元件(16)送来的一、二次风风量