智能配煤摻燒系統(tǒng)產(chǎn)品定位

該系列產(chǎn)品立足于為發(fā)電企業(yè)提供最適合的燃料管理系統(tǒng)，與中國(guó)五大發(fā)電集團(tuán)（中國(guó)華能集團(tuán)公司、中國(guó)大唐集團(tuán)公司、中國(guó)華電集團(tuán)公司、中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司、中國(guó)電力投資集團(tuán)公司）均有項(xiàng)目合作。

智能配煤摻燒系統(tǒng)參與的管理環(huán)節(jié)有煤場(chǎng)、摻配、上倉(cāng)、燃燒、報(bào)表。

系統(tǒng)一級(jí)模塊結(jié)構(gòu)圖如下：

◆煤場(chǎng)動(dòng)態(tài)管理：通過(guò)三維圖形方式全面直觀的展示煤場(chǎng)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)顯示各個(gè)煤場(chǎng)中燃煤信息，包括燃燃煤儲(chǔ)存指標(biāo)，煤質(zhì)構(gòu)成，燃煤在煤場(chǎng)中的分布，煤場(chǎng)溫度、等情況，用圖形直觀的表示出來(lái)。方便用戶隨時(shí)了解燃煤使用情況，為燃煤采購(gòu)提供采購(gòu)依據(jù)。

◆ 斗輪機(jī)調(diào)度管理：圍繞斗輪機(jī)調(diào)度指令，基于斗輪機(jī)編碼器,通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸斗輪機(jī)位置信息到管理中心，對(duì)于斗輪機(jī)運(yùn)行工況進(jìn)行監(jiān)視。當(dāng)斗輪機(jī)指令執(zhí)行出現(xiàn)偏差時(shí)，系統(tǒng)語(yǔ)音及系統(tǒng)消息提醒相關(guān)人員。有條件的廠可以通過(guò)斗輪機(jī)控制系統(tǒng)改造實(shí)現(xiàn)斗輪機(jī)遠(yuǎn)程控制。

◆ 原煤倉(cāng)動(dòng)態(tài)監(jiān)控：實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)進(jìn)入煤倉(cāng)的煤種、煤質(zhì)、煤位等信息，圖形展示各原煤倉(cāng)的存煤狀態(tài)，在線計(jì)算煤倉(cāng)中當(dāng)前煤種的煤量可以維持燃燒的時(shí)間，可按預(yù)設(shè)提醒時(shí)間在更換煤種或者倉(cāng)燒空之前給出提示。

◆ 摻配因子設(shè)定：系統(tǒng)對(duì)配煤的煤質(zhì)特性，包括發(fā)熱量、揮發(fā)分、硫分、水分、灰分、灰熔融性的范圍以及配煤結(jié)渣特性、著火特性、燃盡特性和排放特性等進(jìn)行設(shè)置。

◆ 模擬摻配計(jì)算：提供線性和非線性兩種算法進(jìn)行模擬摻配計(jì)算，用戶可以選擇任意一種進(jìn)行計(jì)算，也可以同時(shí)選擇兩種進(jìn)行比對(duì)計(jì)算，主要指標(biāo)計(jì)算通過(guò)線性算法進(jìn)行計(jì)算。 通過(guò)設(shè)定目標(biāo)值，自動(dòng)在煤場(chǎng)中尋找摻配列表，通過(guò)指定摻配單燃煤，系統(tǒng)幫助分析，摻配混煤指標(biāo)。

◆ 摻配方案計(jì)算：根據(jù)煤場(chǎng)當(dāng)前存煤情況，在保證鍋爐穩(wěn)定燃燒的前提下，進(jìn)行成本最優(yōu)、環(huán)保最優(yōu)摻配計(jì)算結(jié)果，成本優(yōu)化配比排序表。用戶可以手工調(diào)整原始配方或執(zhí)行5%調(diào)整后得到的各煤種的摻配數(shù)量，重新進(jìn)行計(jì)算與比較，得到實(shí)用配方。

◆ 摻燒方案分析：確定配煤的比例后，能夠自動(dòng)對(duì)配比煤的各種參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并利用系統(tǒng)提供的模型，對(duì)鍋爐燃料穩(wěn)定性的影響、對(duì)各煤種可燒時(shí)間等進(jìn)行分析。

