本发明专利技术公开了一种用于燃煤锅炉煤质变化的快速识别系统及方法，静电传感器安装于磨煤机与燃煤锅炉连通的风粉管道上，风粉经过静电传感器的探头时，静电传感器的探头产生静电信号并传输至信号处理器；信号处理器用于对静电信号进行采集和调理，并根据静电信号计算得出风粉流速和静电信号强度的初始值；信号强度计算模块用于根据静电信号增益以及磨煤机的运行参数，对静电信号强度进行修正，并根据修正后的静电信号强度的变化判断煤质是否发生变化。利用本发明专利技术，可以快速、实时判别出输入燃煤锅炉的煤粉煤质是否发生变化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃煤火力发电领域，具体涉及一种用于燃煤锅炉煤质变化的快速识别系统及方法。
技术介绍
1、入炉煤质不但是锅炉设计等的重要参数，对于机组的安全经济运行也起到很大的作用。国内煤炭供应的地区多元化、火电厂常被迫选择劣质动力煤、绝大部分机组都承担电网调峰任务以及电厂缺少煤质在线监测技术的指导等都成为影响锅炉安全、高效运行的负面因素，例如结焦、炉渣含碳量高等。因此，我国电力用煤繁杂多变，不同的煤种之间性质差异较大，且入炉煤质的实时监测较难实现。入炉煤质对机组的燃烧稳定性、经济性、结渣性、安全性等影响较大，而超临界、超超临界机组对燃水比的配合要求更高。因此，实时识别煤质变化进及时调整燃烧对机组运行具有重要意义。
2、现阶段常用的煤质检测技术主要包括：人工化验、软测量技术和煤质在线监测技术。其中人工化验耗时长、有很大的滞后性；软测量技术需要采集的信号多，设备成本高；煤质在线监测是指用x射线等技术、近红外光谱技术等实际检测煤质，但是设备昂贵，可靠性也有待验证。此外，还有通过建立神经网络模型挖掘煤质与运行参数的关系识别煤质变化，以及使用数据融合算法利用多方面的运行参数反映煤质的变化的方法，这两种方法需要事先获得到大量煤质的数据及锅炉运行参数，数据本身的可靠性和数学模型的识别准确性需进一步验证。因此现有煤质变化监测的方法主要存在滞后性明显、准确性不够等问题。
3、因此，快速检测入炉煤的煤质的变化，并以最快的速度向运行人员反映入炉煤质的变化进而进行锅炉燃烧调整，对电站燃煤锅炉的安全、稳定运行有重要意义。
r/>技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种用于燃煤锅炉煤质变化的快速识别系统及方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种用于燃煤锅炉煤质变化的快速识别系统，包括静电传感器、信号处理器和信号强度计算模块；
4、所述静电传感器安装于磨煤机与燃煤锅炉连通的风粉管道上，风粉管道中流动的煤粉和空气混合物即风粉经过静电传感器的探头时，静电传感器的探头产生静电信号并传输至信号处理器；
5、所述信号处理器用于对静电信号进行采集和调理，并根据静电信号计算得出风粉流速和静电信号强度的初始值；
6、所述信号强度计算模块用于根据静电信号增益以及磨煤机的运行参数，包括磨煤机出口温度、磨煤机出口风量和磨煤机给煤量，对静电信号强度的初始值进行修正，得出修正后的静电信号强度，并根据修正后的静电信号强度的变化判断煤质是否发生变化。
7、进一步地，所述静电传感器呈环状，静电传感器的两端分别对接内径与静电传感器内径一致的风粉管道；风粉管道与静电传感器的内部形成内径始终不变的风粉流通管路。
8、进一步地，在风粉管道中设置两个完全相同的静电传感器，两个静电传感器之间相距设定的距离；
9、信号处理器将两个静电传感器测得的静电信号作互相关运算，互相关函数rxy为：
10、
11、互相关函数rxy的峰值位置所对应的时间τ0就是两个静电传感器之间的滞后时间；风粉的截面平均速度用相关速度来表示：
12、速度v＝l/τ0；
13、l为两个静电传感器的距离，t表示测量的总时长。
14、进一步地，给磨煤机出口温度、磨煤机给煤量、磨煤机出口风量以及静电信号增益分别定义一个影响因子，分别为kt、kb、kv、kg；系统运行时，保持各运行工况的静电信号增益不变，设定kg＝1，通过试验确定磨煤机出口温度、磨煤机给煤量和磨煤机出口风量对静电信号强度变化的贡献大小，以确定kt、kb、kv的大小；所述信号强度计算模块计算修正后的静电信号强度i’＝kt*kb*kv*kg*i,此时，已经考虑了磨煤机出口温度、磨煤机给煤量、磨煤机出口风量、静电信号增益，因此修正后的静电信号强度只与煤质有关，即只要煤质发生变化，i’即发生变化。
