控制煤量的方法和装置

摘要

本发明公开了一种控制煤量的方法和装置。其中，该方法包括：基于膏体泵的属性信息及修正系数确定煤泥加入量，并基于煤泥加入量以及煤泥参数确定等效原煤量，根据等效原煤量以及原煤量确定总煤量，最后根据总煤量输出煤量调节指令，其中，煤量调节指令用于控制锅炉的入炉煤量。本发明解决了在大比例掺烧煤泥的条件下，无法准确调节锅炉煤量的技术问题。

权利要求

1.一种控制煤量的方法，其特征在于，包括：

基于膏体泵的属性信息及修正系数确定煤泥加入量；

基于所述煤泥加入量以及煤泥参数确定等效原煤量；

根据所述等效原煤量以及原煤量确定总煤量；

根据所述总煤量输出煤量调节指令，其中，所述煤量调节指令用于控制锅炉的入炉煤量；

所述属性信息至少包括：所述膏体泵的缸内活塞行程、所述膏体泵的缸体直径以及所述膏体泵的泵送时间间隔，所述煤泥参数至少包括：煤泥水分以及煤泥热值，所述修正系数为对所述煤泥加入量进行修正的系数；

根据如下公式确定所述煤泥加入量：

其中，Bcs为所述煤泥加入量，ρcs为煤泥密度，t0为所述膏体泵的泵送时间间隔，k为所述修正系数，D为所述膏体泵的缸体直径，L为所述膏体泵的缸内活塞行程；

基于所述煤泥加入量以及煤泥参数确定等效原煤量，包括：根据所述煤泥热值、原煤热值将所述煤泥加入量转换为第一等效原煤量；根据水分参数、热值减少量以及所述原煤热值将所述煤泥加入量转换为第二等效原煤量；根据所述第一等效原煤量以及所述第二等效原煤量确定所述等效原煤量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于膏体泵的属性信息及修正系数确定煤泥加入量之前，所述方法还包括：根据如下公式确定所述修正系数：

其中，D1为煤泥储料罐的直径，Δh为所述煤泥储料罐料位的下降高度值，Δn为在时间Δt内所述膏体泵的泵送次数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述等效原煤量以及原煤量确定总煤量，包括：基于如下公式确定所述总煤量：

B＝Brc+B′rc-ΔB′rc

其中，B为所述总煤量，Brc为是原煤量，B′rc为所述第一等效原煤量，ΔB′rc为所述第二等效原煤量。

4.一种控制煤量的装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于基于膏体泵的属性信息及修正系数确定煤泥加入量；

第二确定模块，用于基于所述煤泥加入量以及煤泥参数确定等效原煤量；

第三确定模块，用于根据所述等效原煤量以及原煤量确定总煤量；

输出模块，用于根据所述总煤量输出煤量调节指令，其中，所述煤量调节指令用于控制锅炉的入炉煤量；

所述属性信息至少包括：所述膏体泵的缸内活塞行程、所述膏体泵的缸体直径以及所述膏体泵的泵送时间间隔，所述煤泥参数至少包括：煤泥水分以及煤泥热值，所述修正系数为对所述煤泥加入量进行修正的系数；

根据如下公式确定所述煤泥加入量：

其中，Bcs为所述煤泥加入量，ρcs为煤泥密度，t0为所述膏体泵的泵送时间间隔，k为所述修正系数，D为所述膏体泵的缸体直径，L为所述膏体泵的缸内活塞行程；

所述第二确定模块包括：第一转换模块，用于根据所述煤泥热值、原煤热值将所述煤泥加入量转换为第一等效原煤量；第二转换模块，用于根据水分参数、热值减少量以及所述原煤热值将所述煤泥加入量转换为第二等效原煤量；第四确定模块，用于根据所述第一等效原煤量以及所述第二等效原煤量确定所述等效原煤量。

5.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至3中任意一项所述的控制煤量的方法。

6.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至3中任意一项所述的控制煤量的方法。

说明书

控制煤量的方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及煤量调节领域，具体而言，涉及一种控制煤量的方法和装置。

背景技术

[0002] 在当前形势下，燃用煤泥矸石比燃用普通低热值煤的成本要低，因此，为有效降低发电燃料成本，提高企业经济效益，符合条件的资源综合利用电厂进行大比例煤泥矸石的掺烧成为一种十分必要的选择，CFB(Circulating Fluidized Bed，即循环流化床)锅炉掺烧煤泥主要有两种方式：煤泥晾干或烘干后与原煤混烧和湿煤泥直接入炉燃烧。

