本发明专利技术公开了一种燃煤锅炉煤质在线软测量方法及测量系统,本燃煤锅炉煤质在线软测量方法包括：步骤S100，假设收到基灰分Aar、干燥无灰基元素碳Cdaf和干燥无灰基元素硫Sdaf的含量；步骤S200，根据上述含量计算出未燃尽碳损失的修正量TCucr、氧气体积VO2_daf、氮气体积VN2_daf、计算CO2体积gammaCO2、CO2与SO2的总容积VRO2_daf；以及步骤S300，根据步骤S200的各计算值对干燥无灰基硫计算值Sdafj、干燥无灰基碳计算值Cdafj和燃料低位发热量计算值Qarj分别进行迭代求解，并输出；本发明专利技术利用燃煤水分在线测量信息、锅炉烟气数据和机组运行状态数据实现煤质的在线软测量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种燃煤锅炉煤质在线软测量方法及测量系统，可实现对燃煤锅炉 燃用煤炭的水分、灰分、热值、元素的在线分析，属于动力装备和信息技术交叉领域。
技术介绍
煤质是燃煤电厂运行的重要基础信息。我国燃煤电厂的煤质普遍变化频繁，而对 煤质进行准确的在线测量当前仍是电力工业的技术难题，由此导致火电机组运行煤耗和成 本偏高、变负荷运行能力差、运行可靠性不高等问题，污染物排放超标的情况时有发生，机 组的整体运行技术水平上与国外同类型机组相比，尚存在一定差距。因此，有必要深入研究 并提升煤质在线测量技术，提高机组运行的安全性和经济性，推动火电机组的节能减排。目前，在煤质元素分析上尚未有成熟的在线监测设备，入炉煤的煤质检测停留在 人工取样、制样、化验的水平，存在化验数据滞后、存在人为误差等缺陷。在煤质灰分和发热 量在线监测方面，国内主要利用双能量射线透射测量的方法。这种方法投资成本高，且基于 辐射的测量仪在安全性方面存在一定的问题，目前在国内电厂应用较少。因此，通过采用安 全经济的设备获取煤质的部分信息，再结合锅炉运行过程中的其他可测量信息，实现煤质 的在线软测量具有重要的意义。 文献检索结果显示中国专利201010204537. 1公开了一种实时计算煤质元素和 工业成分的方法，利用发电标煤耗和锅炉效率反算入炉煤热值，但是由于发电标煤耗与煤 质具有很大的关联性，且用低位发热量修正元素成分的方法误差较大，因此该计算方法难 以保证结果精度。中国专利02110116. 7公开了一种电站锅炉入炉煤质实时监测方法及 装置，但在计算的中磨煤机的热平衡方程中，采用的一个重要公式磨煤机出口煤粉水分 =0.048MarXR90/t2 (Mar:收到基水分，R90:煤粉细度t2:磨煤机出口温度）是俄罗斯的 风扇磨煤机计算方法，经实际测量验证，对于我国电厂采用较多的中速磨煤机不适用，为此 采用磨煤机热平衡获取原煤水分的方法具有较大局限性。中国专利201110358714. 6公开 了一种煤质灰分和水分测算方法，在计算中采用了大量的拟合公式，将理论干空气量、排烟 热损失、实际烟气质量等拟合为燃料热值，从而简化了计算，进行迭代求解，但这种计算方 法不是基于燃料燃烧化学平衡的计算方法，拟合误差大，适用范围具有一定的局限性，且这 种计算方法不能获得元素分析。综上所述，目前已公布的煤质在线测量专利技术方案尚存 在一些不足。本专利技术通过实时读取入炉煤的水分，并利用锅炉烟气数据和机组运行状态数 据实现煤质的在线测量，具有实施成本低，测量准确度高的优点，实现了煤质的水分、灰分、 低位发热量以及元素分析的计算，从而科学指导锅炉的安全经济环保运行，实现电厂的精 细化管理。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种燃煤锅炉煤质在线软测量方法及测量系统，其利用锅炉 烟气数据和机组运行状态数据实现煤质的在线测量。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种燃煤锅炉煤质在线软测量方法，包 括： 步骤S100,假设收到基灰分Aar、干燥无灰基元素碳Cdaf和干燥无灰基元素硫Sdaf的 含量； 步骤S200，根据上述含量计算出未燃尽碳损失的修正量TCucr、氧气体积V02_daf、氮气 体积VN2_daf、计算(302体积gammaCO 2、C02与S0 2的总容积VRO 2_daf ;以及 步骤S300,根据步骤S200的各计算值对干燥无灰基硫计算值Sdaf j、干燥无灰基碳计 算值Cdaf j和燃料低位发热量计算值Qarj分别进行迭代求解，并输出。 进一步，所述步骤S200中根据收到基灰分Aar、干燥无灰基元素碳Cdaf?