专利名称：一种分离器分离效率的实时在线计算和测定方法
技术领域：
本发明属于电力行业，具体涉及一种对循环流化床锅炉(或带有分离 器设备)的分离器分离效率的实时在线测定方法。主要用于分离器设备的 性能计算和分离器分离特性的评价。
背景技术：
循环流化床锅炉的分离器分离效率是评价分离器性能的重要指标，分 离器分离效率的高低往往决定了锅炉或设备的运行性能。通常，如果可以 直接测量出分离器进出口的灰流率，按分离器分离效率的定义可以直接计 算出分离器的分离效率
;/cyc=100x(l-、) (1)
式中C,力分离器进口灰流率，kg/S;
C。 ^——分离器出口灰流率，kg/s。
但由于分离器进出口的烟气和灰温度为850-95(TC，甚至更高，需要采 用水冷等速取样枪进行测量采样，并计时称重，才能得到分离器进、口灰流 率。由于测量的仪器和测量对象的特点，这种直接测量分离器进出口的灰流
率的方法存在如下问题
1) 试验难度大；
2) 测量结果的精度不高，试验结果的准确性和可靠性低；
3) 不能实现分离器效率的实时计算。因此，需要有一种方法利用电厂己布置的测点可以简单方便准确可靠地 实现分离器分离效率的实时计算或测定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一种分离器分离效率的实时在线计算和测 定方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是
1) 直接采集或测量锅炉炉膛中、上部的压力值，通过锅炉炉膛中、上 部的压差得到分离器入口的物料浓度
<formula>formula see original document page 5</formula>
式中&——分离器进口物料浓度，kg/Nm3; f——修正系数，0.8-1.0，-; 户wrf——炉膛中部压力，kPa;
——炉膛上部压力，kPa; g——重力加速度，m/s2;
^n/"P——炉膛中、上部压力测点的距离，m;
2) 由于分离器进出口的烟气流量基本相同，通过飞灰份额或静电除尘
器下灰仓启动次数得到飞灰流量，并利用实际测量或计算的烟气流量得到
分离器出口物料浓度；
式中，Anrt分离器出口物料浓度，kg/Nm3;
『fh——分离器出口的飞灰总流量，kg/sgy，。ut——分离器出口的烟气流率，Nm3/s;
3)分离器分离效率计算公式转化为
7cyc =100x(l — ~2HL) = 100x(l —
式中:
^7cyc一
一分离器分离器效率，％; -分离器进口灰流率，kg/s; -分离器出口灰流率，kg/s;
Ana——分离器出物料浓度，kg/Nm3;
(3)
Gy，in， Qy，out-
-分离器进、出口的烟气流率，Nm3/s。
本发明的分离器出口的飞灰总流量『ft通过飞灰份额、给煤量、煤质参
式中，——飞灰份额，取值,
『c。al——给煤量，kg/s;
ar
-煤的收到基灰份，％(
本发明的分离器出口的飞灰总流量『fh通过静电除尘器下灰仓启动次
数得到:
(5)
式中，—A"寸间内的灰仓启动次数，-;
AMhe——单个灰仓一次输送的灰量，kg; ——统计灰仓启动次数的时间，S。本发明的优点利用循环流化床锅炉(或带有分离器设备)的已有测点，方便地实时计算出分离器效率，而不必额外增加辅助的测量设备，并且测量结果的准确性和可靠性得到保证，并实现了分离器效率的实时计算或测定。
具体实施例方式
本发明首先对循环流化床锅炉(或带有分离器设备)的测点进行研究，确定实时计算需要的测点、相关参数和修正系数；将这些参数引入数据采集系统，利用本发明所提供的计算方法可以得到实时计算分离器的分离器效率；也可以通过手动记录和离线测量数据，按下述方法对分离器的分离器效率进行测定。
1)通过压差值得到炉膛上部的平均物料浓度；
式中 ——炉膛上部的平均物料浓度，kg/Nm3;户wd——炉膛中部压力，kPa;i%——炉膛上部压力，kPa;g——重力加速度，m/s2;
"—炉膛中、上部压力测点的距离，m。
2) 分离器进口物料浓度近似等于炉膛上部的平均物料浓度；
<formula>formula see original document page 7</formula>式中pin——分离器进口物料浓度，kg/Nm3;<T——修正系数，0.8-1.0，-;
3) 通过飞灰份额或静电除尘器下灰仓启动次数得到飞灰流量，并利用烟气流量计算得到分离器出口物料浓度；
<formula>formula see original document page 8</formula>
式中，P。ut——分离器出口物料浓度，kg/Nm3;
『ft——分离器出口的飞灰总流量，kg/s;込,。ut——分离器出口的烟气流率，NmVs。其中，飞灰总流量可以用如下方法计算-方法一 通过飞灰份额、给煤量、煤质参数得到飞灰流量<formula>formula see original document page 8</formula>
式中，——飞灰份额，取值，-;
『c。d——给煤量，kg/s;
Ar^煤的收到基灰份，％;煤由水分、灰分、挥发分和固定碳组成，其中水分是不断变化的，收到基灰份指采集煤样时的水分条件下的灰分的质量份额。
方法二通过静电除尘器下灰仓启动次数得到飞灰流量<formula>formula see original document page 8</formula>式中，iV——Af时间内的灰仓启动次数，-;
AMhe——单个灰仓一次输送的灰量，kg;
&——统计灰仓启动次数的时间，S。其中，分离器出口的烟气流率可以用如下方法获得方法一直接安装烟气流量测点，实现实时的直接测量；方法二通过燃煤量实时计算。
4)由于分离器进、出口的烟气流量是基本相同的，从而利用分离器进、出口物料浓度实现分离器效率的实时计算和测定，计算公式如下
/7cyc=100x(l-(3)
利用本发明的方法，分离器的分离效率计算通过物料流率计算转化为物料浓度计算；可以实现基础数据的实时采集，从而实现分离器分离效率的实时计算；通过对以上有关参数的试验测量平均值，可以准确可靠的计算出分离器的分离效率，对分离器的分离特性进行评价。
9
权利要求
