本发明专利技术涉及到一种基于正反热平衡关系的电站锅炉燃煤热值趋势测算方法，其特征是使用燃煤热值测算方法，分别获得各时刻下相应的燃煤热值测算值，并绘制出燃煤热值随时间变化的趋势曲线，实现对燃煤热值变化趋势的监测。在燃煤热值测算方法中，首先利用厂级监控信息系统的实时数据库读取相关参数，并假设某一时刻的燃煤热值，将其代入锅炉反平衡效率模型，计算锅炉热效率，然后利用锅炉正平衡效率模型，使用锅炉有效利用热、入炉燃料量和计算出的锅炉热效率获得当前燃煤热值，通过对前后燃煤热值偏差的判断对当前燃煤热值进行迭代校正，最终确定该时刻下燃煤热值测算值。该方法计算简便，成本低，适应性广，能够很好地实现燃煤热值的在线趋势分析。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种，特别是配有直吹式制粉系统的电站锅炉燃煤热值趋势测算方法。
技术介绍
目前，发电厂对燃煤热值的监测主要是通过离线取样化验获得，煤质的工业分析 存在着较大的制样误差和严重的分析时间滞后，如何在线表征燃煤热值的变化，进而提高 燃烧的优化控制和稳定性，则是人们一直关心的问题。 在线灰分、水分分析仪的出现，针对某些典型煤质，通过统计分析、回归分析等手 段建立了燃煤热值与水分、灰分之间的关系，实现了燃煤热值的在线测量，但由于分析仪设 备昂贵，国内只在少数煤炭行业有应用。 中国专利02110116. 7公开了一种入炉煤质实时监测方法，该方法利用烟气成分 分析、磨煤机的热平衡方程、燃烧化学方程以及各煤质元素含量间相关关系经验方程等联 立迭代求解各元素成分的干燥无灰基，进而通过门捷列夫公式实现了对燃煤热值的实时监 测，同时将其应用到了 300丽的发电机组中，取得了良好的效果，然而该方法涉及的测量变 量过多，求解过程相对复杂，燃煤热值监测的准确性仅仅依赖于各煤质元素成分求解的准 确性，另外，个别元素含量之间的相关关系是通过对某些典型煤质的统计分析得到的，具有 一定的局限性。 此外还有一种技术是依据锅炉不同运行状态、相关运行参数与燃煤热值间的关联 信息，通过数据挖掘技术中的数据统计和自学习的思想来模拟专家知识经验的形成和积累 过程，在线产生预测燃煤热值变化的专家规程知识，这是一种新的入炉燃煤热值在线软诊 断方法，为锅炉的燃烧调节和优化控制提供了新思路，但数据统计的不完善和自学习不足 等问题影响着燃煤热值变化的预测，还有待于进一步地研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种基于正反热平衡关系的电站锅炉燃煤热值趋势测 算方法，该方法能够很好的在线反映燃煤热值的变化趋势。 本专利技术采用如下技术方案 使用燃煤热值测算方法，以时间先后为序，分别获得<formula>formula see original document page 4</formula> At时刻下相应的燃煤热值测算值Qd/、Qd(t+At)y、Qd(t+2.At)y、……、Qddt)y，并绘制出燃煤热值测算值Qd/随时间变化的趋势曲线， 所述燃煤热值测算方法的具体操作步骤如下 步骤1 :在t时刻，假设一个初始的燃煤热值Q/，利用厂级监控信息系统(SIS) 的实时数据库读取该时刻下的送风温度tu、排烟温度tpy、排烟氧量02 、飞灰含碳量C^、入 