【技术实现步骤摘要】
生活垃圾焚烧锅炉的锅炉热效率在线计算方法
[0001]本专利技术涉及生活垃圾焚烧锅炉节能
技术介绍
[0002]生活垃圾是由多种废弃物组成的混合物，成分十分复杂。目前，我国的生活垃圾主要采用卫生填埋、堆肥和焚烧三种主要方式。其中，焚烧适用于处理有较高热值的垃圾，具有减量化程度高、处理周期短、占地面积小的特点，已成为我国生活垃圾无害化处理的主要方式。
[0003]生活垃圾焚烧锅炉是一种将生活垃圾作为燃料、以焚烧的方式将其化学能最终转化成热能或电能的承压类特种设备。作为锅炉安全、节能、环保三位一体的重要组成部分，生活垃圾焚烧锅炉热效率的常态化精准测试将会是其未来能耗考核和节能增效的根本基础，目的在于提升锅炉系统经济运行水平，符合当前夯实锅炉使用单位节能主体责任的管理理念，有利于开创高耗能特种设备节能工作的新局面。
[0004]但是，生活垃圾焚烧锅炉热效率的常态化精准测试在落地实施过程中也面临诸多困难。生活垃圾焚烧锅炉的空气预热器通常是外置式的，其加热空气的热量来源有两个，一个是来源于锅筒的饱和蒸汽，一个...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.生活垃圾焚烧锅炉的锅炉热效率在线计算方法，该计算方法是基于生活垃圾焚烧锅炉的锅炉热效率在线计算系统实现的，生活垃圾焚烧锅炉为带外置式蒸汽空气预热器的生活垃圾焚烧锅炉，所述计算系统包括DCS数据采集系统(1)、在线烟气测量及数据记录系统(2)、在线燃料/灰/渣成分分析系统(3)和锅炉热效率在线计算平台(4)；其特征在于，该计算方法包括如下步骤：S1、利用DCS数据采集系统(1)、在线烟气测量及数据记录系统(2)和在线燃料/灰/渣成分分析系统(3)对锅炉本体系统(5)进行数据采集，并将采集的数据送至锅炉热效率在线计算平台(4)；锅炉热效率在线计算平台(4)利用接收的数据，获得排烟热损失热量Q2、气体不完全燃烧热损失热量Q3、固体不完全燃烧热损失热量Q4、锅炉散热损失Q5、灰渣物理热损失热量Q6和输入热量Q
in
；S2、锅炉热效率在线计算平台(4)对排烟热损失热量Q2、气体不完全燃烧热损失热量Q3、固体不完全燃烧热损失热量Q4、灰渣物理热损失热量Q6、锅炉散热损失Q5和输入热量Q
in
进行运算，求取锅炉热效率η
′
；其中，S3、锅炉热效率在线计算平台(4)通过迭代算法对锅炉热效率η
′
进行修正，从而获得修正后的锅炉热效率η
′
，最终完成对锅炉热效率的在线计算。2.根据权利要求1所述的生活垃圾焚烧锅炉的锅炉热效率在线计算方法，其特征在于，步骤S1中，利用DCS数据采集系统(1)、在线烟气测量及数据记录系统(2)和在线燃料/灰/渣成分分析系统(3)对锅炉本体系统(5)进行数据采集，所采集的全部数据为：DCS数据采集系统(1)采集到的数据包括D
out
、t
zgs
、p
zgs
、t
zzq
、p
zzq
、p
bh
、D
bh
、t
bh.out
、p
bh.out
、t
cq.in
、p
cq.in
、D
cq
、t
cq.out
、p
cq.out
、q
a1
、t
a1
、q
a2
和t
a2
；在线烟气测量及数据记录系统(2)采集到的数据包括t
ds
、C
O2
、C
CO2
和C
CO
；在线燃料/灰/渣成分分析系统(3)采集到的数据包括C
ar
、H
ar
、O
ar
、S
ar
、N
ar
、A
ar
、M
ar
、Q
net.v.ar
、C
as
和C
s
；其中，D
out
为锅炉主给水质量流量，t
zgs
为锅炉主给水温度，p
zgs
为锅炉主给水压力，t
zzq
为锅炉主蒸汽温度，p
zzq
为锅炉主蒸汽压力，p
bh
为锅筒饱和蒸汽压力，D
bh
为空预器饱和蒸汽侧工质出口质量流量，t
bh.out
为空预器饱和蒸汽侧工质出口温度，p
bh.out
为空预器饱和蒸汽侧工质出口压力，t
cq.in
为空预器抽汽侧工质进口温度，p
cq.in
为空预器抽汽侧工质进口压力，D
cq