15、本专利技术还提供一种利用上述系统的燃煤锅炉煤质变化的快速识别方法，具体过程为：
16、磨煤机开始向燃煤锅炉输送风粉，风粉经过静电传感器的探头时，静电传感器的探头产生静电信号并传输至信号处理器；
17、所述信号处理器对静电信号进行采集和调理，并根据静电信号计算得出风粉流速和静电信号强度的初始值；
18、所述信号强度计算模块根据静电信号增益以及磨煤机的运行参数，包括磨煤机出口温度、磨煤机出口风量和磨煤机给煤量，对静电信号强度进行修正，得出修正后的静电信号强度，并根据修正后的静电信号强度的变化判断煤质是否发生变化。
19、本专利技术的有益效果在于：利用本专利技术，可以快速、实时判别出输入燃煤锅炉的煤粉煤质是否发生变化，有助于及时根据煤质变化对锅炉燃烧进行调整，对电站燃煤锅炉的安全、稳定运行有重要意义。
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【技术保护点】
1.一种用于燃煤锅炉煤质变化的快速识别系统，其特征在于，包括静电传感器、信号处理器和信号强度计算模块；
2.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉煤质变化的快速识别系统，其特征在于，所述静电传感器呈环状，静电传感器的两端分别对接内径与静电传感器内径一致的风粉管道；风粉管道与静电传感器的内部形成内径始终不变的风粉流通管路。
3.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉煤质变化的快速识别系统，其特征在于，在风粉管道中设置两个完全相同的静电传感器，两个静电传感器之间相距设定的距离；
4.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉煤质变化的快速识别系统，其特征在于，给磨煤机出口温度、磨煤机给煤量、磨煤机出口风量以及静电信号增益分别定义一个影响因子，分别为kt、kB、kV、kG；系统运行时，保持各运行工况的静电信号增益不变，设定kG＝1，通过试验确定磨煤机出口温度、磨煤机给煤量和磨煤机出口风量对静电信号强度变化的贡献大小，以确定kt、kB、kV的大小；所述信号强度计算模块计算修正后的静电信号强度I’＝kt*kB*kV*kG*I,此时，已经考虑了磨煤机出口温度、磨煤机给煤量、磨煤机出口风量、静电信号增益，因此修正后的静电信号强度只与煤质有关，即只要煤质发生变化，I’即发生变化。
5.一种利用权利要求1-4任一所述系统的燃煤锅炉煤质变化的快速识别方法，其特征在于，具体过程为：
...
【技术特征摘要】
1.一种用于燃煤锅炉煤质变化的快速识别系统，其特征在于，包括静电传感器、信号处理器和信号强度计算模块；
2.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉煤质变化的快速识别系统，其特征在于，所述静电传感器呈环状，静电传感器的两端分别对接内径与静电传感器内径一致的风粉管道；风粉管道与静电传感器的内部形成内径始终不变的风粉流通管路。
3.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉煤质变化的快速识别系统，其特征在于，在风粉管道中设置两个完全相同的静电传感器，两个静电传感器之间相距设定的距离；
4.根据权利要求1所述的用于燃煤锅炉煤质变化的快速识别系统，其特征在于，给磨煤机出口温度、磨煤机给...
【专利技术属性】
技术研发人员：白振锋，王大明，陈小勇，赵生虎，肖艳秋，宋超，周佳旺，范乐辉，张伟，徐力海，
申请(专利权)人：江西大唐国际抚州发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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