1、一种分离器分离效率的实时在线计算和测定方法，其特征在于1)直接采集或测量锅炉炉膛中、上部的压力值，通过锅炉炉膛中、上部的压差得到分离器入口的物料浓度<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>ρ</mi> <mi>in</mi></msub><mo>=</mo><mi>ζ</mi><mfrac> <mrow><msub> <mi>P</mi> <mi>mid</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>P</mi> <mi>up</mi></msub> </mrow> <msub><mi>gh</mi><mrow> <mi>mid</mi> <mo>-</mo> <mi>up</mi></mrow> </msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>式中ρin——分离器进口物料浓度，kg/Nm3；ζ——修正系数，0.8-1.0，-；Pmid——炉膛中部压力，kPa；Pup——炉膛上部压力，kPa；g——重力加速度，m/s2；hmid-up——炉膛中、上部压力测点的距离，m；2)由于分离器进出口的烟气流量基本相同通过测量或计算得到分离器出口的烟气流量，利用飞灰份额或静电除尘器下灰仓启动次数得到飞灰流量，并利用实际测量或计算的分离器出口烟气流量得到分离器出口物料浓度<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>ρ</mi> <mi>out</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>W</mi><mi>fh</mi> </msub> <msub><mi>Q</mi><mrow> <mi>y</mi> <mo>,</mo> <mi>out</mi></mrow> </msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>式中，ρout——分离器出口物料浓度，kg/Nm3；Wfh——分离器出口的飞灰总流量，kg/s；Qy，out——分离器出口的烟气流率，Nm3/s；3)分离器分离效率计算公式转化为<maths id="math0003" num="0003" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>η</mi> <mi>cyc</mi></msub><mo>=</mo><mn>100</mn><mo>×</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac><msub> <mi>c</mi> <mi>out</mi></msub><msub> <mi>c</mi> <mi>in</mi></msub> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>100</mn><mo>×</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac><mrow> <msub><mi>ρ</mi><mi>out</mi> </msub> <msub><mi>Q</mi><mrow> <mi>y</mi> <mo>,</mo> <mi>out</mi></mrow> </msub></mrow><mrow> <msub><mi>ρ</mi><mi>in</mi> </msub> <msub><mi>Q</mi><mrow> <mi>y</mi> <mo>,</mo> <mi>in</mi></mrow> </msub></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>≈</mo><mn>100</mn><mo>×</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac><msub> <mi>ρ</mi> <mi>out</mi></msub><msub> <mi>ρ</mi> <mi>in</mi></msub> </mfrac> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>式中ηcyc——分离器分离器效率，％；cin——分离器进口灰流率，kg/s；cout——分离器出口灰流率，kg/s；ρout——分离器出物料浓度，kg/Nm3；Qy，in，Qy，out——分离器进、出口的烟气流率，Nm3/s。
2、根据权利要求1所述的一种分离器分离效率的实时在线计算和领 定方法，其特征在于所说的分离器出口的飞灰总流量Wfh通过飞灰份额-给煤量、煤质参数得到式中，CCft——飞灰份额，取值，-; 『c。al——给煤量，kg/s; ^ar煤的收到基灰份，％。
3、根据权利要求1所述的一种分离器分离效率的实时在线计算和测 定方法，其特征在于所说的分离器出口的飞灰总流量『fh通过静电除尘器 下灰仓启动次数得到(5)式中，iV—Af时间内的灰仓启动次数，-;AMhe——单个灰仓一次输送的灰量，kg; &^统计灰仓启动次数的时间，S。
全文摘要
一种分离器分离效率的实时在线计算和测定方法，直接采集或测量锅炉炉膛中、上部的压力值，通过锅炉炉膛中、上部的压差得到分离器入口的物料浓度利用飞灰份额或静电除尘器下灰仓启动次数得到飞灰流量，并利用实际测量或计算的分离器出口烟气流量得到分离器出口物料浓度分离器分离效率η<sub>cyc</sub>＝100×(1-ρ<sub>out</sub>/ρ<sub>in</sub>)。本发明利用循环流化床锅炉(或带有分离器设备)的已有测点，方便地实时计算出分离器效率，而不必额外增加辅助的测量设备，并且测量结果的准确性和可靠性得到保证，并实现了分离器效率的实时计算或测定。
文档编号G01M99/00GK101666717SQ200910024109
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者王智微 申请人:西安热工研究院有限公司