一种筒仓批煤特性在线检测装置、方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种筒仓批煤特性在线检测装置、方法及系统，其中装置包括至少一条传送皮带和煤炭激光检测分析单元，还包括以下单元：机柜、测量筒、导轨；所述机柜安装在所述导轨上，能够在导轨上自由移动；所述测量筒安装在机柜的下方；所述传送皮带的起始端位于在所述筒仓的正下方。本发明专利技术通过可移动的激光检测设备对从筒仓出口出来的燃煤进行检测，迅速准确地分析燃煤比例，并可建立筒仓出料热值预测模型，为调运计划的制定提供基础数据支撑，并能更加超前的结合锅炉运行制定掺配掺烧方案，实现精细化掺配，将整体的燃料智能化管控系统切实的为锅炉燃烧提供有力保证，促进燃料管理水平的提升，为节能减排做出重要贡献。

An on-line detection device, method and system for batch coal characteristics of silos

The invention provides an on-line detection device, method and system for batch coal characteristics of silos, in which the device includes at least one conveyor belt and coal laser detection and analysis unit, and also includes the following units: cabinet, measuring cylinder and guide rail; the cabinet is installed on the guide rail and can move freely; the measuring cylinder is installed under the cabinet; and the conveyor belt is mounted under the cabinet. The starting end is positioned directly below the silo. The invention detects coal from silo outlet by movable laser detection equipment, quickly and accurately analyses coal-burning proportion, and establishes prediction model of calorific value of silo discharges, which provides basic data support for the formulation of transportation plan, and formulates blending and burning scheme more advanced in combination with boiler operation, realizes fine blending and intellectualizes overall fuel management and control. The system effectively provides a strong guarantee for boiler combustion, promotes the improvement of fuel management level, and makes an important contribution to energy saving and emission reduction.

【技术实现步骤摘要】
一种筒仓批煤特性在线检测装置、方法及系统
本专利技术涉及燃料管理领域，特别是一种筒仓批煤特性在线检测装置、方法及系统。
技术介绍