为空预器抽汽侧工质出口质量流量，t
cq.out
为空预器抽汽侧工质出口温度，p
cq.out
为空预器抽汽侧工质出口压力，q
a1
为一次风进口体积流量，t
a1
为一次风进口温度，q
a2
为二次风进口体积流量，t
a2
为二次风进口温度；t
ds
为排烟温度，C
O2
为干基态排烟处O2浓度，C
CO2
为干基态排烟处CO2浓度，C
CO
为干基态排烟处CO浓度；C
ar
为燃料收到基碳的含量，H
ar
为燃料收到基氢的含量，O
ar
为燃料收到基氧的含量，S
ar
为燃料收到基硫的含量，N
ar
为燃料收到基氮的含量，A
ar
为燃料收到基灰分的含量，M
ar
为燃料收到基水分的含量，Q
net.v.ar
为燃料收到基低位发热量，C
as
为飞灰可燃物含量，C
s
为炉渣可
燃物含量。3.根据权利要求2所述的生活垃圾焚烧锅炉的锅炉热效率在线计算方法，其特征在于，步骤S1中，锅炉热效率在线计算平台(4)利用接收的数据，获得排烟热损失热量Q2、气体不完全燃烧热损失热量Q3、固体不完全燃烧热损失热量Q4、锅炉散热损失Q5、灰渣物理热损失热量Q6和输入热量Q
in
的实现方式包括如下步骤：S11、获得输入热量Q
in
的实现方式为：令Q
in
＝Q
net.v.ar
；S12、获得固体不完全燃烧热损失热量Q4的实现方式为：其中，α
s
为炉渣含灰量占入炉燃料总灰量的质量分数；α
as
为飞灰含灰量占入炉燃料总灰量的质量分数；Q
C
为碳的完全燃烧发热量；S13、获得气体不完全燃烧热损失热量Q3，具体包括如下步骤：S13
‑
1、根据步骤S12获得的固体不完全燃烧热损失热量Q4和步骤S11获得输入热量Q
in
，获得修正系数K
q4
；其中，S13
‑
2、利用采集的干基态排烟处O2浓度C
O2
、干基态排烟处CO2浓度C
CO2
和干基态排烟处CO浓度C
CO
，获得排烟处过量空气系数α
ds
；其中，S13
‑
3、根据采集的燃料收到基碳的含量C
ar
、燃料收到基硫的含量S
ar
、燃料收到基氢的含量H
ar
和燃料收到基氧的含量O
ar
，获得理论空气量V0；其中，为碳完全燃烧需要消耗的理论空气量；为硫完全燃烧需要消耗的理论空气量；为氢完全燃烧需要消耗的理论空气量；为氧对应的理论空气量；S13
‑
4、根据步骤S13
‑
2获得的排烟处过量空气系数α
ds
、步骤S13
‑
3获得的理论空气量V0、以及采集的燃料收到基氮的含量N
ar
，获得排烟处干烟气体积V
d.fg
；其中，为碳完全燃烧生成的干烟气量；
为硫完全燃烧生成的干烟气量；为氮完全燃烧生成的干烟气量；S13
‑
5、根据步骤S13
‑
1获得的修正系数K
q4
、步骤S13
‑
4获得的排烟处干烟气体积V
d.fg
和采集的干基态排烟处CO浓度C
CO
，获得气体不完全燃烧热损失热量Q3；其中，Q
CO
为一氧化碳的完全燃烧发热量；S14、获得排烟热损失热量Q2的实现方式通过公式8实现，具体为：Q2＝K
q4
×
(h
ds
‑
h
ca
)
ꢀꢀꢀꢀ
(公式8)；公式8中，h
ds
＝(V
d.fg
×
c
′
d.fg
+V
H2O
×
c
′
H2O
)
×
t
ds
ꢀꢀꢀꢀ
(公式9)；h
ca
＝α
ds
×
V0×
c
′
ca
×
t
ca
ꢀꢀꢀꢀ
(公式10)；公式9中，公式9中，公式9中，公式11中，
公式10中，公式10中，其中，h
ds
为排烟处烟气焓；h
ca
为进入系统边界的冷空气焓；V
H2O
为排烟处水蒸气体积；t
ca
为进入系统边界的冷空气温度；为氢完全燃烧生成的水蒸气量；为纯水对应的水蒸气体积；ρ
...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏红伟，徐力，陈雷，任霄汉，张蕾，杨必应，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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