燃煤电厂锅炉入炉煤分炉计量方案

燃煤电厂锅炉入炉煤分炉计量方案

为了加强电厂发供电煤耗的科学管理，不断提高电厂效益，原电力部曾于1993年11月颁发了《火力发电厂按入炉煤量正平衡计算发供电煤耗的方法》（试行），即按照燃煤锅炉入炉煤量和入炉煤机械取样分析的低位发热量来正平衡计算火电厂的发供电煤耗。根据该方法，火电厂输煤系统应首先解决自动分炉计量，然后根据煤质的采样分析进行正平衡煤耗计算。本文以某电厂为例，介绍分炉计量的方案与设计。

1方案与设计

1.1系统简介

某电厂有4台300MW机组，每台机组有5个煤仓，加仓皮带为左侧12＃甲皮带和右侧12＃乙皮带，在加仓皮带的上游皮带11＃甲和11＃乙上安装计量皮带秤。分炉计量的难点是：由于煤量的计量是连续进行的，11＃甲、乙皮带上的皮带秤到各煤仓有一段距离，在锅炉换炉加仓的时候，必须将这段距离的煤量算在下一个炉上，而上一个炉的煤量必须扣除这段煤量；另外，由于各锅炉煤仓的位置不同，各锅炉煤仓与皮带秤的距离不一致，换煤仓时，皮带秤到煤仓这段距离的煤量、延时时间等都是不等的。

1.2皮带秤煤量统计

1.2.1取皮带秤的瞬时煤量计量信号

a.皮带秤计量信号为G（t）（kg／s）

b.煤量统计值为

式中：t1，t2分别为加仓计量开始与结束时刻，s。

c.程控器运算方案

①时刻t1到，程控器采样，平均每秒采样一次；

②每秒采样数据为Gt1，Gt1＋1，Gt1＋2，…，Gt2；共采样（t2－t1）次，则

W＝Gt1＋Gt1＋1＋Gt1＋2＋…＋Gt2

1.2.2取皮带秤的累计煤量脉冲信号

a.皮带秤累计脉冲信号每次发出的脉冲为Gn（kg）；

b.煤量统计值为

c.程控器运算方案

时刻t1到，程控器开始对脉冲信号计数，至时刻t2计数结束，共计数N次，则煤量统计值为W＝Gn.N。

1.3加仓各炉判断

设各煤仓的犁煤器落下到位信号为V，抬到位信号为U，4台锅炉分别为1＃炉、2＃炉、3＃炉、4＃炉，每台锅炉的5个煤仓分别为A仓、B仓、C仓、D仓和E仓，煤仓左侧犁煤器为La，右侧犁煤器为Lb。

例：2ALaU表示2＃炉A煤仓1＃左侧犁煤器抬起到位。

1.3.1加1＃炉判断

设加1＃炉的条件为J1，则J1条件成立（J1＝1）的逻辑判断式为

J1＝1ALaV＋1ALbV＋1BLaV＋1BLbV＋1CLaV＋

1CLbV＋1DLaV＋1DLbV＋1ELaV＋1ELbV

1.3.2加2＃炉判断

设加2＃炉的条件为J2，则J2条件成立（J2＝1）的逻辑判断式为

1.3.3加3＃炉判断

设加3＃炉的条件为J3，则J3条件成立（J3＝1）的逻辑判断式为

1.3.4加4＃炉判断

设加4＃炉的条件为J4，则J4条件成立（J4＝1）的逻辑判断式为

（12＃甲皮带已启动＋12＃乙皮带已启动）*系统已投运

1.4分炉计量

分炉计量包括正常煤量计量与余煤量计量。正常煤量是指t1～t2间隔内的煤量计量；余煤量是指延时时间（Δt1，Δt′1）内的煤量计量。

①正常煤量的计量开始时刻t1，是加炉条件成立或各炉判断条件改变时的t0，并延时一段时间Δt1后，作为开始时刻，即t1＝t0＋Δt1。

②正常煤量的计量结束时刻t2，是各炉判断条件改变或系统停机后，作为结束时刻。

③上述计量结束时刻t2，可作为另一炉的加热条件成立t′0，设另一炉的计量开始时刻为t′1，则t′1＝t′0＋Δt′1，其中Δt′1为延时时间。

④Δt1这段时间的煤量是加炉条件改变后，后一个炉的起始余煤量，应在后一个炉的计量中加上这段煤量；Δt′1时间的煤量是加炉条件改变后，前一个炉的终止余煤量，应在前一个炉的计量中减去这段煤量。

⑤分炉计量W的计算公式如下：

W＝W1＋W2－W3

式中：W1为正常煤量，；W2为起始余煤量，；

W3为终止余煤量，W3

1.5余煤量计算方法

设v1为11＃甲、乙皮带机传输速度；v2为12＃甲、乙皮带机传输速度；l1为11＃甲、乙皮带机至12＃甲、乙皮带机头部距离；l2为12＃甲、乙皮带机头部至A炉煤仓距离；l3为A炉煤仓至B炉煤仓距离；l4为B炉煤仓至C炉煤仓距离；l5为C炉煤仓至D炉煤仓距离。各种加仓转换时的余煤量计算共有16种，现举3种典型情况分述如下：

①系统投运→B炉加仓（系统投运＝0→1；A＝0→1）

B炉加仓起始余煤量：

②A炉加仓→C炉加仓（A＝1→0；C＝0→1）

C炉加仓起始余煤量：

A炉加仓终止余煤量：

③D炉加仓→B炉加仓（D＝1→0；B＝0→1）

B炉加仓起始余煤量：

D炉加仓终止余煤量：

1.6余煤量的程控器运算方案

a.v1（t），v2（t）的信号采样

考虑到皮带机的传送速度不是恒定值，为提高精度，把11＃甲、乙皮带与12＃甲、乙皮带的传输速度作为变量处理，分别为v1（t）与v2（t）。

b.Δt1计算方法

即

如上所述，可用比较法：

假设，当条件成立时（D＝1→0；B＝0→1）：

①v1（t）每秒采样一次，采样数据为v1（t1），v1（t2），v1（t3），…，v1（tn）；

②同时，l1开始累加并计时，l′1＝v1t1＋v1t2＋…＋v1tn；

③当l′1＝l1时，停止累加与计时，此时计时时间为Δt11；

④l′1＝l1开始每秒采样v2（t）一次，每秒采样数据为v2（t1），v2（t2），…，v2（tn）；

⑤（l2＋l3）′开始累加并计时，（l2＋l3）′＝v2t1＋v2t2＋…＋v2tn；

⑥当（l2＋l3）′＝l2＋l3时，停止累加与计时，此时计时时间为Δt11；

⑦将二部分计时加起来，即为延时时间Δt1，且Δt1＝Δt11＋Δt12。

c.W2B计算方法

同上，当条件成立时（D＝0→0，B＝0→1）：

①G（t）每秒采样一次，每秒采样数据为G（t1），G（t2），…，Gn（t）；

②W2B同时开始累加并计时，W2B＝G1t＋G2t＋…＋Gnt；

③当计时时间达到Δt1时，计时结束，停止累加，此时累加数据即为W2B。

1.7工程量换算

a.G（t）

①G（t）采样信号的单位是kg／s，对应信号范围为4～20mA；