一種基于煙氣測(cè)試的鍋爐效率自校正計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于燃煤鍋爐節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于煙氣測(cè)試的鍋爐效率自校 正計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前煤炭是中國(guó)能源的主體，是主要的動(dòng)力燃料?；鹆Πl(fā)電廠中煤的費(fèi)用約占發(fā) 電成本的80%，煤的元素組成影響燃燒特性。由于機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)都是根據(jù)設(shè)計(jì)煤種設(shè)計(jì)的， 煤種變化將造成鍋爐運(yùn)行狀態(tài)偏離設(shè)計(jì)值，影響機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性。電站鍋爐入爐煤 元素含量和發(fā)熱量的監(jiān)測(cè)一直是一個(gè)難題。大多數(shù)電廠不具備在線實(shí)時(shí)測(cè)量煤質(zhì)情況的條 件，對(duì)于入爐煤質(zhì)的檢測(cè)方法基本還停留在人工取樣、制樣、化驗(yàn)的水平，存在著嚴(yán)重的滯 后和采樣誤差，如何第一時(shí)間掌握煤質(zhì)的變化并通過在線調(diào)節(jié)各運(yùn)行參數(shù)，使之更好的指 導(dǎo)鍋爐的燃燒，是我們迫切需要解決的問題。這種情況下，煤質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)就變得尤為重 要。
[0003] 碳、氫、氧、氮、硫的值是了解和研究煤質(zhì)的重要指標(biāo)，是鍋爐設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算的重 要參數(shù)。因此，煤質(zhì)監(jiān)測(cè)是保證燃煤電廠安全生產(chǎn)的重要措施，也是科學(xué)管理的重要做成部 分。其中，元素分析是了解和研究煤質(zhì)的基礎(chǔ)，發(fā)熱量是衡量發(fā)電成本和效益的核心，兩者 均關(guān)系到電廠存煤、輸煤、制粉、鍋爐運(yùn)行、粉塵、除灰和脫硫的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
[0004] 運(yùn)用軟測(cè)量技術(shù)，通過對(duì)鍋爐運(yùn)行中容易測(cè)量的數(shù)據(jù)一一煙氣成分進(jìn)行分析，并 結(jié)合運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從正平衡和反平衡同時(shí)建立鍋爐效率計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)入爐煤質(zhì)元素 成分及發(fā)熱量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及鍋爐各項(xiàng)熱損失的同步測(cè)算，同時(shí)對(duì)平臺(tái)內(nèi)已有的鍋爐效率 計(jì)算模型進(jìn)行在線校正，可指導(dǎo)運(yùn)行人員根據(jù)煤質(zhì)的變化及時(shí)調(diào)整鍋爐燃燒，有效提高鍋 爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種將煙氣測(cè)試、正平衡和反平衡結(jié)合起來的更 加完善的鍋爐效率在線監(jiān)測(cè)模型，其實(shí)現(xiàn)了鍋爐效率的在線自校正，可提高鍋爐運(yùn)行的安 全性、經(jīng)濟(jì)性和高效性。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：一種基于煙氣測(cè)試的鍋爐效 率自校正計(jì)算方法，其具體包括以下步驟： (I) DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理 將機(jī)組DCS系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)在線采集至數(shù)據(jù)平臺(tái)，平臺(tái)對(duì)采集到的一次測(cè)量值進(jìn)行實(shí)時(shí) 的數(shù)據(jù)處理，得出正平衡計(jì)算鍋爐效率所需的參數(shù)。
[0007] (2)進(jìn)行在線煙氣測(cè)試 通過進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，得出煙氣的組成特性、一次測(cè)量無法得到的反平衡計(jì)算鍋爐效率 所需的參數(shù)，將此測(cè)量信號(hào)通過與步驟（1)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)協(xié)議采集至數(shù)據(jù)平臺(tái)。
[0008] (3)同時(shí)從正平衡和反平衡的角度出發(fā)，建立鍋爐效率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)學(xué)模型。
[0009] 進(jìn)一步的，所述步驟（1)中在線采集的一次測(cè)量參數(shù)有：機(jī)組負(fù)荷、主蒸汽流量、 主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽流量、再熱器入口 /出口蒸汽壓力、再熱器入口 /出口蒸 汽溫度、主給水流量、主給水壓力、主給水溫度、各受熱面入口 /出口蒸汽壓力、各受熱面入 口 /出口蒸汽溫度、減溫水流量、減溫水壓力、減溫水溫度、各受熱面進(jìn)/出口煙氣溫度、飛 灰含碳量、原煤流量、對(duì)一次測(cè)量參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，得出正平衡計(jì)算鍋爐效率所需的參 數(shù)有：過熱蒸汽焓、再熱器入口 /出口蒸汽焓、主給水焓、各受熱面入口 /出口蒸汽焓； 對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng)，原煤流量可根據(jù)各個(gè)磨煤機(jī)的出力直接得出；對(duì)于中儲(chǔ)式制粉 系統(tǒng)，原煤流量為未知量。