传统的煤质特性指标分析方法是对原煤采样后进行离线分析，从采样、制样到检验结果的报出一般需要几个小时，检测结果严重滞后于锅炉燃烧，不利于机组的实时控制和优化运行，同时使得发电机组供电煤耗数据难于达到实时性的要求。近年来国内外发展起来的煤质快速分析方法有X射线荧光技术和中子活化分析技术等，然而X射线荧光技术难以分析低原子数元素，中子活化分析技术设备复杂且存在放射性污染的问题限制了其在煤质在线分析领域的应用。申请号为CN106680019A的专利技术专利公开了一种激光在线煤质检测分析系统，包括通过控制电缆及输送皮带、机械手依次连接的煤炭自动取样装置、煤炭连续压片制样装置和煤炭激光检测分析装置，输送皮带将煤炭自动取样装置与煤炭连续压片制样装置的煤粉样仓相连接；煤炭连续压片制样装置包括压片制样盘，压片制样盘的上部设有液压头、装填口；压片制样盘上设有煤粉样给料工位和填装工位，压片制样盘下面设有煤粉片顶出工位，煤炭激光检测分析装置包括三维点位数控平台，三维点位数控平台上连接设有行走装置,三维点位数控平台的上部设有光学聚焦元件、脉冲激光器和激光检测分析仪。该系统虽然能够使用激光对煤质进行在线检测分析，但是其缺点在于：1)需要将煤炭进行制样，增加检测时间；2)检测设备不可以调整，只能固定在一个位置上；3)不能够使用检测结果反推各单批次燃煤的比例。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供的一种筒仓批煤特性在线检测装置、方法及系统，通过可移动的激光检测设备对从筒仓出口出来的燃煤进行检测，迅速准确地分析燃煤比例，并可建立筒仓出料热值预测模型，为调运计划的制定提供基础数据支撑，并能更加超前的结合锅炉运行制定掺配掺烧方案，实现精细化掺配，将整体的燃料智能化管控系统切实的为锅炉燃烧提供有力保证，促进燃料管理水平的提升，为节能减排做出重要贡献。本专利技术的第一方面提出了一种筒仓批煤特性在线检测装置，包括至少一条传送皮带和煤炭激光检测分析单元，还包括以下单元：机柜、测量筒、导轨；所述机柜安装在所述导轨上，能够在导轨上自由移动；所述测量筒安装在机柜的下方；所述传送皮带的起始端位于在所述筒仓的正下方。优选的是，所述煤炭激光检测分析单元包括光谱仪、分析控制子单元、激光发射设备、镜片、自动对焦子单元和镜片组收光元件。在上述方案中优选的是，所述光谱仪、所述分析控制子单元、所述激光发射设备和所述镜片安装在所述机柜中。在上述方案中优选的是，所述自动对焦子单元和所述镜片组收光元件安装在所述测量筒上。在上述方案中优选的是，所述光谱仪通过导线与所述镜片组收光元件相连，所述光谱仪通过导线与所述分析控制子单元相连，所述分析控制子单元通过导线与所述激光发射设备相连，所述自动对焦子单元通过导线与所述分析控制子单元相连。在上述方案中优选的是，所述自动对焦子单元通过校准光源光斑成像以控制电机驱动对焦装置运行，实现激光在不同平整度层煤流表面的快速自动对焦。在上述方案中优选的是，所述分析控制子单元包括煤质特性指标定量分析模块、激光自动对焦控制模块和数据处理分析模块。在上述方案中优选的是，所述煤质特性指标定量分析模块用于实现煤质多指标的同时和/或快速检测。在上述方案中优选的是，所述激光自动对焦控制模块根据反馈的对焦信息实现对所述自动对焦子单元的控制，快速完成对焦。在上述方案中优选的是，所述数据处理分析模块用于实现光谱数据预处理模块、所述煤质特性指标定量分析模块和煤质数据库之间的数据通讯。在上述方案中优选的是，所述数据处理分析模块还用于结合实测数据，扩展和/或完善所述煤质数据库。本专利技术的第二方面提出了一种筒仓批煤特性在线检测方法，包括将筒仓中的燃煤均匀分布在传送皮带上，还包括以下步骤：扫描步骤：使用煤炭激光检测分析单元扫描所述传送皮带上的燃煤并生成燃煤光谱；分析步骤：通过区分不同光谱对应的不同煤质及采集到的不同光谱比例推断出燃煤种类及混合比例；反推步骤：根据所述混合比例反推出各单批次煤中单煤比例；所述扫描步骤和所述分析步骤由筒仓批煤特性在线检测装置完成。优选的是，所述分析步骤还包括将采集到的等离子体发射光谱信号送入光谱仪分光，将光谱信号转换成数字信号。在上述方案中优选的是，所述分析步骤还包括通过谱线波长进行定性研究，结合光谱特性数据库，得到样品包含的元素种类。在上述方案中优选的是，所述分析步骤还包括通过谱线强度可实现定量分析，得到元素浓度。在上述方案中优选的是，所述单煤比例的计算方法为n种单煤进行混合后得到混煤，根据单煤的含碳量C和氢值H得到混煤的含碳量Ca和Ha，计算公式如下：其中，X1、X2、…Xn为各种单煤的混合比，X1+X2+…+Xn＝1。