◆ 配煤方案管理：當(dāng)操作站發(fā)出配煤指令時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化配比計(jì)算，將優(yōu)化配煤結(jié)果分別以數(shù)據(jù)、圖表等形式顯示在界面上。系統(tǒng)根據(jù)不同情況給出煤場(chǎng)配煤、煤倉(cāng)配煤的方案，計(jì)算煤場(chǎng)配煤煤種、煤倉(cāng)上煤煤種、配煤比例、給取煤設(shè)備的預(yù)定速率，并向煤場(chǎng)運(yùn)行人員發(fā)出上煤指令。此外，配煤人員可人工設(shè)定配煤模式，即選擇煤場(chǎng)配煤（葉輪給煤機(jī)配煤）或者煤倉(cāng)配煤（分磨摻燒）。

◆ 值長(zhǎng)試燒記錄：對(duì)新礦來(lái)煤、新煤種、或者新配比例煤種，入爐燃燒情況的電子記錄臺(tái)帳，將新煤種進(jìn)行試燒后，記錄制粉系統(tǒng)、火焰穩(wěn)定性，是否結(jié)焦情況等情況，作為配煤摻燒很重要技術(shù)參考和分析資料。

◆ 購(gòu)煤建議：綜合煤場(chǎng)存煤狀況和煤種的摻燒狀況，給出購(gòu)煤建議，主要關(guān)注燃煤的存放時(shí)間、硫分、發(fā)熱量、揮發(fā)分和成本。

本系統(tǒng)以智能摻配計(jì)算為手段，摻配精確執(zhí)行為目標(biāo)，特點(diǎn)如下：

1） 以配煤摻燒閉環(huán)管理確保應(yīng)用效果

2） 以現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控確保摻配執(zhí)行

3） 基于煤場(chǎng)數(shù)據(jù)的多種方案精確計(jì)算

4） 基于負(fù)荷計(jì)劃的多種方案精確計(jì)算

5） 基于負(fù)荷計(jì)劃的配煤調(diào)度單的管理

6） 與SIS同步模擬入爐煤質(zhì)燃燒監(jiān)視

智能配煤摻燒管理系統(tǒng)目前已在華電西塞山電廠、國(guó)電銅陵電廠、中電投分宜電廠、大唐南京電廠、華能瑞金電廠、粵電中粵能源等二十幾家火電廠得到深入應(yīng)用，有效降低了提升了摻配，提高了數(shù)據(jù)傳遞效率，應(yīng)用效果具體體現(xiàn)在：

1) 配煤數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)化，實(shí)現(xiàn)摻配數(shù)據(jù)數(shù)字化

2) 摻配計(jì)算智能化，實(shí)現(xiàn)配煤配比數(shù)字化

3) 摻配實(shí)施流程化，實(shí)現(xiàn)實(shí)施管理數(shù)字化

4) 摻配執(zhí)行數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)摻配調(diào)度數(shù)字化

5) 摻燒過(guò)程圖形化，實(shí)現(xiàn)摻配評(píng)價(jià)數(shù)字化

為達(dá)到良好的應(yīng)用效果，系統(tǒng)需要一定的硬件設(shè)備作支持，主要包括：

GPS定位裝置、條碼打印機(jī)、便攜式條碼打印機(jī)、有線（無(wú)線）條碼掃描儀、室外（室內(nèi)）射頻讀寫(xiě)器、IC/RFID卡、無(wú)線機(jī)站、數(shù)據(jù)采集卡、光端機(jī)、電子皮帶秤。

博晟科技智能配煤摻燒管理系統(tǒng)以燃料配煤摻燒精確計(jì)算、精益實(shí)施、精細(xì)管理為目標(biāo)，系統(tǒng)以配煤摻燒模型為基礎(chǔ)，以鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)、來(lái)煤信息、發(fā)電計(jì)劃、負(fù)荷分布、煤場(chǎng)庫(kù)存、歷史摻配評(píng)價(jià)、設(shè)備運(yùn)行工況等因素為基礎(chǔ)生成最經(jīng)濟(jì)、最環(huán)保、綜合最優(yōu)的摻配方案，系統(tǒng)支持線性、非線性算法（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)），提供支持模擬摻配、經(jīng)濟(jì)摻配多種方式，基于電廠負(fù)荷自動(dòng)生成摻配列表，形成最優(yōu)排序，從sis取鍋爐數(shù)據(jù)監(jiān)控?fù)脚淙济簩?duì)鍋爐影響，優(yōu)化摻配模型并對(duì)入爐煤質(zhì)分析，通過(guò)定位裝置監(jiān)控斗輪機(jī)（堆取料機(jī)）實(shí)時(shí)工況，跟蹤摻配執(zhí)行。