[0010] 進(jìn)一步的，所述步驟（2)中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量得到的參數(shù)有：環(huán)境溫度、排煙溫度、排 煙氣體中O2含量、排煙氣體中CO2含量、排煙氣體中SO2含量，排煙氣體中CO含量，空氣預(yù) 熱器入口空氣量。
[0011] 進(jìn)一步的，所述步驟（3)中同時(shí)從正平衡和反平衡的角度出發(fā)，建立鍋爐效率實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)數(shù)學(xué)模型，步驟如下： 采用正平衡法計(jì)算鍋爐效率需要確定輸入鍋爐的熱量β和鍋爐的有效利用熱a，定 義為鍋爐的有效利用熱C1占輸入鍋爐熱量β的百分比，具體表達(dá)式如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于煙氣測(cè)試的鍋爐效率自校正計(jì)算方法，其特征在于：其包括以下步驟： (1) DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理 將機(jī)組DCS系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)在線采集至數(shù)據(jù)平臺(tái)，數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)采集到的一次測(cè)量值進(jìn)行 實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)處理，得出正平衡計(jì)算鍋爐效率所需的參數(shù)； (2) 進(jìn)行在線煙氣測(cè)試 通過進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，得出煙氣的組成特性、一次測(cè)量無法得到的反平衡計(jì)算鍋爐效率 所需的參數(shù)，將此測(cè)量信號(hào)通過與步驟（1)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)協(xié)議采集至數(shù)據(jù)平臺(tái)； (3) 同時(shí)從正平衡和反平衡的角度出發(fā)，建立鍋爐效率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)學(xué)模型，并依據(jù)該數(shù) 學(xué)模型求解鍋爐效率ngl，進(jìn)一步可求解鍋爐的各項(xiàng)熱損失。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于煙氣測(cè)試的鍋爐效率自校正計(jì)算方法，其特征在 于：所述步驟（1)中所述的在線采集的一次測(cè)量參數(shù)有：機(jī)組負(fù)荷、主蒸汽流量、主蒸汽壓 力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽流量、再熱器入口及出口蒸汽壓力、再熱器入口及出口蒸汽溫度、 主給水流量、主給水壓力、主給水溫度、各受熱面入口及出口蒸汽壓力、各受熱面入口及出 口蒸汽溫度、減溫水流量、減溫水壓力、減溫水溫度、各受熱面進(jìn)及出口煙氣溫度、飛灰含碳 量、原煤流量，對(duì)一次測(cè)量參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，得出正平衡計(jì)算鍋爐效率所需的參數(shù)有： 過熱蒸汽焓、再熱器入口及出口蒸汽焓、主給水焓、各受熱面入口及出口蒸汽焓； 對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng)，參數(shù)原煤流量可根據(jù)各個(gè)磨煤機(jī)的出力直接得出；對(duì)于中儲(chǔ)式 制粉系統(tǒng)，該原煤流量為未知量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于煙氣測(cè)試的鍋爐效率自校正計(jì)算方法，其特征在 于：所述步驟（2)中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量得到的參數(shù)有：環(huán)境溫度、排煙溫度、排煙氣體中0 2含量、 排煙氣體中C02含量、排煙氣體中SO2含量，排煙氣體中C0含量，空氣預(yù)熱器入口空氣量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于煙氣測(cè)試的鍋爐效率自校正計(jì)算方法，其特征在 于：所述步驟（3)中同時(shí)從正平衡和反平衡的角度出發(fā)，建立鍋爐效率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)學(xué)模型， 具體步驟如下： 采用正平衡法計(jì)算鍋爐效率需要確定輸入鍋爐的熱量A和鍋爐的有效利用熱Qi，定義 為鍋爐的有效利用熱％占輸入鍋爐熱量L的百分比，具體表達(dá)式如下：
式中：B--燃料消耗量，kg/h; Dgr-過熱蒸汽流量，kg/h; Dzr-再熱蒸汽流量，kg/h; Dpw--排污水流量，kg/h; i"gr-過熱蒸汽洽，kj/kg; i"zr-再熱器出口蒸汽洽，kj/kg; i'zr-再熱器入口蒸汽洽，kj/kg; igs-給水j：含，kj/kg; i'-飽和水焓，kj/kg; 采用反平衡法計(jì)算鍋爐效率需要