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當(dāng)前位置：賽默飛世爾科技智能制造與過程分析>>公司動(dòng)態(tài)>>會(huì)議邀請(qǐng) | 火電行業(yè)如何高效實(shí)現(xiàn)入廠入爐煤檢測(cè)？
會(huì)議邀請(qǐng) | 火電行業(yè)如何高效實(shí)現(xiàn)入廠入爐煤檢測(cè)？
1、火電廠燃煤管理面臨安全運(yùn)行及效率提升2大挑戰(zhàn)
總體來說，火力發(fā)電廠的燃煤成本占供電成本比例隨著機(jī)組性能和煤炭成本變化，約占50%-90%。同時(shí)煤炭采購(gòu)上主要包括統(tǒng)配煤(長(zhǎng)協(xié)煤)和自購(gòu)煤(經(jīng)濟(jì)煤種)，統(tǒng)配煤在年度煤炭訂貨會(huì)上鎖定價(jià)格和煤量，約占60%，自購(gòu)煤按月度采購(gòu)，約占40%。由于電廠自購(gòu)煤具有很大隨意性，來煤煤種變化大、煤質(zhì)優(yōu)劣不齊，這種狀況短期內(nèi)難以發(fā)生轉(zhuǎn)變。
火力發(fā)電廠現(xiàn)有煤質(zhì)分析基本為人工或機(jī)械取樣、人工制樣、人工化驗(yàn)，送入鍋爐的部分煤質(zhì)指標(biāo)在兩三天后才能得到，一方面具有明顯的滯后性，另一方面數(shù)據(jù)的代表性差。同時(shí)摻配手段單一，目前主要還是通過筒倉(cāng)、地溝、推土機(jī)等傳統(tǒng)粗放式配煤，這樣的結(jié)果對(duì)鍋爐安全運(yùn)行及優(yōu)化調(diào)整帶來很大問題。在煤質(zhì)多變的情況下，鍋爐燃燒調(diào)整需要的煤質(zhì)指標(biāo)分析滯后、分析結(jié)果的片面性等已嚴(yán)重影響鍋爐的安全運(yùn)行。在入廠煤結(jié)算時(shí)，人工取樣化驗(yàn)的方法更增加了時(shí)間成本，無(wú)法避免取樣誤差帶來的購(gòu)煤風(fēng)險(xiǎn)，另外分析的準(zhǔn)確性也常常引起經(jīng)濟(jì)糾紛。
如何避免因?yàn)槊嘿|(zhì)原因造成的鍋爐滅火事故，避免因煤質(zhì)原因引起鍋爐燃燒失穩(wěn)、環(huán)保超標(biāo)、高溫腐蝕等事故進(jìn)而造成對(duì)電網(wǎng)的沖擊？如何快速了解入廠煤質(zhì)降低采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)？這些都是火力發(fā)電廠目前急需解決的重大問題。
賽默飛研發(fā)的采用中子活化技術(shù)的煤質(zhì)在線檢測(cè)系統(tǒng)，從根本上解決了上述難題。
2、基本解決方案
入廠煤檢測(cè)-旁路式煤質(zhì)檢測(cè)
汽車入廠煤檢測(cè)系統(tǒng)主要由兩部分組成：汽車采樣系統(tǒng)和旁路式煤質(zhì)在線檢測(cè)系統(tǒng)，兩部分通過一體式聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車來煤從入口欄桿機(jī)抬起、汽車駛?cè)?、自?dòng)煤樣采集、煤質(zhì)在線分析、實(shí)驗(yàn)室留樣、汽車駛出、煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)上傳等整個(gè)流程的操控。
表1. CQM FLEX 分析儀技術(shù)參數(shù)
經(jīng)過橋式采樣機(jī)對(duì)進(jìn)廠汽運(yùn)煤進(jìn)行采樣后，卸至集樣斗，煤樣經(jīng)過破碎后流到 CQM FLEX 料斗中，當(dāng)煤樣重量達(dá)到分析儀運(yùn)行指標(biāo)后，分析儀的皮帶開始運(yùn)動(dòng)，將煤樣依次運(yùn)送到密度計(jì)、微波水分儀，采用中子活化分析技術(shù)的 CQM FLEX 對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行全面分析(分析指標(biāo)包括灰分、水分、全硫、灰成分等)，并對(duì)煤樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室備樣的收集，最后將多余煤樣轉(zhuǎn)運(yùn)至煤堆棚或回到車內(nèi)。橋式煤質(zhì)在線檢測(cè)系統(tǒng)與物流一卡通進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)與物流采購(gòu)系統(tǒng)集成。考慮到入廠煤結(jié)算，采樣系統(tǒng)同時(shí)備留實(shí)驗(yàn)室分析樣品用于實(shí)驗(yàn)室分析。
圖1. 橋式汽車采樣系統(tǒng)及其子系統(tǒng)
圖2. 懸臂式汽車入廠煤在線分析系統(tǒng)
入爐煤檢測(cè)-旁路式煤質(zhì)檢測(cè)
該方案主要由兩部分組成：皮帶中部采樣系統(tǒng)和旁路式煤質(zhì)在線檢測(cè)系統(tǒng)組成，兩部分通過一體式聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)來煤從皮帶上連續(xù)直接全自動(dòng)采樣、煤質(zhì)在線分析、實(shí)驗(yàn)室留樣、煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)上傳等整個(gè)流程的控制。
皮帶中部采樣系統(tǒng)采用刮板式采樣結(jié)構(gòu)形式，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)全斷面采樣，同時(shí)系統(tǒng)不會(huì)損傷皮帶。皮帶采樣頭根據(jù)皮帶速度、皮帶寬度及設(shè)計(jì)負(fù)荷等選用不同采樣頭方案。
