新型煤炭在线计量方法与系统的研究

发布时间：2017-08-03 16:18

  本文关键词：新型煤炭在线计量方法与系统的研究

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【摘要】：为了全面系统地对煤炭不同计量方法与系统开展研究工作,新研制了一套用于煤炭称重和热值计量的在线试验系统,此系统可以较好地模拟实际煤炭计量现场,其具有计量精度高、误差溯源、在线校准、远程控制、数据远传等优点。为了解决使用中电子皮带秤难以保持较高计量精度等问题,采用基于增量叠加的皮带秤在线校准方法,本方法主要针对0.5级电子皮带秤进行在线校准工作,并且通过实物料斗比对实现校准误差的量值溯源。另外,为了解决基于氧弹燃烧法的煤炭热值计量效率较低的问题,设计了一套皮带煤在线采样装置,采样装置具有采样效率高等优点。在对国内外电子皮带秤技术和氧弹热量技术研究的基础上,本文对基于增量叠加的皮带秤校准方法进行理论分析。其次设计了煤炭在线计量系统方案、机械结构等,控制部分采用PLC与LABVIEW上下位机结合的方案。通过ADAMS软件对设计的皮带煤采样装置进行运动仿真分析。最后,根据国家对连续自动衡器和煤炭热值计量等相关标准及检定规程的要求,开展了一系列实验研究。目前本装置可对皮带秤校准实现远程操作和称重、热值计量数据的互联网传输。实验结果证明,基于增量叠加校准系统的重复性优于0.2%,使用中校准误差可以控制在0.5%左右。达到0.5级皮带秤校准要求的理论物料(砝码或者物料)叠加比例应大于50%以上,另外比较高中低流速下的增量叠加校准结果和实物料斗校准结果,两种方法的校准平均误差差值为0.11%。基于砝码叠加皮带秤校准精度要优于物料叠加法,总的来说在小于7.5t/h流量时增量叠加校准皮带秤校准法完全满足国家0.5级皮带秤检定要求。另外,对新型煤炭在线计量装置中不同计量系统进行了不确定度评定工作。基于增量叠加的皮带秤校准系统的扩展不确定度为0.17%,热值计量系统中热值误差扩展不确定度为38.8J/g。煤炭燃烧总能量的计量系统合成标准不确定度为164.68MJ。通过实物料斗的误差溯源,煤炭在线计量系统对燃烧总能量的计量误差为0.55%。
【关键词】：皮带煤 电子皮带秤 煤炭热值计量 增量叠加法
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD849
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 绪论14-25
• 1.1 引言14-15
• 1.2 煤炭在线计量技术15-17
• 1.2.1 煤炭称重计量技术15-16
• 1.2.2 煤炭能量计量技术16-17
• 1.3 煤炭在线计量系统17-20
• 1.3.1 称重计量系统17-18
• 1.3.2 热值计量系统18-20
• 1.4 电子皮带秤校准技术的发展与应用20-23
• 1.5 研究目的和主要内容23-25
• 2 煤炭在线计量方法25-45
• 2.1 煤炭燃烧总能量计量25-27
• 2.2 皮带秤在线称重方法27-33
• 2.2.1 电子皮带秤称重原理27-28
• 2.2.2 多托辊单杠杆式承载器受力模型28-29
• 2.2.3 皮带秤传感器种类及原理29-32
• 2.2.4 皮带秤计量环境要求32-33
• 2.3 煤炭热值计量方法33-37
• 2.3.1 全自动氧弹量热仪原理33-36
• 2.3.2 全自动氧弹量热仪计量环境要求36-37
• 2.4 皮带秤在线校准方法37-43
• 2.4.1 基于增量叠加的皮带秤在线校准原理37-39
• 2.4.2 基于增量叠加法皮带秤校准过程39-40
• 2.4.3 基于增量叠加法皮带秤校准误差分析40-43
• 2.5 热量仪标定方法43-44
• 2.6 本章小结44-45
• 3 煤炭在线计量系统的设计45-62
• 3.1 系统设计方案45-46
• 3.1.1 在线计量系统实现功能45-46
• 3.2 系统硬件设计46-56
• 3.2.1 技术指标46-48
• 3.2.2 机械结构设计48-52
• 3.2.3 下位机控制系统52-56
• 3.3 上位机界面设计56-60
• 3.4 本章小结60-62
• 4 实验研究62-78
• 4.1 煤炭重量计量系统实验研究62-69
• 4.1.1 实物料斗校准实验62-64
• 4.1.2 双秤比对实验64-65
• 4.1.3 基于物料叠加的皮带秤校准实验65-67
• 4.1.4 基于砝码叠加的皮带秤校准实验67-69
• 4.2 煤炭热值计量实验69-71
• 4.2.1 氧弹热量仪热容量重复性实验69-70
• 4.2.2 氧弹热量仪的标定实验70-71
• 4.3 煤炭燃烧总能量71-72
• 4.4 煤炭在线计量系统的不确定度评定72-76
• 4.4.1 基于物料叠加校准系统的不确定度评定72-73
• 4.4.2 基于砝码叠加校准系统的不确定度评定73-74
• 4.4.3 煤炭热值计量系统的不确定度评定74-75
• 4.4.4 煤炭燃烧总能量合成不确定度75-76
• 4.5 本章小结76-78
• 5 总结与展望78-81
• 5.1 研究工作总结78-79
• 5.2 本文创新点79
• 5.3 研究展望79-81
• 参考文献81-84
• 附录 装置硬件实物图84-86
• 作者简介86

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1 刘溢舟;新型煤炭在线计量方法与系统的研究[D];中国计量学院;2015年

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本文编号：615232