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            我國是一個能源消耗大國,根據我國節能中長期專項規劃要求,火電廠供電煤耗目標是從2000年時的392克標準煤/千瓦時下降到2010年的360克標準煤/千瓦時,每年下降約3%。在較遠的未來,煤炭都是我國主要的一次能源,2004年全國原煤產量約為18.4億噸,據測算,到2020年我國煤炭消耗量將達到40億噸,而火電廠是煤炭消耗的主要對象,約占我國煤炭消耗總量的55%。據統計,我國火電機組供電煤耗比世界先進水平約高60克每千瓦時,而火電廠對煤炭成份指標的分析是采用人工取樣化驗的方法,采、制樣代表性差,數據嚴重滯后,不能指導鍋爐燃燒,是導致煤耗居高不下的一個重要原因。因此,解決火電廠燃煤成份的在線檢測,已成為迫切需要解決的現實問題。

          項目建設符合國家能源節約產業發展的需要
             煤炭作為一種天然資源,它不僅是我國的主要能源,而且是重要的生產原材料。我國雖然煤炭資源豐富,但人均占有量低于世界平均水平,隨著煤炭的大量開采、使用,儲量將越來越少。我國能源利用效率比先進工業國家要低10多個百分點,單位國民生產總值能耗比先進國家高6~10倍,生產單位產品的能耗高50%~100%。2003年,我國的供電標準煤耗為381克每千瓦時,與世界先進水平仍然相差約60克每千瓦時。根據我國節能中長期規劃“能源開發與節約并舉,把節約放在首位”的指導方針,合理利用煤炭資源、節約能源、降低能耗是我國一項重要的工作。

          項目建設是火力發電企業降低發電成本的需要
             隨著電力改革的不斷深化,我國電力行業已實施“廠網分開”,發電企業“競價上網”將成必然趨勢。發電企業將逐步擺脫計劃經濟模式,在市場競爭中求生存、求效益、求發展,這勢必要求發電企業更加關注發電成本問題,當前,火電建設規模大,燃煤發電裝機容量占全國總裝機容量的74.5%,發電量占全國總發電量的80%以上占。而發電成本75%左右的是燃煤成本,因此將成為主要的挖潛對象。采用有效、快速的煤質檢測手段,以控制燃煤的品質、數量、價格,以實現降低發電成本,提高競價能力成為火電行業迫切需求。
          綜合利用煤炭資源,變劣質資源為優質資源,提高煤炭資源的利用率
            我國煤炭資源分布不均勻,如動力煤主要分布在華北和西北,煉焦煤主要集中在華北,煙煤和無煙煤主要分布在山西和貴州兩省,高硫煤主要集中在西南地區。我國用戶的需求是多種多樣的,資源的分布不均勻不僅導致了大量的煤炭資源不能很好的利用,而且還要從其他地區調配,導致鐵路、公路運輸的緊張。因此,本項目通過拓展對入廠煤煤質的檢測,從而指導電廠進行優質煤與劣質煤的混配,并且為滿足環保要求,可以對高硫煤和低硫煤進行參配混燒,從而綜合利用當地煤炭資源,變不可用資源為可用資源,變劣質資源為優質資源,并減輕鐵路、水陸運輸的壓力。
          我公司生產的HAWK系列煤質成份在線檢測分析系統安裝在輸煤皮帶上,直接對全煤流進行在線檢測分析,避免了取樣的代表性問題。裝置采用了先進的PGNAA中子活化瞬發GAMMA在線分析技術結合微波測水裝置,直接測量煤炭的全元素和水分,通過系統的分析和計算得到煤炭的熱值以及其他工業分析值。
           
          系統功能:
          1、煤質全元素分析(C,H,O,N,S等12種元素)

          2、煤質工業成份在線分析:水分、灰分、揮發份、發熱量
          3、鍋爐運行優化指導:
            1)實現鍋爐經濟性運行
            2)制粉系統的優化運行
            3)提高鍋爐運行安全性
          4、棒圖、趨勢圖實時數據顯示
          5、遠程診斷:系統通過遠程控制軟件,可實現系統的遠程監控和診斷功能
           
