低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统及方法，该系统包括数据采集模块，用于采集低热值煤发电项目的运行状态逻辑判断及在线估算实时参数；数据存储模块，用于系统存储实时采集数据；数据计算模块，用于使用采集实时参数估算入炉燃料收到基热值；数据发布模块，用于系统采集和计算数据上传和发布，该方法利用煤耗查定试验结果拟合发电煤耗曲线代替原有复杂在线计算方法，消除机组运行时不稳定影响因素，通过反平衡法实时估算低热值煤发电项目的入炉燃料收到基热值，实现对低热值煤发电项目的在线评估，为其低热值煤综合利用发电性质判定提供数据支持。

On-line Estimation System and Method of Base Calorific Value of Input Fuel for Low Calorific Value Coal Power Generation

【技术实现步骤摘要】
低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统及方法
本专利技术涉及低热值煤发电项目收到基热值的在线估算
，尤其涉及一种基于煤耗查定试验的低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统及方法。
技术介绍
煤矸石是矿区排放量最大的工业废渣，多年来煤矸石的堆放不但占用了大量的土地，而且所产生的扬尘对矿区的环境造成了严重的污染。煤泥是煤炭洗选过程中的废弃物，由于其处理和利用比较困难，在许多场合下被堆放或填入废弃矿井中。堆放的煤泥占用大量的土地资源，对环境造成严重的污染；填入矿井的煤泥又造成了大量低质能源的浪费。随着矿区煤炭产量的逐年增长，对周围环境的污染程度将不断加剧，成为阻碍矿区经济和社会可持续发展的主要问题，亟需加以治理。将煤矸石、煤泥等劣质燃料用于发电，是消除其污染重要而有效的途径之一，因此，发电厂的建设是矿区环境治理、实现可持续发展的重要举措，为矿区带来了巨大的经济效益和良好的社会效益。应用循环流化床燃烧技术，将煤矸石、煤泥等低热值燃料用于发电，转换为清洁能源，是一种大规模提高煤矿资源利用率、实现资源合理利用的重要方式，符合国家能源产业发展政策。发电厂的建设充分地利用了煤矸石、煤泥资源，对于节约能源、增加当地电力供应、提高电网供电可靠性具有重要意义。但是，在实际操作过程中，煤耗查定试验中的低热值煤发电项目收到基热值的估算是一大难题，对后期的研究和参考数据带来很大的麻烦。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统，包括以下部分：数据采集模块，用于采集低热值煤发电项目的运行状态逻辑判断及在线估算实时参数，包括：并网遥信值、发电机有功功率、综合厂用电率、累计发电量、给煤机电子皮带称瞬时给煤量、累计给煤量、给煤机电流、转速、煤泥泵送次数、瞬时煤泥质量/体积流量、累计煤泥量、给煤机及煤泥泵进出口门运行状态。数据采集使用接口机，通过OPC通讯从机组DCS分散控制系统获取实时数据，使用UDP协议通过单向隔离网闸将数据传输至数据采集服务器；数据存储模块，用于系统存储实时采集数据，在发电企业SIS网络中部署数据库服务器，安装SQLServer/Oracle数据库，存储采集实时数据；数据计算模块，使用机组并网遥信值和发电机有功功率判断机组启停和负荷状态，使用给煤机电流、转速、进出口门状态判断给煤机运行状态，使用煤泥泵送次数和进出口门反馈判断煤泥泵运行状态，判断数据有效性；根据煤耗查定试验结果拟合发电煤耗曲线，根据发电机组有功功率估算瞬时锅炉热效率及汽轮发电机热耗率，估算机组当前发电煤耗，使用综合厂用电率估算机组当前供电煤耗，使用累计发电量和入炉燃料量计算入炉燃料收到基热值；数据发布模块，使用WEB技术实时发布机组采集数据及计算分析数据，自动生成统计报表。