[发明专利]基于射频识别的入炉煤识别装置及煤质在线监测系统

说明书

本发明提供一种基于射频识别的入炉煤识别装置及煤质在线监测系统，可以精准识别和监测入炉煤的煤质。监测系统包括：输煤带投标机，在斗轮机从煤堆取煤时将对应的煤质信息写入射频标签中，并在斗轮机输煤带处进行标签的投放；入炉煤识别装置，识别位于给煤机煤料中的各个射频标签记录的煤质信息，包括：多个侧面射频识别天线、多个端面射频识别天线和多个顶部射频识别天线；以及入炉煤质确定装置，与入炉煤识别装置通信相连，依据识别到的给煤机中的球形射频标签的煤质信息以及球形射频标签的数量、密集度，判断出对应煤种在给煤机中的丰度；再结合给煤机的流量和流速，进一步修正入炉煤信息，从而确定实时进入燃煤锅炉的煤料的煤质。

技术领域

本发明属于智慧电厂领域，具体涉及一种基于射频识别的入炉煤识别装置及煤质在线监测系统。

背景技术

我国火电机组常常需要在煤质甚至煤种的频繁大幅变化下实现连续运行。一方面是电站锅炉设计煤种受储量和煤矿市场化运作的影响，无法保障电厂全生命周期的稳定供应，另一方面是由于煤价市场化但电价相对固定的条件下，火电利润被大幅压缩，改烧低质煤或混配煤已成为大多数电厂的必然选择。这就对电站锅炉燃烧优化提出了挑战，实际上针对不同煤种及多煤种混烧的燃烧优化策略已初步建立，然而入炉煤识别对燃煤电厂燃烧优化造成巨大阻碍。尽管现有煤质在线检测已能实现分钟级的快速检测，但仍无法用于实时运行控制解决煤质波动带来的燃烧和协调控制难题，主要原因有以下两个方面：

（1） 难以直接测量入炉煤质。一方面在线煤质检测装置价格昂贵，对配备5至6台磨煤机的主流大功率燃煤机组来说，进行入炉煤质的在线直接测量，需为每台磨煤机配置一台在线检测设备，投入成本过高；另一方面现有典型电站设计的磨煤机的入口和出口没有预留相应的空间和配置方案来安置取样和在线检测设备，因此现有的煤质在线检测装置都是安装在上煤皮带上，而其在线检测的煤质需进过大量传送皮带、犁煤器、原料仓储等环节，往往在原煤仓中的停留时间就长达6个小时，这使得在线检测到的煤质与实际入炉煤相去甚远，无法直接用于在线的实际运行控制，仅能供运行人员在一定范围内参考。

（2） 利用上煤煤质在线数据估算入炉煤质存在较大不确定性。在难以直接测量入炉煤质的前提下，利用上煤煤质及其相关传送带、犁煤器、原煤仓料位等估算入炉煤质理论上具有一定的可行性，但实际存在较大不确定性。尤其是当煤料经过原煤仓时，一方面原煤仓料位的测量难度较大，以点测量为主的料位测量装置输出常常因料仓内料位顶截面的坍塌、堆高、振打等原因存在较大不确定性，而较大的料仓截面使实际入炉煤质变化的测量时间精度偏离数分钟，超出实时运行控制所需的精度要求，另一方面是对煤种煤进入同一原煤仓时，其流动、混合等非常复杂，不同煤种的流动性差异较大，很难进行有效地预测。

综上，虽然目前已经涌现了各类型的煤质在线检测装置，但入炉煤的精准识别仍然是绝大多数的燃煤电厂目前亟待解决的关键性难题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于射频识别的入炉煤识别装置及煤质在线监测系统，可以精准识别和监测入炉煤的煤质。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

系统

本发明提供一种煤质在线监测系统，其特征在于，包括：

输煤带投标机，依据入场煤标准煤质检测结果，在斗轮机从煤堆取煤时将对应的煤质信息写入球形射频标签中，并在斗轮机输煤带处进行球形射频标签的投放；