[0003] 目前，多数CFB锅炉均已实现锅炉煤量自动控制和AGC(Automatic Gain Control，即自动发电控制)指令投入自动运行。对于湿煤泥直接燃烧发电系统该着的CFB锅炉进行大比例掺烧煤泥后，由于没有煤泥量计算装置，入炉燃烧的煤泥量无法计入锅炉煤量自动控制计算模块内，当AGC指令或机组负荷变动时，锅炉煤量自动调节指令计算会出现偏差，导致锅炉给煤的自动控制给入量出现错误，入炉燃烧的煤量过多或过少可以通过锅炉蒸汽压力对锅炉自动给煤量进行修正或日通过设置煤量偏置，但前者调节过程比较缓慢，后者在CFB锅炉燃料偏置设置范围较小且煤泥掺烧量占燃料总量的50％以上的情况下，锅炉燃料设置偏置范围已经很小或者超过范围，由此，导致CFB锅炉稳定运行的可靠性减低。

[0004] 针对上述在大比例掺烧煤泥的条件下，无法准确调节锅炉煤量的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供了一种控制煤量的方法和装置，以至少解决在大比例掺烧煤泥的条件下，无法准确调节锅炉煤量的技术问题。

[0006] 根据本发明实施例的一个方面，提供了一种控制煤量的方法，包括：基于膏体泵的属性信息及修正系数确定煤泥加入量；基于煤泥加入量以及煤泥参数确定等效原煤量；根据等效原煤量以及原煤量确定总煤量；根据总煤量输出煤量调节指令，其中，煤量调节指令用于控制锅炉的入炉煤量。

[0007] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种控制煤量的装置，包括：第一确定模块，用于基于膏体泵的属性信息及修正系数确定煤泥加入量；第二确定模块，用于基于煤泥加入量以及煤泥参数确定等效原煤量；第三确定模块，用于根据等效原煤量以及原煤量确定总煤量；输出模块，用于根据总煤量输出煤量调节指令，其中，煤量调节指令用于控制锅炉的入炉煤量。

[0008] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，程序执行控制煤量的方法。

[0009] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行控制煤量的方法。

[0010] 在本发明实施例中，采用等效计算的方式，通过基于膏体泵的属性信息及修正系数确定煤泥加入量，基于煤泥加入量以及煤泥参数确定等效原煤量，根据等效原煤量以及原煤量确定总煤量，最后根据总煤量输出煤量调节指令，其中，煤量调节指令用于控制锅炉的入炉煤量，达到了根据自动控制锅炉煤量的目的，从而实现了准确确定大比例掺烧煤泥入炉的煤量的技术效果，进而解决了在大比例掺烧煤泥的条件下，无法准确调节锅炉煤量的技术问题。

附图说明

[0011] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0012] 图1是根据本发明实施例的一种控制煤量的方法流程图；

[0013] 图2是根据本发明实施例的一种可选的控制煤量的方法流程图；

[0014] 图3是根据本发明实施例的一种可选的优化前各参数的变化趋势示意图；

[0015] 图4是根据本发明实施例的一种可选的优化后各参数的变化趋势示意图；以及[0016] 图5是根据本发明实施例的一种控制煤量的装置结构示意图。

具体实施方式

[0017] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0018] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0019] 实施例1

[0020] 根据本发明实施例，提供了一种控制煤量的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

[0021] 图1是根据本发明实施例的控制煤量的方法流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

[0022] 步骤S102，基于膏体泵的属性信息及修正系数确定煤泥加入量。

[0023] 需要说明的是，属性信息至少包括如下之一：膏体泵的缸内活塞行程、膏体泵的缸体直径以及膏体泵的泵送时间间隔。

[0024] 步骤S104，基于煤泥加入量以及煤泥参数确定等效原煤量。

[0025] 需要说明的是，煤泥参数至少包括如下之一：煤泥水分以及煤泥热值。由于煤泥中包含了煤泥水分以及其他杂质，同样重量的煤泥与原煤的热值是不相同的，但原煤的热值往往是相同的，因此，可将煤泥加入量转换为等效原煤量，进而根据原煤量来确定需要掺烧的煤泥的量，从而达到了在大比例掺烧的情况下，准确调节锅炉的入炉煤量的技术效果。

[0026] 步骤S106，根据等效原煤量以及原煤量确定总煤量。

[0027] 需要说明的是，将煤泥加入量转换为等效原煤量，进而根据原煤量来确定需要掺烧的煤泥的量，达到了在大比例掺烧的情况下，准确调节锅炉的入炉煤量的技术效果。

[0028] 步骤S108，根据总煤量输出煤量调节指令，其中，煤量调节指令用于控制锅炉的入炉煤量。

[0029] 在一种可选的实施例中，在确定锅炉的入炉煤量之后，调节入炉煤量的控制系统将控制质量发送给给煤皮带，由给煤皮带向锅炉运输煤泥。

[0030] 基于上述步骤S102至步骤S108所限定的方案可知获知，通过基于膏体泵的属性信息及修正系数确定煤泥加入量，基于煤泥加入量以及煤泥参数确定等效原煤量，根据等效原煤量以及原煤量确定总煤量，最后根据总煤量输出煤量调节指令，其中，煤量调节指令用于控制锅炉的入炉煤量。

