一种基于恒温热重分析的煤质在线工业分析测量方法.pdf

(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CN105823863A(43)申请公布日2016.08.03(21)申请号201610181151.0(22)申请日2016.03.28(71)申请人华北电力大学（保定）地址071000河北省保定市北市区永华北大街619号(72)发明人王春波陈亮杨枨钧郭泰成(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.G01N33/22(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于恒温热重分析的煤质在线工业分析测量方法(57)摘要本发明公开了一种基于恒温热重分析的煤质在线工业分析测量方法，属于火电厂煤质分析技术领域。该方法包括：从煤粉管道或输煤皮带自动取煤样；在恒温炉中、特定气氛下加热，燃烧所取的煤样；测量恒温热重曲线；分析恒温热重曲线，取特征值点和特征值；构建满足精度要求的神经网络模型；以从恒温热重曲线中得到的特征值作为输入层、以水分、灰分、挥发分、固定碳等工业分析数据和发热量等作为输出层，用神经网络计算工业分析和发热量等值。本发明用于实时、高频率、全自动的在线煤质分析，所获取的实时煤质数据用于指导电厂运行人员及时掌握入炉煤质变化情况，及时作出运行调整，保障机组的安全稳定运行。CN105823863ACN105823863A权利要求书1/1页1.一种基于恒温热重分析的煤质在线工业分析测量方法，其特征在于包括如下步骤：第一步：煤粉取样；包括从煤粉管道或输煤皮带自动取煤样；从煤粉管道所取的煤样为粉状煤样，采用负压抽取的方式从煤粉管道取出煤粉；从输煤皮带处所取的煤样为块状煤样，进行破碎、磨细和筛分后制取煤粉；第二步：煤粉恒温热重曲线自动测量；使用恒温炉在特定气氛下加热并燃烧所取的煤样，测量恒温失重曲线；第三步：由热重曲线自动分析煤质和发热量，对恒温热重曲线进行自动分析，从中计算用于煤质分析所需的输入数据，采用基于神经网络的计算系统获得煤质参数，煤的实际水分、挥发分、固定碳、灰分和发热量作为计算系统的输出数据。2.根据权利要求1所述的基于恒温热重分析的煤质在线工业分析测量方法，其特征在于：所述第二步中的特定气氛是指与恒温炉配套设置配气系统，并使恒温炉内的燃烧气氛固定为20%氧气加80%氮气。2CN105823863A说明书1/4页一种基于恒温热重分析的煤质在线工业分析测量方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于恒温热重分析的煤质在线工业分析测量方法，属于火力发电厂煤质分析技术领域。方法的基本原理是对火力发电厂的煤或煤粉进行取样，并在特定气氛中进行恒温燃烧，通过对恒温失重曲线的分析获得煤的工业分析数据，用以指导工业生产。背景技术[0002]目前，由于煤炭供应等问题，燃煤发电厂不能始终以设计煤种为燃料，电厂从各地不同煤矿购煤，因此实际上电厂来煤的煤质是多样的，电厂锅炉的入炉煤质也是不断变化的。燃煤煤质对电厂锅炉的运行有很大的影响，特别是水分、灰分、挥发分、和固定碳以及发热量等煤的工业分析数据，直接影响到锅炉的给煤量及炉内的煤粉燃烧特性。电厂对来煤的煤质的取样和化验由燃料部等部门实施，但多是直接从送煤的火车或汽车上取样分析，即入厂煤质分析，这一取样化验的目的是为了确保购煤煤质。送入电厂的原煤一般会直接送入锅炉或送到煤场，堆放在煤场的煤由于种类繁多，煤质也是多种多样的。在原煤送入锅炉时，一般会在原煤皮带上进行取样化验，即入炉煤质分析，但这一分析都是离线分析，分析的煤样都是过去几个小时甚至几天前所取的煤样，或者这些煤样的混合样，并非是当前的实时入炉煤质。由于电厂来煤的多样性，锅炉的入炉煤煤质也是不断变化的，这一变化的频率远大于电厂人工取样和化验煤质的频率，这造成电厂运行人员对不断变化的入炉煤质并不能实时了解，运行中常常因为入炉煤质的突然变化而燃烧调整未及时跟进造成炉膛的燃烧不稳定，甚至造成炉膛灭火等运行事故的发生。因此，煤质的在线分析，高频率、实时的煤质分析技术，对电厂的运行是十分必要的。[0003]目前已有几种煤质在线分析技术，专利号为CN02126663.8的专利“脉冲中子煤炭工业分析仪”公布了一种基于脉冲中子发射、射线检测等技术在线测量煤质的技术，但这种技术存在着技术投资大、测量精度低、有辐射危害等问题，因此很少应用。专利号为CN200820012725.2的专利“近红外煤质在线检测分析仪”公布了一种采用红外线发射和反射、分析等技术的煤质分析技术，其缺点是测量准确度低，测量误差大。专利号为CN201220578872.2的专利“基于自然伽马谱分析的火电厂煤质在线监测系统”公布了一种基于自然伽马射线能谱测量与分析的煤质，其分析煤质的方法与煤质样本库对比，也存在着精度低、误差大等问题。以上三者为代