配煤摻燒模型：

系統(tǒng)提供神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等多種最優(yōu)方案求解的算法模型，主要有：最經(jīng)濟(jì)方案、最環(huán)保方案、綜合最優(yōu)方案。以設(shè)定的目標(biāo)為優(yōu)化方向，在保證鍋爐穩(wěn)定燃燒的前提下，進(jìn)行配比計(jì)算。對(duì)求解得到的優(yōu)化摻配結(jié)果，按原則（成本、環(huán)保、綜合）進(jìn)行排序。用戶可以在自動(dòng)計(jì)算所得到的原始配方的基礎(chǔ)上，自動(dòng)執(zhí)行5%調(diào)整（也可以設(shè)定為其它的調(diào)整比例）。用戶可以手工調(diào)整原始配方或執(zhí)行5%調(diào)整后得到的各煤種的摻配數(shù)量，重新進(jìn)行計(jì)算與比較，得到實(shí)用配方。

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沼氣摻燒沼氣摻燒鍋爐工藝流程

沼氣儲(chǔ)柜的沼氣經(jīng)變頻加壓風(fēng)機(jī)加壓、過(guò)濾器過(guò)濾，通過(guò)鍋爐二次加壓進(jìn)口風(fēng)管進(jìn)入鍋爐內(nèi)的噴嘴燃燒，工藝流程見(jiàn)圖1。

沼氣摻燒沼氣摻燒鍋爐系統(tǒng)特點(diǎn)

鍋爐摻燒沼氣系統(tǒng)由沼氣加壓站、沼氣管網(wǎng)、爐內(nèi)沼氣燃燒器（氣槍）、放散裝置、吹掃系統(tǒng)（用于檢修前置換系統(tǒng)內(nèi)可燃?xì)怏w）、壓縮空氣系統(tǒng)（供氣動(dòng)快關(guān)閥用氣）和惰性氣體吹掃（用于沼氣燃燒器投運(yùn)前爐前管道的置換）等裝置以及控制系統(tǒng)組成。其主要目的是將供水車間厭氧處理站外排的沼氣通入熱電廠鍋爐中燃燒，以節(jié)能并改善鍋爐的燃燒狀況。

沼氣摻燒系統(tǒng)的燃燒器（沼氣槍）共兩個(gè)，分別安裝在#4鍋爐的甲、丙角中二次風(fēng)噴口中，由于摻燒沼氣量較小且設(shè)計(jì)流速不高，因此對(duì)鍋爐燃燒空氣動(dòng)力場(chǎng)影響很??；另一方面，由于沼氣的易燃易爆特性對(duì)鍋爐設(shè)備的安全性影響很大，該系統(tǒng)配備了相應(yīng)的控制系統(tǒng)及保護(hù)裝置。沼氣系統(tǒng)主要設(shè)備特性如表2。

沼氣摻燒沼氣輸送安全保護(hù)系統(tǒng)

沼氣輸送安全保護(hù)系統(tǒng)包括控制模塊、報(bào)警模塊、聯(lián)鎖保護(hù)模塊，各模塊以硬接線方式與沼氣儲(chǔ)柜、變頻加壓風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器、鍋爐連接，由控制模塊對(duì)沼氣輸送及燃燒全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，報(bào)警模塊根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作出相應(yīng)報(bào)警并由聯(lián)鎖保護(hù)模塊作出不同操作。鍋爐二次加壓進(jìn)口風(fēng)管內(nèi)各設(shè)置可旋轉(zhuǎn)的噴嘴一支，在變頻加壓風(fēng)機(jī)進(jìn)出口、噴嘴進(jìn)口均設(shè)置有溫度壓力測(cè)量點(diǎn)，信號(hào)傳入安全保護(hù)系統(tǒng)。沼氣安全保護(hù)系統(tǒng)與鍋爐DCS控制系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連成一體，實(shí)現(xiàn)了沼氣安全監(jiān)控與鍋爐燃燒控制的有機(jī)結(jié)合。加壓機(jī)進(jìn)口氣動(dòng)閥為氣開(kāi)式單動(dòng)閥，去厭氧排空閥為氣關(guān)式單動(dòng)閥。采用單動(dòng)式氣動(dòng)閥則可在控制電源或控制氣源中斷故障情況下及時(shí)自動(dòng)中斷沼氣發(fā)電，啟動(dòng)排空裝置。保護(hù)系統(tǒng)見(jiàn)圖2。