炉燃料量B、锅炉蒸发量D、机组发电负荷Pel、主蒸汽压力Pa和温度t^、再热蒸汽进口压力 Pzrj和温度t^、再热蒸汽出口压力p^和温度t^、给水压力p^、给水温度t^、给水流量D^、汽包压力P,b、再热器减温喷水量Dzr,、以及汽轮机再热冷段的各级抽汽、凝结水和疏水对应 的压力和温度， 步骤2 :根据步骤l获得的燃煤热值Q/、送风温度^k、排烟温度tpy、排烟氧量0^、飞灰含碳量Cfh、锅炉蒸发量D，利用锅炉反平衡效率模型，计算出锅炉热效率nb&， 步骤3 :根据步骤2获得的锅炉热效率nbfi、步骤1读取的入炉燃料量B以及运用 其它读取参数计算得出的锅炉有效利用热Qi，利用锅炉正平衡效率模型，得到相应的当前 燃煤热值Qd2y， 步骤4 :如果(Qdly_Qd2y)的绝对值大于给定的微小量e ，则将当前燃煤热值Qd2y赋 值给燃煤热值Qd/，重复步骤2 4，直到(Qdly_Qd2y)的绝对值小于或等于给定的微小量e ， 将当前的燃煤热值Qd/作为t时刻下的燃煤热值Qd/，所述e根据预定的精度确定。 上述的锅炉反平衡效率模型为<formula>formula see original document page 5</formula>& =0.0576+ 0.02337-^0.58145 + 0.30806<formula>formula see original document page 5</formula>式中Lu。一为总干灰量中未燃烬碳的热损失，Lg—为干烟气热损失， Lm—为水分热损失，LTO--为化学未完全燃烧热损失。对于燃用固体燃料时，气体未完全燃烧产物只有一氧化碳，而排烟中的一氧化碳含量很少，故可以忽略不计， 0. 1， Lr一为散热损失，Lm__为其他热损失，一般取为0. 33 0. 38%， Ay—为收到基灰分，选用设计值即可， 、、巧「分别为飞灰、炉渣中灰量占入炉煤总灰〗:的份额，一般取rf0. 9、r，Cft、 Clz-分别为飞灰含碳量、炉渣含碳量，有条件时，可用测量值；无条件时，或基 于历史的实测和实时数据，分别建立飞灰含碳量、炉渣含碳量随发电负荷和排烟氧量变化 的回归模型，即Cfh = ^ (Pel, 02py) 、 Clz = f2 (Pel, 02py);或分析历史的飞灰含碳量和炉渣含碳量数据，建立炉渣含碳量随飞灰含碳量变化的回归模型，即Cft = f (Clz)， Cpg-为干烟气的定压平均比热，该值可简化取为1. 03kJ/(kg. K)， 02py-为排烟氧量，采用测量值， a py-为过量空气系数，该值可用排烟氧量02py简化求得，见式(6)， 其中排烟氧量采用测量值， tpy、 tlk__分别为排烟温度和冷空气温度，采用测量值， —为水蒸汽的定压平均比热，该值可简化取为1. 88kJ/ (kg. K)， D。D—分别为锅炉额定蒸发量和锅炉实时蒸发量，后者采用测量值， 、、 k2、 k3、 k4—是关于燃料热值的函数，根据德国热力工程计算图册和德国的DIN标准求得。 Q/—为燃料热值。 上述锅炉有效利用热Q工的计算如下 Ql = Dgr.