旁路式煤質(zhì)在線檢測(cè)系統(tǒng)采用CQM FLEX，采用穩(wěn)定的 14MeV 中子管作為中子源或锎源 252Cf 作為中子源，選用中子管作為中子源時(shí)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了煤中可燃物碳、氧元素直接檢測(cè)，為碳交易中入爐煤碳元素分析提供了精確實(shí)時(shí)的分析結(jié)果。
整體系統(tǒng)由賽默飛世爾科技負(fù)責(zé)指導(dǎo)安裝、調(diào)試等工作。單個(gè)采樣頭皮帶采樣在線分析系統(tǒng)布置如下圖3所示：
圖3. 皮帶中部采樣煤質(zhì)在線分析系統(tǒng)工藝布置圖
3、煤質(zhì)分析系統(tǒng)主要功能
裝置能在線檢測(cè)煤炭中的氮(N)、硫(S)、鋁(Al)、硅(Si)、鐵(Fe)、鈣(Ca)、鈦(Ti)、鈉(Na)、鉀(K)等元素成份，中子管式配置還可以檢測(cè)碳(C)、氫(H)、氧(O)；
裝置能在線分析煤炭中的灰分、水分、硫含量、熱值；
裝置能在線分析灰成份SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、TiO2、K2O、Na2O等；
CQM FLEX在線煤質(zhì)分析系統(tǒng)的測(cè)量周期為1-10分鐘；
能實(shí)時(shí)顯示所測(cè)試的水分、灰分、硫分和發(fā)熱量等基本參數(shù)。并能提供報(bào)表打印功能；
能提供每分鐘的分析結(jié)果、累計(jì)平均和時(shí)間段查詢、故障報(bào)警，能夠?qū)崿F(xiàn)分析儀的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩糁锌叵到y(tǒng)。軟件基于Windows 7。
4、配置 COBOS 配煤和 STS 煤質(zhì)預(yù)測(cè)軟件，實(shí)現(xiàn)高效煤質(zhì)混配和燃煤管控?cái)?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)
配煤軟件（COBOSTM）無(wú)縫組合到基本煤炭軟件包（BaseCoalTM）內(nèi)。該軟件系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最多六種煤質(zhì)的混配，最終按照您的生產(chǎn)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)混配。COBOSTM 按照成分和測(cè)量值允許任何品質(zhì)的煤源混合，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)最多五個(gè)質(zhì)量指標(biāo)的控制，比如硫分、灰分、水分以及灰成分。操作員可以根據(jù)不同的煤質(zhì)情況來預(yù)判斷經(jīng)濟(jì)混配所需要的煤源。
圖5. COBOS 配煤軟件顯示界面
圖6. STS 煤質(zhì)預(yù)測(cè)軟件
原煤倉(cāng)煤質(zhì)流動(dòng)及燃燒器煤質(zhì)預(yù)測(cè)軟件包(STSTM)是火力發(fā)電廠應(yīng)用的補(bǔ)充功能軟件。該軟件確保操作員能夠?qū)崟r(shí)跟蹤當(dāng)前及未來一定時(shí)間段內(nèi)燃燒器出口處的煤質(zhì)情況(硫、灰、水以及發(fā)熱量)。對(duì)于指定的煤倉(cāng)或者鍋爐，每分鐘的分析結(jié)果以及相應(yīng)的流量信息將直接鏈接到數(shù)據(jù)庫(kù)。通過操作員的輸入自動(dòng)跟蹤到不同的目的地。分爐分倉(cāng)軟件也能接收來自各個(gè)煤倉(cāng)的煤位傳感器信號(hào)以及原煤倉(cāng)給煤機(jī)給煤量信號(hào)。根據(jù)這些信號(hào)，此軟件將能決定每個(gè)鍋爐或煤倉(cāng)的煤質(zhì)平均數(shù)據(jù)，為下階段煤粉進(jìn)入爐膛燃燒優(yōu)化調(diào)整提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
5、系統(tǒng)典型分析性能
實(shí)驗(yàn)室與分析儀檢測(cè)結(jié)果對(duì)比如下:
6、經(jīng)濟(jì)效益分析
在線檢測(cè)系統(tǒng)效益主要體現(xiàn)下如下方面：
實(shí)現(xiàn)了入廠煤實(shí)時(shí)檢測(cè)分析，為數(shù)字化煤場(chǎng)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了電廠煤場(chǎng)精細(xì)化管理，從源頭上減排放、降成本；
入爐煤實(shí)時(shí)分析，最大限度通過科學(xué)配煤摻燒達(dá)到增效益、保安全、降排放的目標(biāo)。為碳交易提供實(shí)時(shí)碳元素檢測(cè)數(shù)據(jù)；
實(shí)現(xiàn)電廠煤質(zhì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)參與到燃燒優(yōu)化過程中，根據(jù)煤質(zhì)變化及時(shí)調(diào)整鍋爐燃燒，進(jìn)一步提高機(jī)組安全性、穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)智能化。
歸根結(jié)底，火電廠實(shí)現(xiàn)高精度的煤質(zhì)在線檢測(cè)及在此基礎(chǔ)上高效的燃煤管控，幫助實(shí)現(xiàn)效益最大化。