一种火电机组脱硫石灰粉预测计算方法技术

本发明专利技术属于火电机组脱硫领域，具体公开了一种火电机组脱硫石灰粉预测计算方法，本发明专利技术利用一种反向平衡的石灰石粉的计算方法，建立一种能满足平衡计算需求、受外界因素影响较小、能够及时精确的计算出负荷对应石灰石粉单耗量的方法。经过数据分析验证，基本可以满足现场工业级成本计算需求，且具有时效性。本发明专利技术采用在线测量数据为基础，实现碳酸钙理论耗量的在线显示。本发明专利技术无需其他在线系统，可通过现有脱硫DCS系统完成计算、分析和显示功能。分析和显示功能。分析和显示功能。

【技术实现步骤摘要】
一种火电机组脱硫石灰粉预测计算方法


[0001]本专利技术属于火电机组脱硫领域，具体涉及火电机组脱硫石灰粉预测计算方法。

技术介绍

[0002]当前大型火电机组脱硫方式基本以湿法石灰石粉脱硫装置为主，其运行中主要消耗包括石灰石粉、脱硫设备自用电、脱硫烟气蒸发消耗水量等，对应的运行成本也主要是石灰石粉费用、消耗水费用、消耗电费用，其中以石灰石粉费用占为主。
[0003]现有的石灰石粉费用计算主要采用两种方法：一是实际称重法，以计量进入石灰石粉仓的石灰石粉重量为基准，以时间段为考核点，可以对应计算出实际消耗石灰石粉量和发电量，进而计算出发电石灰石单耗量，作为实际成本入账。但问题是以最终结果为准，受过程因素影响造成的损耗全部纳入实际成本，无法指导经济生产。二是采用脱硫装置设计方法，通过对入炉煤进行硫元素分析和工业分析、成分分析，对锅炉进行燃烧过程分析，并最终以产生的原烟气硫含量和脱硫装置中除去的二氧化硫质量，通过脱硫反应化学方程式进行平衡计算，进而计算出实际消耗的石灰石粉量和对应的石灰石成本，特点是计算精度较高，能得到与负荷率对应的理论最佳石灰石单耗量，存在的问题是入炉煤元素分析每天进行几乎不可能实现、工业分析从采样到制样到试验过程耗时较长，试验结果滞后较为严重。
[0004]可以看出，针对成本预测分析，上述两种方法都有明显缺陷，无法满足分析需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种火电机组脱硫石灰粉预测计算方法，核心目标是通过算法研究，建立一种能满足平衡计算需求、受外界因素影响较小、能够及时精确的计算出负荷对应石灰石粉单耗量的方法。
[0006]本专利技术的技术方案是，一种火电机组脱硫石灰粉预测计算方法，其特征在于包括以下具体步骤：
[0007]步骤(1)、在脱硫装置净烟气温度、压力等测点附近，符合流量计安装的位置，安装流速仪或流量计一台，以获取实际烟气流量并通过烟气含氧量、温度、压力折算为标准体积流量送入DCS系统；
[0008]步骤(2)、以网格法进行流量特性系数测量，公式为计算流量系数，其中P为DCS中获取的发电及出口功率，G
shiyan
和Δp分别为试验测算流量和对应工况试验测试压力差；
[0009]步骤(3)、用净烟气SO2浓度ρ
SO2
和净烟气标准体积流量G
V
计算净烟气SO2质量M
so2
，公式为M
SO2
＝G
V
×
ρ
SO2
；
[0010]步骤(4)、用净烟气SO2质量M
so2
和SO2分子量计算净烟气SO2摩尔数Mol
so2
，公式为Mol
so2
＝M
so2
/64；
[0011]步骤(5)、用SO2脱除效率η和净烟气SO2摩尔数Mol
so2
计算脱除SO2摩尔数ΔMol
so2
，公式为ΔMol
so2
＝Mol
so2
×
η/(100
‑
η)；
[0012]步骤(6)、用脱出SO2摩尔数ΔMol
so2
和脱硫反应化学方程，计算消耗CaCO3摩尔数ΔCaCO3和消耗CaCO3质量公式为ΔCaCO3＝ΔMol
so2
×
(Ca/SO2)，公式为
[0013]步骤(7)、用消耗CaCO3质量和石灰石粉纯度η
s
计算实际石灰石粉消耗量M
石粉
，公式为量；
[0014]步骤(8)、上述计算结果显示为即时石灰石粉消耗量，为了加强成本比较功能，需要输出脱硫石灰石粉单耗即时数据m
石粉
,公式为m
石粉
＝M
石粉