和干燥无 灰基元素硫Sdaf的含量计算出TCucr为未燃尽碳损失的修正量、氧气的体积V0 2_daf、氮气 的体积VN2_daf、计算〇}2的体积gammaCO 2、0)2与S0 2的总容积VRO 2_daf的方法包括： 设定一未燃尽碳Cucr的拟合公式，即Cucr=AXgamma02+BXDgq/ De ; 其中A和B分别是根据机组运行历史数据拟合得到的系数； 以及通过经验公式，即 Hdaf=-〇. 0646 XCdaf+10. 2526 ; 0daf=-0. 981IX Cdaf+91. 0587 ； Ndaf=10〇-Cdaf-Hdaf-〇daf-Sdaf ； 计算出干燥无灰基氢Hdaf、干燥无灰基氧Odaf和干燥无灰基氮Ndaf ; 以及计算未燃尽碳损失的修正量TCucr，即 TCucr=AarX100XCucr/((100-Mar-Aar)X (100-Cucr))； 考虑未燃尽损失，以干燥基成分计算的标准理论空气量Vgk_daf，即 Vgk_daf=0. 0889 X (Cdaf+0. 375 X Sdaf)+0. 265XHdaf-〇. 0333X0daf -0.0889XTCucr ； 计算总容积VR02_daf，即 VR02_daf=0. 01866X (Cdaf+0. 375XSdaf)-〇. 01866XTCucr ； 计算过量空气系数alpha，即 alpha=(faiX (l-gamma02) XVgk_daf+VR02_daf Xgamma02+0. 008 X gamma02 X Ndaf) / ((fai-gamma02) X Vgk_daf)； 计算氮气体积VN2_daf，即 VN2_daf=0. 008XNdaf+(l-fai) X alphaXVgk_daf ； 计算氧气体积V02_daf，即 V02_daf=faiX (alpha-1) XVgk_daf; 计算C02体积，gp gammaC02=(0. 21-gamma02)/ (1+beta) +gammaS02； 其中 beta=2. 35X (Hdaf-0. 126X0daf+0. 038XNdafV(Cdaf+0. 375XSdaf)。 进一步，所述步骤S300中根据步骤S200的各计算值对干燥无灰基硫计算值 Sdaf j、干燥无灰基碳计算值Cdaf j和燃料低位发热量计算值Qarj分别进行迭代求解的方 法包括： 对干燥无灰基硫计算值Sdaf j进行迭代求解； 即 Sdafj=142.86XgammaS02X (VR02_daf+VN2_daf+V02_daf); 式中，gammaS02为烟气中的502的含量； 若|Sdaf_Sdafj| >￡i ,则将干燥无灰基硫计算值Sdafj的计算数据代入干燥无灰基 元素硫Sdaf，重复步骤S200,迭代求解直至|Sdaf-Sdafj| <￡!;以获得干燥无灰基元素硫 Sdaf输出，其中$为干燥无灰基硫的误差控制参数； 对干燥无灰基碳Cdaf j进行迭代求解；即Cdaf j=53. 9XgammaC02X (VR02_daf+VN2_ daf+V02_daf) + (l-gammaC02) XTCucr ； 若| Cdaf-Cdafj|、巧，则将干燥无灰基碳计算值Cdafj的计算数据代入干燥无灰基 元素碳Cdaf?，重复步骤S200,迭代求解直至| Cdaf-Cdafj | < ，以获得干燥无灰基元素 碳Cdaf输出，其中巧为干燥无灰基碳的误差控制参数； 根据计算得到的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种燃煤锅炉煤质在线软测量方法，包括：步骤S100，假设收到基灰分Aar、干燥无灰基元素碳Cdaf和干燥无灰基元素硫Sdaf的含量；步骤S200，根据上述含量计算出未燃尽碳损失的修正量TCucr、氧气体积VO2_daf、氮气体积VN2_daf、计算CO2体积gammaCO2、CO2与SO2的总容积VRO2_daf；以及步骤S300，根据步骤S200的各计算值对干燥无灰基硫计算值Sdafj、干燥无灰基碳计算值Cdafj和燃料低位发热量计算值Qarj分别进行迭代求解，并输出。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钟崴，陈孝武，吴燕玲，周懿，
申请(专利权)人：常州英集动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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