[0031] 容易注意到的是，本申请是在大比例掺烧煤泥的条件下，对输入锅炉的煤量进行自动调节。由于现有的设备仅能对原煤量进行调节，而在掺烧煤泥的情况下，使用现有的设备对锅炉的入炉煤量进行调节时存在偏差。而本申请是将煤泥加入量转换为等效原煤量，进而，根据等效原煤量以及原煤量可以准确确定锅炉的入炉煤量。同时，由于使用煤泥参数对等效原煤量进行修正，减少了煤泥自身的属性参数对总煤量的计算结果所造成的影响，进一步，达到了准确对锅炉的入炉煤量进行调节的目的。

[0032] 因此，本申请上述实施例达到了根据自动控制锅炉煤量的目的，从而实现了准确确定大比例掺烧煤泥入炉的煤量的技术效果，进而解决了在大比例掺烧煤泥的条件下，无法准确调节锅炉煤量的技术问题。

[0033] 需要说明的是，在基于膏体泵的属性信息及修正系数确定煤泥加入量之前，还需要确定修正系数。其中，可根据如下公式确定修正系数：

[0034]

[0035] 其中，k为修正系数，D1为煤泥储料罐的直径，D为膏体泵的缸体直径，Δh为煤泥储料罐料位的下降高度值，L为膏体泵的缸内活塞行程，Δn为在时间Δt内膏体泵的泵送次数。

[0036] 在确定了修正系数之后，可根据如下公式确定煤泥加入量：

[0037]

[0038] 其中，Bcs为煤泥加入量，ρcs为煤泥密度，t0为膏体泵的泵送时间间隔。

[0039] 需要说明的是，t0主要由膏体泵的输出频率决定，可通过膏体泵相同频率下的一段固定时间Δt内膏体泵的泵送次数Δn求出，即 另外，膏体泵的缸内活塞行程L和膏体泵的缸体直径D为固定值，在一定的煤泥管道泵送条件下，煤泥含水量相对稳定，因此，煤泥密度ρcs的数值相对固定。因此，通过在不同频率下对修正系数k进行修正，可以得到不同频率下的煤泥加入量的计算公式。

[0040] 由于资源综合利用的CFB电厂煤泥采购的来源相对稳定，其煤泥的热值也相对稳定或利用在线测量煤泥热值装置来测量煤泥热值。考虑到煤泥泵送管道不会出现大幅波动，管道中的煤泥水分控制波动较小，煤泥水分也相对稳定。如果煤泥水分过高，则会出现煤泥回流的现象，煤泥水分过低会增加泵送阻力，从而引起泵送管道震动，不利于煤泥管道的泵送。因此，在初步确定煤泥量的情况下，再根据煤泥水分。煤泥热值以及煤泥量通过合理的控制逻辑折算成原煤的等效燃料量，并计入锅炉的总燃量，以便于在煤泥大比例掺烧的情况下，对锅炉燃料进行自动控制。

[0041] 具体的，如图2所示的一种可选的控制煤量的方法流程图，基于煤泥加入量以及煤泥参数确定等效原煤量，具体包括如下步骤：

[0042] 步骤S202，根据煤泥热值、原煤热值将煤泥加入量转换为第一等效原煤量；

[0043] 步骤S204，根据水分参数、热值减少量以及原煤热值将煤泥加入量转换为第二等效原煤量；

[0044] 步骤S206，根据第一等效原煤量以及第二等效原煤量确定等效原煤量。

[0045] 具体的，可通过如下公式计算第一等效原煤量Br′c：

[0046]

[0047] 在上式中，Qcsnetar为煤泥化验热值，单位为KJ/Kg，Qrsnetar为原煤热值，单位为KJ/Kg。其中，煤泥化验热值和原煤热值可根据实际经验进行换算得到。

[0048] 在得到第一等效原煤量之后，除去煤泥水分Mcsar相对于入炉原煤水分Mrsar多余的水分所带来的损失热值所对应的第二等效原煤量，即可得到等效原煤量，其中，根据如下公式确定第二等效原煤量ΔBr′c：

[0049]

[0050] 需要说明的是，煤泥量与原煤泥量混合后，总煤量的收到基水分相对于原煤的收到基水分每增加1％，总煤量收到的基热值将减少ΔQKJ/Kg，其中，该ΔQ一般为经验值。

[0051] 在确定了第一等效原煤量和第二等效原煤量之后，根据等效原煤量以及原煤量确定总煤量，具体公式如下：

[0052]

