靳先鋒

華電章丘發(fā)電有限公司 山東濟南 250200

煤質的優(yōu)劣對于火電廠鍋爐燃燒條件的控制至關重要，對于不同需求下的成本控制必不可少，所以必須快速準確地進行煤質分析，以便合理、高效地利用煤。目前對于煤質的分析主要是進行離線檢測，導致入爐煤數(shù)據(jù)獲取不及時，取點少等問題，無法滿足鍋爐燃燒調整的需要，指導鍋爐燃燒條件的事前調控，從而無法達到提高燃燒效率的目的，具有很大的局限性[1]。因此，有必要發(fā)展新技術—入爐煤在線煤質檢測系統(tǒng)，以實現(xiàn)煤質的快速實時檢測，檢測入爐煤的各種具體參數(shù)，提高采樣率，達到對鍋爐的燃燒條件的精確控制，優(yōu)化煤的燃燒率，減少爐膛結焦，減少非計劃停機。

1 激光誘導擊穿光譜儀的技術原理

激光誘導擊穿光譜儀技術最早于上世界60年代被提出，經(jīng)過50年來的發(fā)展技術已經(jīng)越來越成熟。入爐煤在線煤質檢測系統(tǒng)的關鍵核心設備——激光煤質在線過程分析儀的原理就是利用高能脈沖激光激發(fā)煤樣產(chǎn)生等離子體，等離子體向外發(fā)射帶有煤質信息的光譜被光譜儀收集處理，經(jīng)過計算機進行過程分析之后得到準確的煤質信息。

2 入爐煤在線煤質檢測系統(tǒng)的組成和工作流程

2.1 入爐煤在線煤質檢測系統(tǒng)的組成

入爐煤在線煤質檢測系統(tǒng)由采樣裝置、縮分裝置、破碎裝置、研磨裝置、傳送裝置、干燥裝置、連續(xù)壓片制樣裝置、激光檢測裝置、棄樣裝置、總控制系統(tǒng)及輔助設備等組成，其中總控制系統(tǒng)可對采樣、壓片、傳送、檢測等設備全過程實時控制。

2.2 入爐煤在線煤質檢測系統(tǒng)的工作流程

入爐煤在線煤質檢測系統(tǒng)的工作流程為：

采樣機從皮帶處采到＜13mm的原煤，輸送到制粉機，制粉機通過縮分、破碎、研磨、烘干等操作制得＜0．2mm煤粉，煤粉經(jīng)過皮帶被輸送至壓片機料斗。壓片機將煤粉推送到液壓模具中，壓片機壓頭下壓將煤粉壓制成直徑約32mm厚度5mm的煤餅。傳送推桿將煤餅輸送到已經(jīng)在等待的樣品臺，樣品臺檢測到煤餅被輸送到位后將會進行自動對焦，對焦完成后對煤餅進行檢測。檢測數(shù)據(jù)實時發(fā)送到系統(tǒng)控制軟件中。通過煤質分析專用本地網(wǎng)絡，煤質信息數(shù)據(jù)被實時傳輸?shù)娇刂剖摇?/p>

3 激光煤質在線過程分析儀的校準

過程儀器校準技術是在線過程分析技術的一個重要領域，是對過程參數(shù)精確測量的基礎。進行儀器校準是從響應信號與物質成分關系中提取一個描述儀器特征的數(shù)學模型。假定這種關系不變，則只需少數(shù)幾個樣就可對儀器進行校準。

4 數(shù)據(jù)分析對比

以灰分為例，將已知道化驗值的25份煤粉樣送入激光檢測系統(tǒng)進行檢測，得出的結果與已知值進行比對，25份已知煤粉樣平方和為7462．82，激光檢測分析值平方和為7509．62，準確度為0．3236，方差為0．0225，標準差為0．15，精密度為0．3096。從對比結果中可以看到，灰分的準確度和精密度能滿足指導鍋爐燃燒調整的要求。

5 應用實例

華電章丘發(fā)電有限公司對二期入爐煤采樣室進行升級改造后，實現(xiàn)了入爐煤在線煤質檢測系統(tǒng)及時自動完成煤樣的縮分、破碎、研磨、烘干、輸送、壓餅、分析、棄料等工藝流程。該項目是全國首家安裝基于激光誘導擊穿光譜儀技術的入爐煤在線檢測系統(tǒng)，其舍棄了傳統(tǒng)煤質化驗分析主要依靠離線人工采樣、人工制樣和人工化驗分析的工藝，解決了工序繁瑣且耗時長，不能及時反饋煤炭信息的弊端，達到了實時監(jiān)測入爐煤煤質變化的目的，并根據(jù)入爐煤煤質的變化情況，給鍋爐燃燒調整提供了依據(jù)。

6 結語

入爐煤在線煤質檢測系統(tǒng)能夠及時自動的完成煤樣的縮分、破碎、研磨、烘干、輸送、壓餅、分析、棄料等工藝流程，成功將激光誘導擊穿光譜儀技術融入了系統(tǒng)當中[2]。經(jīng)過一段時間的調試運行，入爐煤在線煤質檢測系統(tǒng)能夠及時的將分析數(shù)據(jù)上傳至輸煤控制室和運行集控室，數(shù)據(jù)能滿足指導鍋爐燃燒調整的要求，達到了通過實時監(jiān)測入爐煤質變化的情況進行鍋爐燃燒調整的目的。