本發(fā)明涉及火電廠原煤倉煤質(zhì)監(jiān)測，尤其涉及一種火電廠原煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著電煤價格的持續(xù)增長，多數(shù)電廠通過劣質(zhì)煤的摻燒降低發(fā)電成本，煤質(zhì)的波動導(dǎo)致入爐煤質(zhì)嚴(yán)重偏離設(shè)計煤種熱值，給入爐煤量的調(diào)節(jié)帶來較大困難，對電廠鍋爐的穩(wěn)定燃燒和安全運行造成影響。

2、目前火力發(fā)電廠煤炭取樣大都是人工采集獲取最具代表性的煤樣，人工通過常規(guī)灼燒測灰法化驗獲得煤質(zhì)數(shù)據(jù)，從而為鍋爐的入爐煤熱值提供依據(jù)。然而人工采樣、化驗誤差大、分析結(jié)果慢，對煤質(zhì)的實時調(diào)整和運行優(yōu)化的作用非常有限，已不能滿足當(dāng)前劣質(zhì)煤的摻配需求，故需要能夠在線分析煤質(zhì)的設(shè)備系統(tǒng)來實現(xiàn)入爐煤的連續(xù)在線檢測，為及時調(diào)整鍋爐燃燒提供原始數(shù)據(jù)。

3、同時隨著電力現(xiàn)貨市場的改革，電廠為獲得最大經(jīng)濟(jì)效益，需要結(jié)合負(fù)荷預(yù)計、容量電價和分時段電價實現(xiàn)入爐煤熱值的精準(zhǔn)摻配，需要實時了解入爐煤煤質(zhì)、煤倉煤量情況，以滿足負(fù)荷大幅變化時煤質(zhì)的調(diào)整，同時煤質(zhì)的變化對機(jī)組的協(xié)調(diào)系統(tǒng)也產(chǎn)生了較大的影響，需要對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)化來滿足煤質(zhì)變化時鍋爐的帶負(fù)荷需求，提高機(jī)組的負(fù)荷響應(yīng)能力，但現(xiàn)有的火電廠原煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)無法根據(jù)煤質(zhì)的變化動態(tài)調(diào)整監(jiān)測系統(tǒng)，導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確度低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種火電廠原煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的火電廠原煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)無法根據(jù)煤質(zhì)的變化動態(tài)調(diào)整監(jiān)測系統(tǒng)，導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確度低的問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供一種火電廠原煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括：設(shè)備端、數(shù)據(jù)采集端以及控制器端，控制器端根據(jù)數(shù)據(jù)采集端采集的煤質(zhì)數(shù)據(jù)對設(shè)備端進(jìn)行在線監(jiān)測，控制器端將煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測傳輸至上位機(jī)，控制器端包括煤質(zhì)數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、動態(tài)監(jiān)測參數(shù)調(diào)整單元、實時煤倉煤量測量單元，以及在線監(jiān)視系統(tǒng)單元；

4、煤質(zhì)數(shù)據(jù)采集單元采集到煤質(zhì)數(shù)據(jù)后，通過通訊線纜將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元；

5、數(shù)據(jù)處理單元對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，然后通過通訊線纜將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絼討B(tài)監(jiān)測參數(shù)調(diào)整單元；

6、動態(tài)監(jiān)測參數(shù)調(diào)整單元對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計算，判斷煤質(zhì)參數(shù)是否在預(yù)設(shè)合格范圍內(nèi)，如果超出預(yù)設(shè)合格范圍，則觸發(fā)煤質(zhì)預(yù)警，同時，動態(tài)監(jiān)測參數(shù)調(diào)整單元還將煤質(zhì)數(shù)據(jù)通過通訊線纜傳輸?shù)皆诰€監(jiān)視系統(tǒng)單元；

7、實時煤倉煤量測量單元定期校正煤倉煤位，計算實時煤量和可燃燒時間，并將計算結(jié)果通過通訊線纜傳輸?shù)皆诰€監(jiān)視系統(tǒng)單元；

8、在線監(jiān)視系統(tǒng)單元接收動態(tài)監(jiān)測參數(shù)調(diào)整單元和實時煤倉煤量測量單元的數(shù)據(jù)，當(dāng)實時煤倉煤量測量單元超出預(yù)設(shè)合格范圍時，則在線監(jiān)視系統(tǒng)單元發(fā)出報警，用于提醒控制人員進(jìn)行調(diào)整動態(tài)監(jiān)測參數(shù)調(diào)整單元內(nèi)的參數(shù)設(shè)置。

9、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種火電廠原煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，煤質(zhì)數(shù)據(jù)采集單元還用于：

10、煤質(zhì)數(shù)據(jù)采集單元采集的煤質(zhì)數(shù)據(jù)包括熱值數(shù)據(jù)、硫分?jǐn)?shù)據(jù)、揮發(fā)分?jǐn)?shù)據(jù)、灰分?jǐn)?shù)據(jù)以及水分?jǐn)?shù)據(jù)。

11、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種火電廠原煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理單元還用于：

12、對采集到的煤質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，去除噪聲和異常值，對缺失或異常的數(shù)據(jù)進(jìn)行插值或剔除處理，從預(yù)處理后的數(shù)據(jù)中提取出熱值特征、硫含量特征、揮發(fā)分特征；

13、使用煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集，訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，得到煤倉煤質(zhì)預(yù)測模型；

