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1、煤质快速检测仪立信电气目录2 项目建议内容43 项目技术方案63.1 项目系统设计63.2 系统工作说明83.3 系统各部分说明83.3.1安装示意图83.3.2工作流程描述94.3.3 快速煤质监测装置 .9火力发电厂入厂煤质量监管系统项目计划书1项目背景目前煤炭供应形势紧张、煤炭价格大幅上涨，用煤企业的生产成本不断增加。煤炭质量不仅影响电厂正常运行，而且也关系到电厂生产成本的高低。利益驱使下的煤炭交易中普遍存在的各种形式的弄虚作假，不仅导致企业的成本增加，更影响生产；而企业在入厂煤质量监管方面的手段又相对落后，也给了煤炭交易中的弄虚作假以可乘之机。实际上，煤炭交易中的弄虚作假和企业监管中的
2、漏洞主要是以下几个方面：通过煤炭混装，以次充好。比如供煤方在煤炭装车时将低于标准的劣质煤装进车底，而将达到或者超过标准的优质煤装在车厢上部，另外一种比较难以发现的是测量数据滞后无法及时杜绝不符合合同要求的煤入场，等等。以上情况是用煤量相对较大的企业在入厂煤验收方面普遍存在的问题。即使电厂管理严格，也不可能完全避免以上情况的发生；同时从节约和充分利用能源、控制生产成本、提高管理运营水平的角度来讲，企业也迫切需要改变目前入厂煤验收环节的现状。综观以上各种作弊手段，之所以能够有机可乘，无非是因为用煤企业普遍采用的入厂煤监管手段落后所致，具体到电厂：首先,传统的煤炭质量验收方法比较烦琐，除了采样、制样
3、缩分，水分的测量，一直到通过灼烧法得到灰分，再用氧弹或者量热装置得到发热量等，至少需要几个小时，甚至更长时间。这样做的最大弊端就是煤炭质量数据的得出严重滞后于生产需要；同时由于环节多，必然带来更多的人工误差；或者带来诸多人为因素影响煤质数据的情况发生；也容易带来厂矿之间的纠纷等等。作为一个年用煤量较大的火力发电企业，无论在入厂煤质量监管方面存在以上所列举的哪一种情况，都会给企业造成巨大的浪费和损失。正是基于以上客观存在的事实，我们（立信电气）在经过现场实地勘测和初步了解企业情况以后，特别为电厂量身定制了该项目方案火力发电厂入厂煤质量监管系统。2 项目建议内容该项目的设计是建立在立信电气十年专业
4、煤质监管技术的研究和设备的生产、以及目前遍布全国的、正在运行的煤质监管系统的基础之上，在充分考虑火电厂目前的实际情况后，我们将研发了煤质快速监测装置。系统功能如下：1煤质快速检测仪同汽车采样机配合使用，采样机采集好样品后煤质快速监测仪1分钟内分析出煤炭的发热量、灰分、水分等指标。快速煤质检测仪安装到采样机的余煤仓落煤管上，不影响汽车采样机的正常工作；2实现入厂煤的质量检测，快速得到来煤的灰分、发热量等指标，提高煤炭验收效率，避免不符合要求的劣质煤进厂，造成的煤质波动；3采用快速监测，有效防止各种形式的质量作弊，为企业节约采购成本；4所有检测数据，实现数据上网，方便监督与管理。5可以在快速煤质检
5、测仪主机内将车号信息，重量信息，发热量信息，灰分信息等进行汇总。具体内容如下：a） 火力发电厂已经有了汽车采样机，现在我们要做的就是将快速检测设备安装到汽车采样机上面，为了最大限度的避免改造汽车采样机，我公司经过现场勘查后，决定将快速检测设备安装在余煤仓中，当采样机采完样品后，在余煤仓上方进行检测（附：安装示意图）。b）用双射线透射法原理的快速煤质监测装置来辅助并监督传统的煤质化验。该装置是目前国际国内应用很广的成熟技术。该装置能够在1-3分钟内快速测量出煤炭的灰分和发热量两个重要指标。我们的方案将该快速煤质监测装置与机械化采样装置集成在一起。机械化采样装置采样完毕后，不需要任何人为干预，煤质
6、监测装置即自动测量煤炭的灰分和发热量。快速得到煤炭的灰分和发热量等计价指标至少这样几个好处：首先，可以马上知道来煤的质量如何，如果质量低劣，可以拒绝入厂或者采取其他方法（比如扣吨或罚款），以免劣质煤入厂导致生产用煤的煤质波动；如果来煤达到要求，则允许入厂，并可以按事先设定的等级分类存放；也可以按照设计参数进行掺配燃烧，合理利用；同时厂方和供煤方也可以在合同约定下按照监测值结算。更重要的一点是：当机械采样装置所采集的化验室用样经过分析得到分析数据后，管理人员可以通过煤质监测装置的存盘记录，调阅同一批次煤炭的测量数据，和化验室的分析数据进行对比。比对的目的在于对分析人员的工作进行监督。理论上讲，当
7、传统采制化每一个环节严格按照国标来操作，并且所有分析设备都达到要求的情况下，分析结果要比快速煤质测量装置的测量结果更接近煤炭的真实值。但机器是公平的，且两者的差值不应很大，因此当管理人员发现分析结果与测量结果差距较大时，则有理由对此次分析结果表示置疑。通过这样的对比就可以有效监督煤质分析人员，促使其精心工作，避免企业蒙受损失。纵上所述，该煤质测量装置主要解决了两个问题：一个是快速判定来煤是否达到要求；一个是对分析化验人员进行监督。c）需要特别指出的是，系统从最初的车辆限位、煤样采集、煤样分析直到最后的煤质数据存储和发送，整个过程完成仅需要3-5分钟（工作过程时间长短视同一来煤车辆采样点数决定，
