煤粉与煤气混烧锅炉入炉煤量软测量方法技术

一种煤粉与煤气混烧锅炉入炉煤量软测量方法，包括以下步骤：通过现场测量和化验分析，获取有效的原始数据，包括燃煤成分数据、煤气成分数据、灰渣含碳量数据、烟气成分数据和入炉煤气流量；根据有效的原始数据，分别进行燃煤燃烧计算和煤气燃烧计算；根据燃煤燃烧计算结果和煤气燃烧计算结果，获取煤粉和煤气混烧锅炉的入炉煤量。本发明专利技术克服了现有技术中配置中储式制粉系统的锅炉无法精确计量入炉燃煤量的困难，解决了煤粉与煤气混烧锅炉（尤其是配置中储式制粉系统的煤粉与煤气混烧锅炉）入炉燃煤量的计量难题，可为锅炉运行诊断与操作调整提供依据。

【技术实现步骤摘要】
煤粉与煤气混烧锅炉入炉煤量软测量方法
本专利技术属于热能工程的锅炉领域，具体涉及煤粉与煤气混烧锅炉入炉煤量软测量方法。
技术介绍
钢铁企业在冶炼工序中产生大量的副产煤气，包括高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气等。作为冶炼过程的副产资源，冶金副产煤气的有效回收利用是钢铁企业节能降耗工作的重点之一。近年来，随着煤气燃烧技术的发展与进步，一些钢铁厂采用煤粉与煤气混烧锅炉来吸收钢厂富余的高炉煤气或转炉煤气，取得了较好的效果。对于煤粉与煤气混烧锅炉，尤其是配置中储式制粉系统的锅炉，由于最终送入炉膛的煤粉量与进入磨煤机的给煤量并非等量关系，因此不能通过直接测量的方式来准确获取对应工况下的入炉燃煤量，而目前大多数煤粉与煤气混烧锅炉配置的都是中储式制粉系统，这无疑会使锅炉运行缺少一项重要的判断依据，从而给锅炉运行诊断与操作调整造成不便。
技术实现思路
本专利技术的针对现有技术中的不足，提供一种煤粉与煤气混烧锅炉入炉煤量软测量方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种煤粉与煤气混烧锅炉入炉煤量软测量方法，其特征在于，包括以下步骤：通过现场测量和化验分析，获取有效的原始数据；根据有效的原始数据，分别进行燃煤燃烧计算和煤气燃烧计算；根据燃煤燃烧计算结果和煤气燃烧计算结果，获取煤粉和煤气混烧锅炉的入炉煤量。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：所述有效的原始数据包括燃煤成分数据、煤气成分数据、灰渣含碳量数据、烟气成分数据和入炉煤气流量。所述燃煤成分数据包括燃煤收到基灰分、碳元素、氢元素、氧元素、氮元素、硫元素的质量含量百分率；所述煤气成分数据包括煤气中CO、CO2、N2、H2、O2、H2S、碳氢化合物CmHn的容积含量百分率；所述灰渣含碳量数据包括飞灰含碳量和炉渣含碳量；所述烟气成分数据包括干烟气中O2、CO、三原子气体RO2的容积含量百分率。所述燃煤燃烧计算具体包括：Step1：计算燃煤收到基实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率：其中，为燃煤收到基实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率，％；Car、Aar分别为燃煤收到基碳元素质量含量百分率、燃煤收到基灰分质量含量百分率，％；分别为炉渣含碳量、飞灰含碳量，％；rlz、rfh分别为炉渣中灰量占燃煤总灰量的份额、飞灰中灰量占燃煤总灰量的份额，％；Step2：分别计算每公斤燃煤燃烧所需的理论干空气量和每公斤燃煤燃烧产生的理论干烟气量1)计算每公斤燃煤燃烧需要的理论干空气量，计算公式为：其中，为每公斤燃煤燃烧所需的理论干空气量，m3/kg；Sar、Har、Oar分别为燃煤收到基硫元素、氢元素、氧元素的质量含量百分率，％；2)计算每公斤燃煤燃烧产生的理论干烟气量，计算公式为：其中，为每公斤燃煤燃烧产生的理论干烟气量，m3/kg；为每公斤燃煤燃烧所需的理论干空气量，m3/kg；为燃煤收到基实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率，％；Sar、Har、Nar分别为燃煤收到基硫元素、氢元素、氮元素的质量含量百分率，％；Step3：计算燃煤特性因子χcoal，计算公式为：其中，χcoal为燃煤特性因子，-；为每公斤燃煤燃烧产生的理论干烟气量，m3/kg；为每公斤燃煤燃烧所需的理论干空气量，m3/kg；Step4：计算燃煤燃烧对应的过量空气系数αcoal，计算公式为：其中，αcoal为燃煤燃烧对应的过量空气系数，-；φ′(O2)、φ′(CO)分别为干烟气中O2、CO