(i〃 gr-igs)+Dzr. (i〃 zr-i' zr)+Dpw'(i' _igs) (7) 式中Dgr_过热器出口蒸汽流量，采用锅炉实时蒸发量D的测量值， Dz「-再热器出口蒸汽流量，DCT = AnXD^+D一，其中，为再热蒸汽份额，根据从SIS系统实时数据库中读取的汽轮机再热冷段各级抽汽、凝结水和疏水对应的压力和温度，通过高温加热器热平衡计算其抽汽份额&和A2 ;进而，由ACT = l-ArA2计算再热蒸汽份额，另外，Dz*为再热器减温喷水量，采用测量值， Dpw-排污流量，对于亚临界汽包锅炉，根据锅炉设计书取用排污份额Apw ;对于超 临界锅炉，取Apw = 0 ;进而，由Dpw = ApwXDgr计算排污流量， i〃 g。i' Zr、i〃 Zr、igs、i' 一分别为过热蒸汽焓、再热蒸汽进出口焓、给水焓和 汽包压力下的饱和水焓，其值根据相应的温度、压力测量值，利用水蒸汽图表即可得到。上述的锅炉正平衡效率模型如下 1^-薩 (8) 5力板 式中B—为锅炉入炉燃料量，采用测量值， Q「-为锅炉有效利用热， nb反一为锅炉反平衡效率。 本专利技术的优点在于 1、与以往的燃煤热值测算方法相比，该方法侧重于满足锅炉热平衡关系下的燃煤热值趋势分析。在每一时刻的燃煤热值测算过程中，都将锅炉正、反平衡热效率模型统一起来，得到相应时刻下的燃煤热值测算值，因而在不同时刻下，基于同样的热平衡关系测本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于正反热平衡关系的电站锅炉燃煤热值趋势测算方法，其特征在于，使用燃煤热值测算方法，以时间先后为序，分别获得τ＝ｔ、ｔ＋Δｔ、ｔ＋２.Δｔ、……、ｔ＋ｎ.Δｔ时刻下相应的燃煤热值测算值Ｑ↓［ｄｔ］↑［ｙ］、Ｑ↓［ｄ（ｔ＋Δｔ）］↑［ｙ］、Ｑ↓［ｄ（ｔ＋２.Δｔ）］↑［ｙ］、……、Ｑ↓［ｄ（ｔ＋ｎ.Δｔ）］↑［ｙ］，并绘制出燃煤热值测算值Ｑ↓［ｄτ］↑［ｙ］随时间变化的趋势曲线， 所述燃煤热值测算方法的具体操作步骤如下： 步骤１：在τ时刻，假设一个初始的燃煤热值Ｑ↓［ｄ１］↑［ｙ］，利用厂级监控信息系统（ＳＩＳ）的实时数据库读取该时刻下的送风温度ｔ↓［ｌｋ］、排烟温度ｔ↓［ｐｙ］、排烟氧量Ｑ↓［２ｐｙ］、飞灰含碳量Ｃ↓［ｆｈ］、入炉燃料量Ｂ、锅炉蒸发量Ｄ、机组发电负荷Ｐｅｌ、主蒸汽压力Ｐ↓［ｇｒ］和温度ｔ↓［ｇｒ］、再热蒸汽进口压力Ｐ↓［ｚｒｊ］和温度ｔ↓［ｚｒｊ］、再热蒸汽出口压力Ｐ↓［ｚｒｃ］和温度ｔ↓［ｚｒｃ］、给水压力ｐ↓［ｇｓ］、给水温度ｔ↓［ｇｓ］、给水流量Ｄ↓［ｇｓ］、汽包压力ｐ↓［ｑｂ］、再热器减温喷水量Ｄ↓［ｚｒｊｗ］、以及汽轮机再热冷段的各级抽汽、凝结水和疏水对应的压力和温度， 步骤２：根据步骤１获得的燃煤热值Ｑ↓［ｄ１］↑［ｙ］、送风温度ｔ↓［ｌｋ］、排烟温度ｔ↓［ｐｙ］、排烟氧量Ｏ↓［２ｐｙ］、飞灰含碳量Ｃ↓［ｆｈ］、锅炉蒸发量Ｄ，利用锅炉反平衡效率模型，计算出锅炉热效率η↓［ｂ反］， 步骤３：根据步骤２获得的锅炉热效率η↓［ｂ反］、步骤１读取的入炉燃料量Ｂ以及运用其它读取参数计算得出的锅炉有效利用热Ｑ↓［１］，利用锅炉正平衡效率模型，得到相应的当前燃煤热值Ｑ↓［ｄ２］↑［ｙ］， 步骤４：如果（Ｑ↓［ｄ１］↑［ｙ］－Ｑ↓［ｄ２］↑［ｙ］）的绝对值大于给定的微小量ε，则将当前燃煤热值Ｑ↓［ｄ２］↑［ｙ］赋值给燃煤热值Ｑ↓［ｄ１］↑［ｙ］，重复步骤２～４，直到（Ｑ↓［ｄ１］↑［ｙ］－Ｑ↓［ｄ２］↑［ｙ］）的绝对值小于或等于给定的微小量ε，将当前的燃煤热值Ｑ↓［ｄ２］↑［ｙ］作为τ时刻下的燃煤热值Ｑ↓［ｄτ］↑［ｙ］，所述ε根据预定的精度确定。...