          性能指標:
          1.測量精度
            全水分(Mar% )                1%
            干燥基灰份 (Ad% )            2%
            揮發分 (Vdaf%)               2%
            低位熱值 (Qnet ,ar MJ/kg)    2%(相對)
          2.電源
            額定電壓: 單項220V,允許偏差-15%~+10%
            頻    率: 50Hz,允許偏差±0.5Hz
            功    耗: 2kW
          3.皮帶輸送機規格
            皮帶寬度:800mm--2000mm
            皮帶速度:0~5m/s
            皮帶材質:無限制
          4.物料
            煤層厚度:≤500mm
            物料粒度:≤50mm
          5.防護性能
            系統外壁表面處輻射劑量當量率小于2.5μSv/h,達到國家標準GB14052-93《安裝在設備上的同位素儀表的輻射安全要求》中對此類儀器防護安全的要求,工作人員可以系統附近自由操作。
          6.測量時間:1分鐘(用戶可根據需要自行設定其他測量周期)
          7.通訊接口:ETHERNET接口、RS485/RS232

          8.工作環境:
            a)  溫度:   -15℃~45℃
            b)  濕度:    5%~95%
            c)  大氣壓力: 80kPa~110kPa
          9.系統外形尺寸:
             高度H ≤ 2m
             長度L ≤ 2m
             寬度W ≤ 4m
             重量W ≤ 4t
           
          系統特點:
          1.系統測量數據實時性好。系統直接跨在皮帶上進行測量,能夠在線實時的測量煤流的的灰分、水分、熱值等工業分析值,為電力、煤炭等行業解決了煤炭質量的實時監控的難題。
          2.系統測量的結果精準度高,由于系統能夠直接對煤流進行非接觸測量,避免了化學分析方法中采樣和制樣過程對分析結果帶來的巨大誤差,實施測量結果更加可信。
          3.系統模塊化設計,安裝簡便,操作簡單易學。系統由于沒有強烈的輻射,所以避免了巨大的防護體,安裝不需要對廠房以及煤炭傳輸設備進行改造,安裝調試過程不會對客戶的生產造成任何影響。
          4.系統采用先進的熱值分析校正技術,使系統對混配煤的熱值分析更加準確。
           
          測量原理:
            瞬發γ射線中子活化分析技術:PGNAA(Prompt Gamma-ray NeutronActivation Analysis)

          采用不同能量的快中子以及經過慢化后的熱中子照射原煤,使煤炭中的各元素與中子發生熱中子俘獲反應(n,γ)及快中子非彈散射反應(n,n’,γ)(這兩種瞬發核反應都在微秒級時間內完成), 從而放射出不同能量的特征γ射線。

            快中子以及經過慢化的熱中子照射到煤上,煤中的不同核素與能量不同的中子發生不同的反應,放射出不同能量的特征γ射線。

            通過檢測特征γ射線的能量可辨別煤炭中元素的種類,

            通過檢測特定能量γ射線的數量可辨別該元素的含量。

           

          系統組成:

          煤質成份在線檢測裝置由測量及防護系統、譜分析及控制系統、計算機處理系統和水份測量單元組成。
          測量組件:

          1.系統采用電控中子發生器作為放射源,工作時發射14MeV能量的中子。

          2.測量分析系統采用γ閃爍探測器進行在線的γ射線信號的采集,測量結果輸入分析系統進行測量數據的分析。
          3.微波測量系統:包括微波發射天線和微波接收天線。
          4.超聲波校正系統:可以提供物料密度的實時變化。
          5.現場裝置控制及數據分析系統:該系統將初步分析探測器采集到γ射線信號,以及微波信號,結合其他運行信號,分析計算出被測量物料的成分。
          6.終端分析和顯示系統:通過該系統的工作,可以按照客戶的要求輸出裝置的分析結果,同時該系統還將作為裝置和其他系統的通訊中介。


          工程周期:整個工程周期為6個月,其中供貨周期為5個月,現場調試以及服務周期為1個月。


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