14、將訓(xùn)練好的模型部署到數(shù)據(jù)處理單元中，用于實時接收新的煤質(zhì)數(shù)據(jù)并進(jìn)行煤倉煤質(zhì)預(yù)測，得到實時煤倉煤質(zhì)預(yù)測結(jié)果，將實時煤倉煤質(zhì)預(yù)測結(jié)果中各項參數(shù)作為判斷煤質(zhì)參數(shù)的預(yù)設(shè)合格范圍。

15、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種火電廠原煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，動態(tài)監(jiān)測參數(shù)調(diào)整單元還用于：

16、建立數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整時段，在每個數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整時段內(nèi)構(gòu)建對應(yīng)的煤倉煤質(zhì)預(yù)測模型；

17、使用每個數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整時段內(nèi)構(gòu)建對應(yīng)的煤倉煤質(zhì)預(yù)測模型實時進(jìn)行煤倉煤質(zhì)預(yù)測，得到實時煤倉煤質(zhì)預(yù)測結(jié)果；

18、將實時煤倉煤質(zhì)預(yù)測結(jié)果與煤倉煤質(zhì)實際檢測結(jié)果進(jìn)行對比，得到煤倉煤質(zhì)預(yù)測與實際誤差數(shù)據(jù)。

19、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種火電廠原煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，實時煤倉煤量測量單元還用于：

20、按照預(yù)設(shè)的時間間隔，啟動煤位校正程序，記錄校正過程中的數(shù)據(jù)，并與之前的煤位數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)差異，則調(diào)整傳感器的位置或校準(zhǔn)參數(shù)；

21、確定煤倉的幾何形狀和尺寸，包括高度、寬度和長度，將校正后的煤位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為煤倉內(nèi)煤的實際高度，結(jié)合煤倉的幾何參數(shù)和煤的實際高度，計算當(dāng)前煤倉內(nèi)的煤量；

22、根據(jù)火電廠的運行數(shù)據(jù)和歷史記錄，確定單位時間內(nèi)煤的消耗速率，將實時煤量除以煤的消耗速率，得到當(dāng)前煤倉內(nèi)煤的可燃燒時間。

23、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種火電廠原煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，在線監(jiān)視系統(tǒng)單元還用于：

24、監(jiān)測顯示煤質(zhì)參數(shù)，煤質(zhì)參數(shù)包括熱值、硫分、揮發(fā)分、灰分、水分、煤倉煤量、煤倉內(nèi)煤位高度、煤倉內(nèi)煤可燃燒時間、煤倉內(nèi)溫度、煤倉內(nèi)濕度、煤倉內(nèi)氣體濃度：

25、監(jiān)測顯示設(shè)備狀態(tài)，傳感器的工作狀態(tài)、輸送設(shè)備的工作狀態(tài)，以及設(shè)備故障。

26、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種火電廠原煤倉煤質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，動態(tài)監(jiān)測參數(shù)調(diào)整單元還用于：

27、通過通訊線纜從數(shù)據(jù)處理單元接收經(jīng)過預(yù)處理和格式轉(zhuǎn)換的煤質(zhì)數(shù)據(jù)，利用接收到的煤質(zhì)數(shù)據(jù)，動態(tài)監(jiān)測參數(shù)調(diào)整單元進(jìn)行實時分析和計算，判斷當(dāng)前的煤質(zhì)參數(shù)中熱值、硫分、揮發(fā)分、灰分、水分是否在預(yù)設(shè)合格范圍內(nèi)；

28、如果發(fā)現(xiàn)煤質(zhì)參數(shù)其中任意一項參數(shù)超出預(yù)設(shè)合格范圍，動態(tài)監(jiān)測參數(shù)調(diào)整單元則動態(tài)地調(diào)整監(jiān)測系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置；

29、如果檢測到熱值突然下降，則煤炭質(zhì)量變差，調(diào)整采樣頻率，增加對熱值的監(jiān)測密度；

30、如果硫分或灰分超出標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整監(jiān)測系統(tǒng)中對硫分或灰分參數(shù)的檢測頻率，增加硫分或灰分的數(shù)據(jù)量，用于更新煤倉煤質(zhì)預(yù)測模型；

31、動態(tài)監(jiān)測參數(shù)調(diào)整單元還利用歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)持續(xù)更新煤倉煤質(zhì)預(yù)測模型，通過實時接收新的煤質(zhì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行煤倉煤質(zhì)預(yù)測，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果動態(tài)調(diào)整監(jiān)測參數(shù)；

32、通過持續(xù)比較實時煤倉煤質(zhì)預(yù)測結(jié)果與煤倉煤質(zhì)實際檢測結(jié)果；

33、動態(tài)監(jiān)測參數(shù)調(diào)整單元使用遺傳算法模型對煤倉煤質(zhì)預(yù)測模型進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的煤倉煤質(zhì)預(yù)測模型。

34、本發(fā)明的有益效果；本發(fā)明通過動態(tài)調(diào)整監(jiān)測參數(shù)，系統(tǒng)能夠更精確地適應(yīng)煤質(zhì)變化，從而顯著提高監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確度。其次，系統(tǒng)實時采集和處理煤質(zhì)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)了信息的實時性，為操作人員提供了及時準(zhǔn)確的煤質(zhì)和煤量信息。此外，通過精確監(jiān)測煤質(zhì)，本發(fā)明有助于電廠優(yōu)化鍋爐燃燒過程，提升經(jīng)濟(jì)效益。同時，系統(tǒng)的實時監(jiān)測和預(yù)警功能可以提前識別安全隱患，確?；痣姀S的安全運行。最后，系統(tǒng)的模塊化設(shè)計和可擴(kuò)展性使得其易于適應(yīng)未來的需求變化，總體而言，本發(fā)明為火電廠的安全、穩(wěn)定和高效運行提供了全面的支持。