的容积含量百分率，％；Step5：计算每公斤燃煤燃烧产生的实际干烟气量(Vgy)coal，计算公式为：其中，(Vgy)coal为每公斤燃煤燃烧产生的实际干烟气量，m3/kg；为每公斤燃煤燃烧产生的理论干烟气量，m3/kg；为每公斤燃煤燃烧所需的理论干空气量，m3/kg；αcoal为燃煤燃烧对应的过量空气系数，-；Step6：计算燃煤的燃料特性系数βcoal，计算公式为：其中，βcoal为燃煤的燃料特性系数，-；为燃煤收到基实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率，％；Har、Oar、Nar、Sar分别为燃煤收到基氢元素、氧元素、氮元素、硫元素质量含量百分率，％；Step7：计算燃煤燃烧产生的干烟气中三原子气体的容积含量百分率φ′coal(RO2)，计算公式为：其中，φ′coal(RO2)为燃煤燃烧产生的干烟气中三原子气体的容积含量百分率，％；βcoal为燃煤的燃料特性系数，一；φ′(O2)、φ′(CO)分别为干烟气中O2、CO的容积含量百分率，％。所述煤气燃烧计算具体包括：Step1：分别计算每立方米煤气燃烧所需的理论干空气量和每立方米煤气燃烧产生的理论干烟气量1)计算每立方米煤气燃烧需要的理论干空气量计算公式为：其中，为每立方米煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3；φ(CO)、φ(H2)、φ(CmHn)、φ(H2S)、φ(O2)分别为煤气中CO、H2、CmHn、H2S、O2的容积含量百分率，％；2)计算每立方米煤气燃烧产生的理论干烟气量计算公式为：其中，为每立方米煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3；φ(CO)、φ(CO2)、φ(CmHn)、φ(H2S)、φ(N2)分别为煤气中CO、CO2、CmHn、H2S、N2的容积含量百分率，％；Step2：计算煤气特性因子χgas：其中，χgas为煤气特性因子，-；为每立方米煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3；为每立方米煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3；Step3：计算煤气燃烧对应的过量空气系数αgas：其中，αgas为煤气燃烧对应的过量空气系数，-；φ′(O2)、φ′(CO)分别为干烟气中O2、CO的容积含量百分率，％；Step4：计算每立方米煤气燃烧产生的实际干烟气量(Vgy)gas：其中，(Vgy)gas为每立方米煤气燃烧产生的实际干烟气量，m3/m3；为每立方米煤气燃烧产生的理论干烟气量，m3/m3；为每立方米煤气燃烧所需的理论干空气量，m3/m3；αgas为煤气燃烧对应的过量空气系数，-；Step5：计算煤气的燃料特性系数βgas，计算公式为：其中，βgas为煤气的燃料特性系数，-；φ(CO)、φ(CO2)、φ(N2)、φ(H2)、φ(O2)、φ(H2S)、φ(CmHn)分别为煤气中CO、CO2、N2、H2、O2、H2S、碳氢化合物CmHn的容积含量百分率，％；Step6：计算煤气燃烧产生的干烟气中三原子气体的容积含量百分率φ′gas(RO2)，计算公式为：其中，φ′gas(RO2)为煤气燃烧产生的干烟气中三原子气体的容积含量百分率，％；βgas为煤气的燃料特性系数，-；φ′(O2)、φ′(CO)分别为干烟气中O2、CO的容积含量百分率，％。所述煤粉和煤气混烧锅炉的入炉煤量通过以下计算公式计算：其中，Bcoal为入炉燃煤量，kg/h；Bgas为标准状态下的入炉煤气流量，m3/h；(Vgy)gas为每立方米煤气燃烧产生的实际干烟气量，m3/m3；(Vgy)coal为每公斤燃煤燃烧产生的实际干烟气量，m3/kg；φ′(RO2)为干烟气中三原子气体的容积含量百分率，％；φ′gas(RO2)为煤气燃烧产生的干烟气中三原子气体的容积含量百分率，％；φ′coal(RO2)为燃煤燃烧产生的干烟气中三原子气体的容积含量百分率，％。本专利技术的有益效果是：克服了现有技术中配置中储式制粉系统的锅炉无法精确计量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤粉与煤气混烧锅炉入炉煤量软测量方法，其特征在于，包括以下步骤：通过现场测量和化验分析，获取有效的原始数据；根据有效的原始数据，分别进行燃煤燃烧计算和煤气燃烧计算；根据燃煤燃烧计算结果和煤气燃烧计算结果，获取煤粉和煤气混烧锅炉的入炉煤量。