在上述方案中优选的是，所述反推步骤还包括计算出各批次煤的出煤量，提供各批次煤煤量数据。本专利技术的第三方面提出了一种筒仓批煤特性在线检测系统，包括以下模块：筒仓批煤特性在线检测装置、煤质数据库、光谱特性数据库和数据服务中心。优选的是，所述煤质数据库用于保存进入筒仓的各批次燃煤种类及混合比例、所述筒仓批煤特性在线检测装置检测到的各批次燃煤种类及混合比例和各批准燃煤的出煤量。在上述方案中优选的是，所述筒仓批煤特性在线检测装置结合实测数据，扩展、完善所述煤质数据库。在上述方案中优选的是，所述光谱特性数据库用于存储各种单煤和/或混煤的光谱信息。在上述方案中优选的是，所述筒仓批煤特性在线检测装置根据所述所述光谱特性数据库中的数据判断各批次燃煤种类和混合比例。在上述方案中优选的是，，所述数据服务中心用于根据所述筒仓批煤特性在线检测装置提供的数据反向推算各单批次混煤中单煤比例。在上述方案中优选的是，所述单煤比例的计算方法为n种单煤进行混合后得到混煤，根据单煤的含碳量C和氢值H得到混煤的含碳量Ca和Ha，计算公式如下：其中，X1、X2、…Xn为各种单煤的混合比，X1+X2+…+Xn＝1。本专利技术提供了一种筒仓批煤特性在线检测装置、方法及系统，应用于筒仓出料混煤中的煤种及其混合比例的在线测量，对不同平整度的移动煤层，无须取样，能够实现原位在线检测，可有效的解决现有激光在线检测技术监测数据不准确，误差较大的问题。附图说明图1为按照本专利技术的筒仓批煤特性在线检测装置的一优选实施例的模块图。图2为按照本专利技术的筒仓批煤特性在线检测方法的一优选实施例的流程图。图3为按照本专利技术的筒仓批煤特性在线检测系统的一优选实施例的模块图。图4为按照本专利技术的筒仓批煤特性在线检测装置的另一优选实施例的安装图。图4a为按照本专利技术的筒仓批煤特性在线检测装置的如图3所示实施例的结构图。图4b为按照本专利技术的筒仓批煤特性在线检测装置的如图3所示实施例的激光工作原理图。图4c为按照本专利技术的筒仓批煤特性在线检测装置的如图3所示实施例的激光光谱图。图5为按照本专利技术的筒仓批煤特性在线检测装置的自动对焦及激光测量光路的一实施例的示意图。图6为按照本专利技术的筒仓批煤特性在线检测方法的另一优选实施例的煤粉等离子体光谱图。具体实施方式实施例1如图1所示，筒仓批煤特性在线检测装置包括导轨100、机柜110、煤炭激光检测分析单元120、测量筒130和至少一条传送皮带140。导轨100上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种筒仓批煤特性在线检测装置，包括至少一条传送皮带和煤炭激光检测分析单元，其特征在于，还包括以下单元：机柜、测量筒、导轨；所述机柜安装在所述导轨上，能够在导轨上自由移动；所述测量筒安装在机柜的下方；所述传送皮带的起始端位于在所述筒仓的正下方。

【技术特征摘要】
1.一种筒仓批煤特性在线检测装置，包括至少一条传送皮带和煤炭激光检测分析单元，其特征在于，还包括以下单元：机柜、测量筒、导轨；所述机柜安装在所述导轨上，能够在导轨上自由移动；所述测量筒安装在机柜的下方；所述传送皮带的起始端位于在所述筒仓的正下方。2.如权利要求1所述的筒仓批煤特性在线检测装置，其特征在于，所述煤炭激光检测分析单元包括光谱仪、分析控制子单元、激光发射设备、镜片、自动对焦子单元和镜片组收光元件。3.如权利要求2所述的筒仓批煤特性在线检测装置，其特征在于，所述光谱仪、所述分析控制子单元、所述激光发射设备和所述镜片安装在所述机柜中。4.如权利要求3所述的筒仓批煤特性在线检测装置，其特征在于，所述自动对焦子单元和所述镜片组收光元件安装在所述测量筒上。5.如权利要求4所述的筒仓批煤特性在线检测装置，其特征在于，所述光谱仪通过导线与所述镜片组收光元件相连，所述光谱仪通过导线与所述分析控制子单元相连，所述分析控制子单元通过导线与所述激光发射设备相连，所述自动对焦子单元通过导线与所述分析控制子单元相连。6.如权利要求5所述的筒仓批煤特性在线...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵学山，崔修强，李其浩，师利宝，周亚宁，
申请(专利权)人：华电国际电力股份有限公司技术服务中心，
类型：发明
国别省市：山东,37