(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210945676.2 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 浙江浙能温州发电有限公司 地址 325600 浙江省温州市乐清市北白象 镇磐石 (72)发明人 翁忠华　徐文辉　董春雷　郭勇　 顾海英　陈荣义　仇永裕　杨勇　 邵程安　陈是楠　谭晓涛　李继军　 (74)专利代理 机构 北京中济纬天专利代理有限 公司 11429 专利代理师 丁燕华 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06K 9/62(2022.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 用于多品相煤质全流程追踪及高效燃烧控 制系统及方法 (57)摘要 本发明涉及一种用于多品相煤质全流程追 踪及高效燃烧控制系统及方法， 系统包括多维数 据融合及处理智能终端； 源头数据记录及煤质抽 样化验模块； 堆放数据采集及分析模块； 输送数 据采集及分析模块； 煤仓数据采集及分析模块以 及煤种辨识数据采集及分析模块。 控制方法利用 这个系统， 克服了传统电厂不能及时准确判断进 入炉膛的煤质及品相， 从而操作之后， 以至于不 能保证炉膛高效燃烧且保证烟气污染物指标的 问题， 以实现通过多品相煤质在燃煤电厂全流程 追踪的控制系统来达到电厂节能、 增 效、 减排的 目的。 权利要求书4页 说明书9页 附图1页 CN 115329563 A 2022.11.11 CN 115329563 A 1.一种用于多 品相煤质全流程追踪及高效燃烧控制系统， 其特征在于所述系统包括多 维数据融合及处理智能终端； 源头数据记录及煤质抽样化验模块； 堆放数据采集及分析模 块； 输送数据采集及分析模块； 煤仓数据采集及分析模块以及煤种辨识数据采集及分析模 块； 所述源头数据记录及煤质抽样化验模块用于记录煤质的来源并搜索通源头煤质的历 史特征数据， 抽样化验煤质特性， 及时将相关数据传 入多维数据融合及处理智能终端， 并扩 充并修正同源头 煤质大数据信息； 所述堆放数据采集及分析模块用于建立不同煤质在堆场的实时模型， 及时将相关数据 传入多维数据融合及处 理智能终端， 并实时修 正模型数据； 所述输送数据采集及分析模块用于根据输煤电子皮带秤的实时数据、 输煤皮带运行速 度的信息， 建立输煤流程的实时跟踪机理模型， 采用实测校验 结合大数据分析方法， 实时修 正皮带输送模型， 并及时将相关数据传入多维数据融合及处 理智能终端； 所述煤仓数据采集及分析模块用于对多次的分析结果进行统计和回归分析， 得到煤种 的煤仓堆积密度模型， 实现煤仓堆积密度的自我修正， 并及时将相关数据传入多维数据融 合及处理智能终端； 所述煤种辨识数据采集及 分析模块用于实时采集制粉系统运行数据， 根据热平衡原 理 在线计算原煤水分， 依据煤质水分在线计算特征来修正运行煤质辨识模型， 并及时将相关 数据传入多维数据融合及处 理智能终端； 所述多维数据融合及处理智能终端是多种数据及信 息处理及控制的智能终端， 用于分 析、 处理各数据采集及分析模块输入的数据， 集中处理并决策反馈给相 应的处理单元用以 辅助控制并实现煤粉在炉膛中的高效燃烧工况。 2.根据权利要求1所述的一种用于多品相煤质全流程追踪及高效燃烧控制系统， 其特 征在于所述系统还包括相应处理单元； 所述相应处理单元包括机组配煤掺烧方案的执行单 元、 锅炉给煤量执行单元、 给水量执行单元、 给风量及风门开度执行单元、 烟气处理相应的 执行单元； 维数据融合及处理智能终端是多种 数据及信息处理及控制的智能终端， 用于分 析、 处理各数据采集及分析模块输入的数据， 集中处理并决策反馈给相 应的处理单元用以 辅助控制并实现煤粉在炉膛中的高效燃烧工况。 