【技术特征摘要】
1.一种煤粉与煤气混烧锅炉入炉煤量软测量方法，其特征在于，包括以下步骤：通过现场测量和化验分析，获取有效的原始数据；根据有效的原始数据，分别进行燃煤燃烧计算和煤气燃烧计算；根据燃煤燃烧计算结果和煤气燃烧计算结果，获取煤粉和煤气混烧锅炉的入炉煤量。2.如权利要求1所述的一种煤粉与煤气混烧锅炉入炉煤量软测量方法，其特征在于：所述有效的原始数据包括燃煤成分数据、煤气成分数据、灰渣含碳量数据、烟气成分数据和入炉煤气流量。3.如权利要求2所述的一种煤粉与煤气混烧锅炉入炉煤量软测量方法，其特征在于：所述燃煤成分数据包括燃煤收到基灰分、碳元素、氢元素、氧元素、氮元素、硫元素的质量含量百分率；所述煤气成分数据包括煤气中CO、CO2、N2、H2、O2、H2S、碳氢化合物CmHn的容积含量百分率；所述灰渣含碳量数据包括飞灰含碳量和炉渣含碳量；所述烟气成分数据包括干烟气中O2、CO、三原子气体RO2的容积含量百分率。4.如权利要求3所述的一种煤粉与煤气混烧锅炉入炉煤量软测量方法，其特征在于：所述燃煤燃烧计算具体包括：Step1：计算燃煤收到基实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率：其中，为燃煤收到基实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率，％；Car、Aar分别为燃煤收到基碳元素质量含量百分率、燃煤收到基灰分质量含量百分率，％；分别为炉渣含碳量、飞灰含碳量，％；rlz、rfh分别为炉渣中灰量占燃煤总灰量的份额、飞灰中灰量占燃煤总灰量的份额，％；Step2：分别计算每公斤燃煤燃烧所需的理论干空气量和每公斤燃煤燃烧产生的理论干烟气量1)计算每公斤燃煤燃烧需要的理论干空气量，计算公式为：其中，为每公斤燃煤燃烧所需的理论干空气量，m3/kg；Sar、Har、Oar分别为燃煤收到基硫元素、氢元素、氧元素的质量含量百分率，％；2)计算每公斤燃煤燃烧产生的理论干烟气量，计算公式为：其中，为每公斤燃煤燃烧产生的理论干烟气量，m3/kg；为每公斤燃煤燃烧所需的理论干空气量，m3/kg；为燃煤收到基实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率，％；Sar、Har、Nar分别为燃煤收到基硫元素、氢元素、氮元素的质量含量百分率，％；Step3：计算燃煤特性因子χcoal，计算公式为：其中，χcoal为燃煤特性因子，-；为每公斤燃煤燃烧产生的理论干烟气量，m3/kg；为每公斤燃煤燃烧所需的理论干空气量，m3/kg；Step4：计算燃煤燃烧对应的过量空气系数αcoal，计算公式为：其中，αcoal为燃煤燃烧对应的过量空气系数，-；φ′(O2)、φ′(CO)分别为干烟气中O2、CO的容积含量百分率，％；Step5：计算每公斤燃煤燃烧产生的实际干烟气量(Vgy)coal，计算公式为：其中，(Vgy)coal为每公斤燃煤燃烧产生的实际干烟气量，m3/kg；为每公斤燃煤燃烧产生的理论干烟气量，m3/kg；为每公斤燃煤燃烧所需的理论干空气量，m3/kg；αcoal为燃煤燃烧对应的过量空气系数，-；Step6：计算燃煤的燃料特性系数βcoal，计算公式为：其中，βcoal为燃煤的燃料特性系数，-；为燃煤收到基实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率，％；Har、Oar、Nar、Sar分别为燃煤收到基氢元素、氧元素、氮元素、硫元素质量含量百分率，％；Step7：计算燃煤燃烧产生的干烟气中三原子气体的容积含量百分率φ′coal(RO2)，计算公式为：其中，φ′coal(RO2)为燃煤燃烧产生的干烟气中三原子气体的容积含量百分率，％；βcoal为燃煤的燃料特性系数，一；φ′(O2)、φ′(CO)分别为干烟气中O2、CO的容积含量百分率，％。5.如权利要求4所述的一种煤粉与煤气混烧锅炉入炉煤量软测量方法，其特征在于：所述煤气燃烧计算具体包括：Step1：分别计算每立方米煤气燃烧所需的理论干...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶亚兰，王宏明，安翔，马琳，王宜翠，王玉洁，
申请(专利权)人：江苏海事职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32