【技术实现步骤摘要】
一种基于含氧量和飞灰含碳量在线监测的煤粉炉燃烧调控方法
本专利技术涉及大型煤粉炉燃烧调控方法，特别是涉及一种基于含氧量和飞灰含碳量在线监测的煤粉炉燃烧调控方法。
技术介绍
大型煤粉炉是火力发电过程中用于提供热能的关键设备，其燃烧调控的主要目的是使煤粉充分燃烧并且使热损失最小，提高煤炭的利用率从而达到节能的目的；另外，在保证煤粉充分燃烧的同时，通过调控尽可能地减少助燃的空气量，可以有效地减少氮氧化物(NOx)的排放，对于环保具有重要意义。特别是近年来能源领域大量清洁能源的涌入，要求火力发电要经常地快速大幅度调整负荷，以适应清洁能源的自然属性。因此，在负荷频繁变动的情况下，如何通过及时有效地燃烧调整，使锅炉始终处于最佳工况，是直接涉及“节能减排”的重大工程课题。在北京水利电力出版社1986年5月出版东南大学范从振主编锅炉原理教材中，判定锅炉最优工况的指标——热效率的表达式被定义为：＝100-(q2+q3+q4+q5+q6)(反平衡法表达式)(2)由于反平衡法对于各项热损失更有针对性，所以工程上一般采用这种方法。燃烧优化要解决的问题就是通过燃烧调整使锅炉热效率在不同工况...
【技术保护点】
1.一种基于含氧量和飞灰含碳量在线监测的煤粉炉燃烧调控方法，它包括的步骤有：1)经典判定锅炉最优工况的热效率法热效率被定义为:
【技术特征摘要】
1.一种基于含氧量和飞灰含碳量在线监测的煤粉炉燃烧调控方法，它包括的步骤有：1)经典判定锅炉最优工况的热效率法热效率被定义为:由于反平衡法对于各项热损失更有针对性，燃烧优化要解决的问题就是通过燃烧调整使锅炉热效率在不同工况下始终达到最大值，即：其中：Qr：每公斤燃料带入锅炉的热量(输入热量)，可近似取燃煤应用基低位发热量kJ/kg；Q1：每公斤燃料锅炉有效利用热量，可通过锅炉工质的进出口焓值、蒸汽流量和燃煤量算出，kJ/kg；q1＝(Q1/Qr)×100：锅炉有效利用热量占输入热量的百分比；q2＝(Q2/Qr)×100：锅炉排烟热损失占输入热量的百分比，Q2为每公斤燃料排烟热损失(kJ/kg)，根据理论空气量、燃烧产物及其比热、燃煤量、排烟温度和过量空气系数算出；q3＝(Q3/Qr)×100：锅炉化学未完全燃烧热损失占输入热量的百分比，Q3为每公斤燃料化学未完全燃烧热损失(kJ/kg)，需根据测定的烟气中可燃气体含量和燃煤量算出；q4＝(Q4/Qr)×100：锅炉机械未完全燃烧热损失占输入热量的百分比，Q4为每公斤燃料机械未完全燃烧热损失(kJ/kg)，需根据测定的燃烧产物烟气、灰渣中固体可燃物含量算出飞灰、灰渣含碳量和煤种灰分；q5＝(Q5/Qr)×100：锅炉散热损失占输入热量的百分比，与锅炉结构、保温状况和燃煤量相关；q6＝(Q6/Qr)×100：锅炉其它热损失占输入热量的百分比，如灰渣带走的物理热损失；本发明特征是对上述经典热效率法进行简化，从而导出“一种基于含氧量和飞灰含碳量在线监测的煤粉炉燃烧调控方法”2)对热效率表达式中各项热损失的简化:首先，将各项热损失分为在线可调整热损失和在线不可调整热损失以及合并相似热损失，对锅炉最优工况的判定作出简化，得出如下结果：q5、q6或Q5、Q6热损失占比很小并且不可以通过燃烧调整得到明显改善，属于在线不可调整热损失，作为燃烧准最优工况判定指标将其舍去不予考虑；q3、q4或Q3、Q4热损失均为不完全燃烧损失，其发生的原因相同，即缺氧、温度不够以及燃尽时间不足，因此，如果q4损失达到最优状态，q3通常也应达到；并且气体可燃物相对固体可燃物更易燃尽，其损失占比也很小，因此，可用q4损失同时代表q3损失，使其不出现在准最优燃烧工况判定指标中，避免了在线烟气分析所带来的困难；q2或Q2热损失其实可以分为两部分，一部分是由燃烧反应方程式决定的理论燃烧产物随烟气带走的热量，计算涉及到燃烧产物的成分，比较复杂，是燃烧反应的必然产物，是不可调整的；另一部分是由于供入了过量的空气而随烟气带走的热量，是燃烧需要调整减少的部分，即燃烧优化的目标之一，将其定义为“可调排烟热损失”，用来表示，即每公斤燃料排烟热损失中可以调整并加以利用的部分，单位为kJ/kg；另外，排烟热损失中的漏风热损失亦不属于燃烧可调整部分，在此也没有考虑；作出上述简化之后，公式(3)变成了如下形式：3)求解使“可调排烟热损失”和“机械未完全燃烧热损失”之和最小的优化问题，并兼顾了“化学未燃烧热损失”的影响：根据锅炉理论，在实时可调整的范围内，这两项热损失都与供入锅炉助燃的空气量有关，该空气量通常用“过量空气系数”α表示，其定义为：α＝V/V0(5)其中：V:每公斤燃料实际供入锅炉的空气量，Nm3/kg；V0:每公斤燃料理论空气量，Nm3/kg，可根据入炉煤、空气成...
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