/P计算，其中P为DCS中获取的发电及出口功率；
[0015]步骤(9)、积累脱硫石灰石粉单耗即时数据，形成负荷率
‑
石灰石粉消耗曲线，并以此曲线为基础，预测一定负荷率下的脱硫石粉消耗量和脱硫石粉成本。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：
[0017](1)本专利技术提出了一种反向平衡的计算石灰石粉的计算方法，从而避免了石灰石分计算对燃煤工业分析、燃煤元素分析等不可得计算条件的需求。经过数据分析验证，基本可以满足现场工业级成本计算需求，且具有时效性。
[0018](2)本专利技术实现了已有测量参数的综合分析利用。
[0019](3)本专利技术提出了利用净烟气流量修正计算净烟气二氧化硫含量的方法。
[0020](4)本专利技术提出了利用净烟气二氧化硫含量反向平衡计算碳酸钙消耗量的计算方法。
[0021](5)本专利技术采用在线测量数据为基础，实现碳酸钙理论耗量的在线显示。
[0022](6)本专利技术无需其他在线系统，可通过现有脱硫DCS系统完成计算、分析和显示功能。
附图说明
[0023]图1是本专利技术计算过程示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。
[0025]下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。
[0026]本专利技术从现有设备计量数据出发，只需加装湿烟气流速(或流量)测量装置，由于目前主要大型火力发电机组基本具备超净排放功能，所含氮氧化物不大于50毫克/标立方米、二氧化硫不大于30毫克/标立方米、烟尘不大于5毫克/标立方米，因此，可以按照湿空气性质进行模拟计算。
[0027]在脱硫装置净烟气温度、压力等测点附近，符合流量计安装的位置，安装流速仪或流量计一台，以获取实际烟气流量并通过烟气含氧量、温度、压力折算为标准体积流量。
[0028]具体步骤如下：
[0029]1、以动压管流量计为例，在烟道选定位置安装流量计，测量动压Δp
d
，经过差压变送器转化为4～20mA标准信号，送入DCS系统模拟量板件输入。
[0030]2、安装完成后以网格法进行流量特性系数测量，按计算流量系数。G
shiyan
和Δp分别为试验测算流量和对应工况试验测试压力差。
[0031]3、用净烟气二氧化硫浓度和净烟气标准体积流量计算净烟气二氧化硫质量含量。按公式M
SO2
＝G
V
×
ρ
SO2
计算净烟气SO2质量含量。
[0032]4、用净烟气二氧化硫质量含量和二氧化硫分子量折算净烟气二氧化硫摩尔数。按公式Mol
so2
＝M
so2
/64计算净烟气SO2摩尔数。
[0033]5、用二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火电机组脱硫石灰粉预测计算方法，其特征在于包括以下具体步骤：步骤(1)、在脱硫装置净烟气温度、压力等测点附近，符合流量计安装的位置，安装流速仪或流量计一台，以获取实际烟气流量并通过烟气含氧量、温度、压力折算为标准体积流量送入DCS系统；步骤(2)、以网格法进行流量特性系数测量，公式为计算流量系数，其中P为DCS中获取的发电及出口功率，G
shiyan
和Δp分别为试验测算流量和对应工况试验测试压力差；步骤(3)、用净烟气SO2浓度ρ
SO2
和净烟气标准体积流量G
V
计算净烟气SO2质量M
so2
，公式为M
SO2
＝G
V
×
ρ
SO2
；步骤(4)、用净烟气SO2质量M
so2
和SO2分子量计算净烟气SO2摩尔数Mol
so2
，公式为Mol
so2
＝M
so2
/64；步骤(5)、用SO2脱除效率η和净烟气SO2摩尔数Mol
so2

【专利技术属性】
技术研发人员：汪咏泉，米立海，李申超，许红星，宋宏儒，袁运海，李建朋，耿庆庆，常琼林，刘同海，
申请(专利权)人：河北邯峰发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：