【技术特征摘要】
一种基于正反热平衡关系的电站锅炉燃煤热值趋势测算方法，其特征在于，使用燃煤热值测算方法，以时间先后为序，分别获得τ＝t、t+Δt、t+2·Δt、……、t+n·Δt时刻下相应的燃煤热值测算值Qdty、Qd(t+Δt)y、Qd(t+2·Δt)y、……、Qd(t+n·Δt)y，并绘制出燃煤热值测算值Qdτy随时间变化的趋势曲线，所述燃煤热值测算方法的具体操作步骤如下步骤1在τ时刻，假设一个初始的燃煤热值Qd1y，利用厂级监控信息系统(SIS)的实时数据库读取该时刻下的送风温度tlk、排烟温度tpy、排烟氧量Q2py、飞灰含碳量Cfh、入炉燃料量B、锅炉蒸发量D、机组发电负荷Pel、主蒸汽压力Pgr和温度tgr、再热蒸汽进口压力Pzrj和温度tzrj、再热蒸汽出口压力Pzrc和温度tzrc、给水压力pgs、给水温度tgs、给水流量Dgs、汽包压力pqb、再热器减温喷水量Dzrjw、以及汽轮机再热冷段的各级抽汽、凝结水和疏水对应的压力和温度，步骤2根据步骤1获得的燃煤热值Qd1y、送风温度tlk、排烟温度tpy、排烟氧量O2py、飞灰含碳量Cfh、锅炉蒸发量D，利用锅炉反平衡效率模型，计算出锅炉热效率ηb反，步骤3根据步骤2获得的锅炉热效率ηb反、步骤1读取的入炉燃料量B以及运用其它读取参数计算得出的锅炉有效利用热Q1，利用锅炉正平衡效率模型，得到相应的当前燃煤热值Qd2y，步骤4如果(Qd1y-Qd2y)的绝对值大于给定的微小量ε，则将当前燃煤热值Qd2y赋值给燃煤热值Qd1y，重复步骤2～4，直到(Qd1y-Qd2y)的绝对值小于或等于给定的微小量ε，将当前的燃煤热值Qd2y作为τ时刻下的燃煤热值Qdτy，所述ε根据预定的精度确定。2. 根据权利要求1所述的基于正反热平衡关系的电站锅炉燃煤热值趋势测算方法，其 特征在于，上述的锅炉反平衡效率模型为<formula>formula see original document page 2</formula>式中Lu。一为总干灰量中未燃烬碳的热损失，Lg—为干烟气热损失， Lm—为水分热损失，k。一为化学未完全燃烧热损失。对于燃用固体燃料时，气体未完全燃烧产物只有一氧 化碳，而排烟中的一氧化碳含量很少，故可以忽略不计，Lr一为散热损失，L皿一 为其他热损失，一般取为0. 33 0. 38%， Ay—为收到基灰分，选用设计值即可，rfh、rk一分别为飞灰、炉渣中灰量占入炉煤总灰量的份额，一般取r^ = 0. 9、rlz = 0. 1，Cfh、 Clz-分别为飞灰含...
【专利技术属性】
技术研发人员：王培红，赵欢，彭献永，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。