为推动煤电更好适应双碳战略实施和新型电力系统的建设，推进《新一代煤电升级专项行动实施方案（2025-2027年）》实施，构建涵盖“清洁降碳、安全可靠、高效调节、智能运行”四大方面的技术支撑系统，奠定灵活运行安全监测、灵活运行智能控制技术基础，有效满足高效调节、智能运行的数字化技术需求，故锅炉入炉煤质实时在线测量装置尤为重要，能够实时测量入炉煤质的工业分析，如挥发分、灰分、水分、热值等参数，用来提升锅炉燃烧优化能力、数据分析与决策能力等；尤其当锅炉处于宽煤种燃烧适应性工况下，能为锅炉运行人员提供实时的入炉煤质数据，助力精细化掺配煤指导，并支持实时调整风煤比、优化燃烧、实现节能减排、提高带负荷能力，从而避免因煤质原因导致的燃烧恶化、带负荷能力不足及排放超标等问题。
目前在燃煤电站的日常运行里，锅炉汽水侧的温度、压力、流量这些参数，不管是测量还是控制，测量技术都已经很成熟了。可到了燃烧侧，尤其是燃料这块的在线监测，一直是块短板 —— 就因为这个，锅炉想实现更均衡的燃烧、更智能的自动控制，总也不能有效推进。
由于煤炭供给市场的变化，导致入炉煤质或混煤掺烧煤质变化频繁，煤炭质量对安全生产的影响凸显出来，尤其是对煤粉炉的燃烧系统和锅炉受热面影响较大。这一煤质波动，锅炉燃烧就容易不稳，主汽温、主汽压跟着晃，飞灰里的碳含量也往上涨，严重的时候还可能让炉膛灭火、设备磨损。更麻烦的是，以前测煤质全靠人工取样，送到实验室分析，等结果出来至少得几小时，导致运行人员没法根据入炉煤质变化及时调整锅炉燃烧，只能根据经验被动应对，这样方式调整准确性不高，而且实时性也差，严重影响锅炉的安全、经济、环保运行，这成了电站想高效运营的一大难题，对锅炉的安全经济运行产生较大的障碍。
随着新型电力系统的建设需求，目前对锅炉燃烧优化技术越来越重视，很多燃煤电厂在新建或者改造时把煤质、风粉这些参数的监测配置增加进去。沃森能源采用激光拉曼光谱分析技术开发了入炉煤质在线测量系统，从 “实时监测煤质” 到 “精准分析数据”，再到 “把数据用在实际生产里”，并提供一整套流程方案。有了这套方案后，破解燃烧侧监测难的问题有了靠谱的解决办法，电站锅炉也能从以前 “靠经验调”，变成 “靠数据说话” 的智能化运行模式。
核心技术突破：激光拉曼光谱分析，重构煤质检测逻辑
沃森能源这套入炉煤质在线测量系统，靠的是分子级的检测技术，跟传统化验比，优势特别明显：
原理上的创新：激光拉曼光谱能识别分子结构，利用这个技术特点去分析煤的一阶、二阶拉曼光谱 —— 计算光谱峰的峰位、宽度、强度，耦合芳香环、C=O、C-H等化学结构和煤质参数的关联关系，实时测量出水分、灰分、挥发分、发热量、硫等数据。不用再像以前那样靠人工分析煤质，避免不能及时调整锅炉燃烧工况的问题。
系统耐用性设计：整套方案主要是恒温主机柜和拉曼探头两部分。主机柜恒温设计，不管是零下 20℃的低温，还是 65℃的高温都能正常工作，不用再建设专用的操作间；探头采用“专用的取样装置”，在一次风粉管道部位进行封闭式原位煤粉取样，待煤粉数据分析结束后，煤粉被反吹回一次风粉管道。专用取样装置采用耐磨陶瓷材料，有良好的防磨损特性；且主机最多能同时监测6个粉管。主机柜集成高性能的激光器、光谱仪和工控机，系统测一次煤质需时不超过 5 分钟，数据能通过 RS-485 接口或者模拟量电流直接传到电站的 DCS 系统里；煤质在线测量系统可以连续24小时在线运行，满足机组运行需要。
全场景智能应用：从数据监测到价值落地
有了实时又准确的煤质数据，沃森能源这套方案能深度用到电站的核心生产环节里，带来实实在在的好处：
1. BTU 参数优化：提升机组协调能力
协调控制优化以实时的 BTU 参数为核心，结合机组当前的负荷需求和运行情况，给总煤量的调整提供依据，这样在机组变负荷的时候，燃料供给能控制得特别准。燃煤机组应用这套系统后，变负荷时总煤量能跟着动态调整，汽温、汽压都稳多了，机组响应负荷变化的速度也快了不少，就算是深度调峰这种对灵活性要求高的工况，也能应对得很好。
2. 磨煤机优化调整：降低能耗，规避风险
根据实时测出来的挥发分数据，能动态调整磨煤机的运行参数。比如遇到挥发分高的煤，系统会自动把粉速和细度的设定值往上调一点，磨出口温度的设定值往下压一点，这样就能减少磨煤机着火、燃烧器烧坏的风险；要是煤的挥发分低，就优化一次风速和煤粉细度的搭配，在保证灰渣里可燃物达标的前提下，让磨煤机的电耗降下来。通过这种 “煤质数据和磨煤机参数联动调整” 的方式，制粉系统既能更节能，运行也更安全。
3. 混配煤与 AGC 协同：最大优化燃料价值
实时煤质数据还能帮着调整混配煤方案 —— 运行人员能随时知道配出来的煤，发热量、硫分是不是达到预期了，避免因为混配得不好导致燃烧不稳。同时，把煤质数据接入 AGC 系统，还能优化一次风量的设定值，让制粉系统和 AGC 配合得更默契。故通过精准优化磨煤机的一次风量，机组的自动控制精度更高了，也不用人工频繁干预了。
行业实践验证：技术落地，成效可见
沃森能源是河北省高新技术企业，拥有多项专利和著作权，这套入炉煤质在线测量系统方案已经在燃煤机组上实现良好应用。
技术认可：该系统方案可以与制粉系统、AGC系统深度结合，满足多场景工况应用，系统运行稳定，已经在多个电站燃烧侧智能化改造中得到应用。
行业趋势契合：助力新型电力系统，推动燃烧优化升级
沃森能源致力于 “电站锅炉数字化、智能化” 作为企业使命，专注行业用户需求，持续技术创新。不论是方案设计、设备研发与制造，还是到现场调试、售后运维，我们都能给电站客户提供全生命周期的服务。沃森能源的入炉煤质在线测量系统方案，通过硬核技术打破燃烧侧监测的瓶颈，给锅炉智能化升级提供技术支撑系统，最终让电站能安全、高效、环保地运行，实现长期的价值。