公司本著以產(chǎn)定銷的原則，主要從安全穩(wěn)定的角度出發(fā)，以儲(chǔ)氣柜的液位為主信號(hào)對(duì)加壓機(jī)進(jìn)行變頻控制，從而保證儲(chǔ)氣柜液位的相對(duì)穩(wěn)定。變頻加壓風(fēng)機(jī)精確調(diào)整壓力，風(fēng)機(jī)進(jìn)出口壓差30k P a，整個(gè)系統(tǒng)保持正壓。當(dāng)產(chǎn)氣量大時(shí)，正常投入兩支噴嘴（只裝二支噴嘴）至150t/h的燃煤鍋爐對(duì)角二次加壓進(jìn)風(fēng)管里噴嘴進(jìn)入鍋爐直接摻燒發(fā)電；當(dāng)產(chǎn)氣量不夠時(shí)，爐前沼氣壓力下降至8k Pa以下時(shí)，自動(dòng)退出一支氣槍。為了保證沼氣系統(tǒng)安全運(yùn)行，采取措施：（1）當(dāng)儲(chǔ)氣柜液位低于20%下限值或增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)口壓力過(guò)低時(shí)，為防止增壓風(fēng)機(jī)將其進(jìn)口管道抽成真空，造成空氣進(jìn)入沼氣管道，系統(tǒng)啟動(dòng)保護(hù)邏輯停運(yùn)風(fēng)機(jī)。（2）當(dāng)爐前總管壓力低時(shí)，為防止氣槍和爐前管道出現(xiàn)回火造成管道內(nèi)燃燒，系統(tǒng)啟動(dòng)保護(hù)邏輯關(guān)閉氣源停運(yùn)風(fēng)機(jī)。（3）當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)出口總管壓力高時(shí)，為了防止因出口壓力過(guò)高而損壞風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)啟動(dòng)保護(hù)邏輯停運(yùn)風(fēng)機(jī)。（4）當(dāng)油泵出口油壓低時(shí)，為了防止增壓風(fēng)機(jī)因缺油而損壞，系統(tǒng)啟動(dòng)保護(hù)邏輯停運(yùn)風(fēng)機(jī)。（5）當(dāng)鍋爐滅火，F(xiàn) S S S（鍋爐安全保護(hù)系統(tǒng)）動(dòng)作時(shí)，必須立即切斷進(jìn)入爐膛的所有燃料，以防止燃料聚集產(chǎn)生爆燃事故。（6）當(dāng)鍋爐各角火檢檢測(cè)到氣槍都熄滅時(shí)，為防止沼氣聚集產(chǎn)生爆燃事故，系統(tǒng)啟動(dòng)保護(hù)邏輯關(guān)閉氣源停運(yùn)風(fēng)機(jī)。（7）當(dāng)鍋爐送風(fēng)機(jī)跳閘或M F T動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)按緊急停爐程序啟動(dòng)保護(hù)邏輯關(guān)閉氣源停運(yùn)風(fēng)機(jī)。上述保護(hù)邏輯啟動(dòng)后，其輸出結(jié)果是停運(yùn)整個(gè)沼氣輸送系統(tǒng)，并做相應(yīng)報(bào)警，系統(tǒng)能自動(dòng)切斷進(jìn)入加壓機(jī)的沼氣，同時(shí)打開(kāi)排空通道直接燃燒排空。

厭氧污水處理系統(tǒng)沼氣燃燒 發(fā)電技改項(xiàng)目投運(yùn)后，優(yōu)化了鍋爐配風(fēng)方式，消除了沼氣投運(yùn)造成煙氣溫度升高等不利影響。2009年上半年，累計(jì)摻燒沼氣494641m3，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤466t，節(jié)約燃煤成本44萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)環(huán)保效益顯著。岳陽(yáng)紙業(yè)公司年產(chǎn)40萬(wàn)t含機(jī)械漿印刷紙項(xiàng)目于2009年9月投產(chǎn)，厭氧污水處理系統(tǒng)沼氣量最高可達(dá)22000m³/d，日均產(chǎn)量約為20000m³，按27.63MJ/m³(6600kcal/m³)折算，全年生成的沼氣約合標(biāo)煤7300t。該技術(shù)的成功實(shí)施，不但節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境，還能為企業(yè)創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益。將沼氣直接引入鍋爐與煤粉燃燒發(fā)電技術(shù)，工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，系統(tǒng)運(yùn)行安全有保障。利用工業(yè)廢水厭氧處理過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣，也可利用城市污水厭氧處理過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣用來(lái)?yè)綗仩t發(fā)電，其應(yīng)用前景十分廣闊。