8、采样点多，则时间稍微延长），并尽量减少人为干预，基本上不需要或者很少人操作。最后得到的所有数据，即存入数据库，管理人员可以根据系统设定的权限来调阅各自权限内的内容。3 项目技术方案3.1 项目系统设计此方案以“高效智能，稳定可靠，规范操作”的主导思想进行系统设计。在系统设计的时候，依照火力发电厂对该系统的基本需求，本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量作为出发点，并依此提供先进、安全、可靠、高效的系统方案。本系统通过采样，热值测量有效地提高了入厂煤质量监管的管理水平，降低了人为因素的干扰，实现了用煤企业节能降耗的诉求，为企业带来巨大经济效益 。 系统效果图如下所示： 图4 系统效果
9、图 图5 系统构成图（主视图） 图6 系统构成图（左视图）余煤仓安装位置示意图3.2 系统工作说明 当运煤车进入采样区域之后，然后由挡车器限制其停在固定的位置，车辆停放完毕后，将车型有关数据输入汇总到计算机，计算机依据车型数据随机布置采样点位置，给出PLC命令，按照采样位置进行采样。采样头所采集的煤样经破碎缩分后，到达余煤仓。在余煤仓中，设有煤质监测装置的测量位。当煤样到达时，系统自动启动煤质监测装置，很短的时间得到测量结果之后，系统自动将此次测量的灰分、热值连同车号识别（可选功能）的结果信息存入数据库，以便于打印或者传输到厂内MIS系统。3.3 系统各部分说明3.3.1安装示意图 采样机 破
10、碎机 缩分器 隔层 余煤装置 集样装置 煤质监测 测量装置 煤板 控制柜 图8采制样一体机示意图3.3.2 工作流程描述当运煤车辆驶入称量位置时， 采样头将采集到的煤样送至破碎机，经破碎缩分的煤样，一部分到达集样桶，作为化验室分析和备查样，并最终作为煤款结算依据；另一部分到达余煤仓，而煤质监测装置安装在余煤仓内。当余煤到达测量位置时，该装置即时测量煤样的灰分、发热量并将该数据与所采集的车辆牌号等信息汇总存入系统数据库。4.3.3 快速煤质监测装置 .a) 快速煤质监测技术原理：双射线穿透法，能消除煤的疏松度、粒度等因素的影响，快速测出煤的发热量和灰分。该方法是实现快速煤质监测普遍采用的方法，该
11、方法所用的放射性元素具有能级低、使用时间长（最短的半衰期30年）、剂量小等特点，因此安全可靠，在使用寿命中无需更换放射源。该方法的原理为：煤炭中碳、氢、硫等组成的有机物以及碳都是可燃烧性物质，在煤炭中这些物质的元素含量虽然不同，但是大体上原子序数都比较低，平均值为6左右。煤灰中硅、铝、钙、铁的氧化物以及盐类物质是代表着不可燃烧的物质，即灰分，这些元素的原子序数都比较大，灰分的平均原子序数大于12。 由以上所述，可燃物质与灰分之间平均原子序数相差大于6左右，可以利用双能射线照射煤流，其中低能Am（镅）源用来检测煤质灰分，中能Cs（铯）源来消除厚度、密度带来的影响。由理论推导可以得出灰分（Ash）
12、与双源的吸收关系（R）为线性关系，即可得出公式Ash=kR+b（R为被吸收后的Am源、Cs源特性参数之比）。从而就确定了原子序数较低的可燃烧物质的含量，经过数据处理后以热值的形式显示出来。 图10 快速煤质监测装置安装示意图b) 系统模块化设计图11系统模块化设计示意图LX-300系列快速煤质监测装置在原设备的基础上，采用分布式、智能化模块设计，提高了整个系统的性能，并且提高了系统运行的可靠性和稳定性，具体特点有： 整个LX-300系统由多个相对独立的智能模块组成，每个模块均采用嵌入式技术进行设计，使用32位ARM处理器作为控制核心，基于嵌入式操作系统设计控制软件，具备独立事务处理能力和故障诊
13、断能力，提高了系统的稳定性和可维护性。 多个模块通过通信信道有机连接，共同组成分布式的并行处理系统，提高了系统性能。 具备多项反馈控制能力，比如探测器的温度控制、探测器高压的反馈控制、稳峰控制等，提高了系统长期运行的稳定性。 所有的传统手动调节方式均改为软件远程调节方式，比如高压的调节、温度的调节、阈值的调节等，可以实现系统的远程设置和远程诊断。 由于采用了数字化通信方式，一台主机可以连接多个测试设备，提高了系统的测点容量和灵活性，并且提高了通信距离，使得设备的现厂适应性大大提高。 上层软件采用数据库、通信&测量服务器、基于B/S结构的用户软件三层结构，用户端的操作不受计算机的物理位置限制，任何联网的计算机均可以根据权限操作本系统，进行测试操作或者数据查询等工作。c) 使用安全性每一台射线快速煤质监测装置在出厂时都经过了严格的检验。d) 主要功能及技术水平 主要功能：得到实时的煤质数据数据上网，实现数据共享提供多种煤种测试，有多种方式查询历史数据 使用环境条件： 控制室温度：1030 现场温度： 常温 相对湿度： 85% 工作电源：220V10%，50HZ，容量1KVA 技术指标： 煤样粒度：13mm 测量时间：13分钟(任选) 测量方式：连续扫描