本专利技术还公开了上述低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统的估算方法，其估算方法具体如下：第一步：根据现场煤耗查定试验，计算各负荷点实际锅炉热效率及汽轮发电机热耗率，计算机组各负荷点发电煤耗，具体计算公式如下：其中bf(Pm)为机组在有功功率Pm时刻瞬时发电煤耗；HR(Pm)为机组在有功功率Pm时刻对应汽轮发电机热耗；为机组在有功功率Pm时刻对应锅炉热效率；为机组平均管道效率，一般取99％；第二步：根据机组各负荷点汽轮发电机热耗率、发电煤耗，拟合机组负荷与汽轮发电机热耗率、发电煤耗关系特性曲线，计算拟合系数。按照三个负荷点拟合的一元二次方程式如下：bf(Pi)＝a1(Pi)2+b1Pi+c1HR(Pi)＝a2(Pi)2+b2Pi+c2其中bf(Pi)为机组在有功功率Pi时刻瞬时发电煤耗；a1、b1、c1、a2、b2、c2为拟合系数；第三步：根据实时采集的机组运行参数，在机组有功功率Pi时刻，通过如下步骤进行计算：A：其中B(Pi)为机组有功功率Pi时刻，0到t时间内累计使用中煤、煤矸石、煤泥等低热值煤总质量；b1(Pi)为机组有功功率Pi时刻，电子皮带称瞬时给煤量(包括中煤及矸石)；b2(Pi)为机组有功功率Pi时刻，煤泥泵瞬时给煤泥量；t为机组估算平均入炉燃料收到基热值的时间；B：b2(Pi)＝k×n×l×ρ其中k为加水混合搅拌后煤泥质量修正系数；n为煤泥泵输送次数；l为煤泥泵每次输送煤泥平均体积；p为泵送煤泥平均密度；C：其中Q(Pi)为估算机组入炉燃料收到基热值；F(Pi)为机组0到t时间内累计发电量。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统及方法，本专利技术公开一种基于煤耗查定试验的低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统，该系统包括数据采集模块，用于采集低热值煤发电项目的运行状态逻辑判断及在线估算实时参数；数据存储模块，用于系统存储实时采集数据；数据计算模块，用于使用采集实时参数估算入炉燃料收到基热值；数据发布模块，用于系统采集和计算数据上传和发布。本专利技术公开一种基于煤耗查定试验的低热值煤发电入炉燃料收到基热值在线估算方法，该方法利用煤耗查定试验代替原有复杂在线计算方法，消除机组运行时不稳定影响因素，通过反平衡法实时估算低热值煤发电项目的入炉燃料收到基热值，实现对低热值发电项目的在线评估，为其低热值煤综合利用发电性质判定提供数据支持。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统，包括以下部分：数据采集模块，用于采集低热值煤发电项目的运行状态逻辑判断及在线估算实时参数，包括：并网遥信值、发电机有功功率、综合厂用电率、累计发电量、给煤机电子皮带称瞬时给煤量、累计给煤量、给煤机电流、转速、煤泥泵送次数、瞬时煤泥质量/体积流量、累计煤泥量、给煤机及煤泥泵进出口门运行状态。数据采集使用接口机，通过OPC通讯从机组DCS分散控制系统获取实时数据，使用UDP协议通过单向隔离网闸将数据传输至数据采集服务器；数据存储模块，用于系统存储实时采集数据，在发电企业SIS网络中部署数据库服务器，安装SQLServer/Oracle数据库，存储采集实时数据；数据计算模块，使用机组并网遥信值和发电机有功功率判断机组启停和负荷状态，使用给煤机电流、转速、进出口门状态判断给煤机运行状态，使用煤泥泵送次数和进出口门反馈判断煤泥泵运行状态，判断数据有效性；根据煤耗查定试验结果拟合发电煤耗曲线，根据发电机组有功功率估算瞬时锅炉热效率及汽轮发电机热耗率，估算机组当前发电煤耗，使用综合厂用电率估算机组当前供电煤耗，使用累计发电量和入炉燃料量计算入炉燃料收到基热值；数据发布模块，使用WEB技术实时发布机组采集数据及计算分析数据，自动生成统计报表。