[0053] 上式可简化为：

[0054] B＝Brc+Br′c-ΔBr′c

[0055] 其中，B为总煤量，Brc为是原煤量，Br′c为第一等效原煤量，ΔBr′c为第二等效原煤量。

[0056] 需要说明的是，本申请所提出的技术方法可以达到如下技术效果：

[0057] (1)将膏体泵出口煤泥通过合理的实践公式和调节入炉煤量的控制系统的采集模块计量出入炉煤泥量，并折算成等效煤量计入锅炉总燃料内，实现了锅炉煤量自动控制的合理计算；

[0058] (2)在大比例掺烧煤泥的条件下，当AGC指令变动或锅炉负荷指令变动时锅炉煤量自动调节，并且给煤准确，从而有效避免了煤泥掺烧情况下因入炉煤泥量未计入锅炉煤量自动控制而导致锅炉煤量计算出现偏差和给煤修正缓慢的问题；

[0059] 本技术方案实施后可提高煤泥掺烧后CFB锅炉负荷变动情况下给煤准确，保证煤泥掺烧情况下锅炉各参数稳定运行，提高机组稳定运行可靠性。

[0060] 在一种可选的实施例中，图3示出了在未采用本申请所提出的方案的情况下，各参数的变化趋势的示意图，即优化前各参数的变化趋势示意图；图4示出了在采用本申请所提出的方案的情况下，各参数的变化趋势的示意图，即优化后各参数的变化趋势示意图。其中，主要参数包括机组负荷、主汽压力、给煤量以及膏体泵输出频率。在未采用本申请所提出的方案的情况下，当调节入炉煤量的控制系统中的膏体频率变动后，皮带给煤量不能及时调节，需要主汽压力对其进行修正。而在采用本申请所提出的方案之后，当锅炉负荷发生变动时，保持调节入炉煤量的控制系统中的膏体泵频率不变，即此时调节入炉煤量的控制系统入炉煤泥量保持不变，再通过调节入炉煤量的控制系统中的锅炉负荷指令经函数运算计算出总给煤量，减去煤泥量计算出的等效原煤量，从而达到了提高皮带给煤准确性，并使锅炉各参数运行稳定的技术效果。

[0061] 实施例2

[0062] 根据本发明实施例，还提供了一种控制煤量的装置实施例。其中，图5是根据本发明实施例的控制煤量的装置结构示意图，如图5所示，该装置包括：第一确定模块501、第二确定模块503、第三确定模块505以及输出模块507。其中，第一确定模块501，用于基于膏体泵的属性信息及修正系数确定煤泥加入量；第二确定模块503，用于基于煤泥加入量以及煤泥参数确定等效原煤量；第三确定模块505，用于根据等效原煤量以及原煤量确定总煤量；输出模块507，用于根据总煤量输出煤量调节指令，其中，煤量调节指令用于控制锅炉的入炉煤量。

[0063] 需要说明的是，属性信息至少包括如下之一：膏体泵的缸内活塞行程、膏体泵的缸体直径以及膏体泵的泵送时间间隔，煤泥参数至少包括如下之一：煤泥水分以及煤泥热值。

[0064] 在一种可选的实施例中，根据如下公式确定修正系数：

[0065]

[0066] 其中，k为修正系数，D1为煤泥储料罐的直径，D为膏体泵的缸体直径，Δh为煤泥储料罐料位的下降高度值，L为膏体泵的缸内活塞行程，Δn为在时间Δt内膏体泵的泵送次数。

[0067] 在一种可选的实施例中，根据如下公式确定煤泥加入量：

[0068]

[0069] 其中，Bcs为煤泥加入量，ρcs为煤泥密度，t0为膏体泵的泵送时间间隔。

[0070] 在一种可选的实施例中，第二确定模块包括：第一转换模块、第二转换模块以及第四确定模块。其中，第一转换模块，用于根据煤泥热值、原煤热值将煤泥加入量转换为第一等效原煤量；第二转换模块，用于根据水分参数、热值减少量以及原煤热值将煤泥加入量转换为第二等效原煤量；第四确定模块，用于根据第一等效原煤量以及第二等效原煤量确定等效原煤量。

[0071] 在一种可选的实施例中，基于如下公式确定总煤量：

[0072] B＝Brc+Br′c-ΔBr′c

[0073] 其中，B为总煤量，Brc为是原煤量，Br′c为第一等效原煤量，ΔBr′c为第二等效原煤量。

[0074] 实施例3

[0075] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，程序执行实施例1中的控制煤量的方法。

[0076] 实施例4

[0077] 根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行实施例1中的控制煤量的方法。

[0078] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

[0079] 在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

[0080] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

[0081] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0082] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

[0083] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0084] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。