3.根据权利要求1所述的一种用于多品相煤质全流程追踪及高效燃烧控制系统， 其特 征在于所述煤仓数据采集及分析模块包括煤仓分仓存煤量的监测模块和煤仓煤种分层监 测模块； 所述煤仓分仓存煤量的监测模块， 根据入炉煤电子皮带秤的实时读数、 犁煤器实时工 作状态， 以及燃料特征码的实时跟踪， 采用时序分析和数值差 分分析等分析方法， 利用电子 皮带秤至各煤仓的延时， 建立煤仓 分仓计量分析模 型， 获得在每一次上煤作业过程中， 各个 煤仓的上煤 煤量； 所述煤仓煤种分层监测模块利用燃料特征码的实时跟踪， 实时分析和监测煤仓内各煤 种的分层， 即煤种、 煤质、 煤量、 煤位信息， 实时精准预测入炉煤种切换时间， 及时调整磨煤 机和锅炉运行 方式， 确保机组运行安全可靠运行。 4.根据权利要求3所述的一种用于多品相煤质全流程追踪及高效燃烧控制系统， 其特 征在于所述煤 仓分仓存煤量的监测模块的具体方法如下：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115329563 A 2记煤仓及对应的犁煤器序号为i； 在一次上煤过程中， 上煤次序煤仓编号为Sj＝{k}， 其 中j为上煤次序； τi为入炉煤电子 皮带秤至第i个煤仓的时延； tie为第i个犁煤器由放落改为 挂起的时间， 即该煤仓结束加仓时间； tis为第i个犁煤器放落的时间； Nl(t)是入炉煤电子 皮 带秤累计值在t刻的实时数值； 则Si煤仓上仓煤量Wsi由下列公式决定： Wsi＝f(tie， t(i+1)e， t(i‑1)e， tis， t(i+1)s， t(i‑1)s， tis， t(i+1)s， t(i‑1)s， Nl(t))  (1) 公式(1)应当满足犁煤器的不同作业顺序， 其表达式通过时序分析和数值差分分析的 分析方法获取。 5.根据权利要求3所述的一种用于多品相煤质全流程追踪及高效燃烧控制系统， 其特 征在于所述煤 仓煤种分层监测模块的工作方法如下： 煤仓由上部一个规则的圆柱与下部8个锥度逐渐增大的锥台组成； 煤仓内煤位与煤量 存在一一对应关系， 并且不同煤种的煤量煤位对应关系存在差异； 煤仓的煤位煤量对应模型通过如下 方式建立： (5‑1)试验插值法 利用试验， 对每个煤仓进行多组煤位和对应煤量进行测量试验， 并建立一一对应表， 在 运行中实际测得煤位值后， 查找对应煤位的煤量， 如果没有对应煤量， 则利用插值法计算得 到； (5‑2)理论计算法 计算煤位对应的煤体积， 根据堆积密度计算对应煤量， 自下往上第i个锥台的体积由煤 仓结构可 得： 其中， αi、 Ri‑1、 hi分别为该段锥台内表面与水平方向的夹角、 下底半径和锥台高度； Ri是 上底的半径； V(H)＝∑Vi 由mi＝ρiV(H)， ρi为煤种堆积密度； 建立不同煤种煤量mi与煤位H的一一映射关系， 即煤 种煤位煤量对应模型； 实际运行中对煤仓堆积密度进行修正， 根据煤仓分仓计量分析模型 得到新加煤种的煤量m； 新煤种的高煤位H2为煤仓料位计测量值， 求得煤仓中新煤种的堆存 体积V， 并通过ρ ＝m/V求得新煤种的堆积密度； 对多次的分析结果进行统计和回归分析， 得 到煤种的煤 仓堆积密度模型， 实现煤 仓堆积密度的自我修 正。 6.根据权利要求1所述的一种用于多品相煤质全流程追踪及高效燃烧控制系统， 其特 征在于所述煤种辨识数据采集及分析模块的具体方法如下： 初始原煤全水Mar＝10 (6‑1)干燥剂流 量(kg/kg)： 其中， Qv为磨煤机入口风 量、 Qs为密封风 量、 Bm为磨煤机给煤量； (6‑2)干燥剂物理热(kJ/kg)： qag1＝cag1×t1×g1 其中， cag1为进口干燥剂比热、 t1为进口风温；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115329563 A 3