本专利技术还公开了上述低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统的估算方法，其估算方法具体如下：第一步：根据现场煤耗查定试验，计算各负荷点实际锅炉热效率及汽轮发电机热耗率，计算机组各负荷点发电煤耗，具体计算公式如下：其中bf(Pm)为机组在有功功率Pm时刻瞬时发电煤耗；HR(Pm)为机组在有功功率Pm时刻对应汽轮发电机热耗；为机组在有功功率Pm时刻对应锅炉热效率；为机组平均管道效率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统，其特征在于，包括以下部分：数据采集模块，用于采集低热值煤发电项目的运行状态逻辑判断及在线估算实时参数，包括：并网遥信值、发电机有功功率、综合厂用电率、累计发电量、给煤机电子皮带称瞬时给煤量、累计给煤量、给煤机电流、转速、煤泥泵送次数、瞬时煤泥质量/体积流量、累计煤泥量、给煤机及煤泥泵进出口门运行状态，数据采集使用接口机，通过OPC通讯从机组DCS分散控制系统获取实时数据，使用UDP协议通过单向隔离网闸将数据传输至数据采集服务器；数据存储模块，用于系统存储实时采集数据，在发电企业SIS网络中部署数据库服务器，安装SQL Server/Oracle数据库，存储采集实时数据；数据计算模块，使用机组并网遥信值和发电机有功功率判断机组启停和负荷状态，使用给煤机电流、转速、进出口门状态判断给煤机运行状态，使用煤泥泵送次数和进出口门反馈判断煤泥泵运行状态，判断数据有效性；根据煤耗查定试验结果拟合发电煤耗曲线，根据发电机组有功功率估算瞬时锅炉热效率及汽轮发电机热耗率，估算机组当前发电煤耗，使用综合厂用电率估算机组当前供电煤耗，使用累计发电量和入炉燃料量计算入炉燃料收到基热值；数据发布模块，使用WEB技术实时发布机组采集数据及计算分析数据，自动生成统计报表。...

【技术特征摘要】
1.低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统，其特征在于，包括以下部分：数据采集模块，用于采集低热值煤发电项目的运行状态逻辑判断及在线估算实时参数，包括：并网遥信值、发电机有功功率、综合厂用电率、累计发电量、给煤机电子皮带称瞬时给煤量、累计给煤量、给煤机电流、转速、煤泥泵送次数、瞬时煤泥质量/体积流量、累计煤泥量、给煤机及煤泥泵进出口门运行状态，数据采集使用接口机，通过OPC通讯从机组DCS分散控制系统获取实时数据，使用UDP协议通过单向隔离网闸将数据传输至数据采集服务器；数据存储模块，用于系统存储实时采集数据，在发电企业SIS网络中部署数据库服务器，安装SQLServer/Oracle数据库，存储采集实时数据；数据计算模块，使用机组并网遥信值和发电机有功功率判断机组启停和负荷状态，使用给煤机电流、转速、进出口门状态判断给煤机运行状态，使用煤泥泵送次数和进出口门反馈判断煤泥泵运行状态，判断数据有效性；根据煤耗查定试验结果拟合发电煤耗曲线，根据发电机组有功功率估算瞬时锅炉热效率及汽轮发电机热耗率，估算机组当前发电煤耗，使用综合厂用电率估算机组当前供电煤耗，使用累计发电量和入炉燃料量计算入炉燃料收到基热值；数据发布模块，使用WEB技术实时发布机组采集数据及计算分析数据，自动生成统计报表。2.根据权利要求1所述的低热值煤发电入炉燃料收到基热值的在线估算系统，其特征在于，其估算方法具体如下：第一步：根据现场煤耗查定试...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梓楠，张骏，施壮，蔡伟，蔡兵，方伦，甄诚，
申请(专利权)人：安徽新力电业科技咨询有限责任公司，国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34