一种燃煤锅炉煤质在线软测量方法及测量系统的制作方法_3

文档序号:8379438阅读:来源:国知局
fj=142.86XgammaS02X (VR02_daf+VN2_daf+V02_daf); 式中,gammaS02为烟气中的502的含量; 若|Sdaf_Sdafj|>今,则将干燥无灰基硫计算值Sdafj的计算数据代入干燥无灰基 元素硫Sdaf,重复步骤S200,迭代求解直至|Sdaf-Sdafj|<£!;以获得干燥无灰基元素硫 Sdaf输出,其中&为干燥无灰基硫的误差控制参数; 对干燥无灰基碳计算值Cdaf j进行迭代求解;即Cdaf j=53. 9 X gammaC02 X (VR02_ daf+VN2_daf+V02_daf) + (l-gammaC02) XTCucr; 若|Cdaf-Cdafj|、巧,则将干燥无灰基碳计算值Cdafj的计算数据代入干燥无灰基 元素碳Cdaf?,重复步骤S200,迭代求解直至|Cdaf-Cdafj| < ,以获得干燥无灰基元素 碳Cdaf输出,其中为干燥无灰基碳的误差控制参数; 根据计算得到的干燥无灰基元素硫Sdaf和干燥无灰基元素碳Cdaf?,通过经验关系公 式,即 Hdaf=-〇. 0646 XCdaf+10. 2526 ; 0daf=-0. 981IX Cdaf+91. 0587; Ndaf=10〇-Cdaf-Hdaf-〇daf-Sdaf; 计算出干燥无灰基氢Hdaf、干燥无灰基氧Odaf和干燥无灰基氮Ndaf ; 以及根据干燥无灰基氢Hdaf、干燥无灰基氧Odaf和干燥无灰基氮Ndaf计算出收到基 碳Car、收到基氢Har、收到基氧Oar、收到基氮Nar、收到基硫Sar,即 Car=CdafX (100-Mar-Aar)/100; Har=HdafX (100-Mar-Aar)/100; 0ar=0dafX (100-Mar-Aar)/100; Nar=NdafX (100-Mar-Aar) /100; Sar=SdafX (100-Mar-Aar) /100; 其中,Mar为所述原煤水分数据,即入炉煤平均水分; 根据门捷列夫公式计算收到基低位发热量Qarp,单位KJ/kg Qarp=339 X Car+1028 X Har-109 X (Oar-Sar)-25 X Mar; 锅炉效率n的计算公式,即 n=100X(l-b0XCucr/(100-Cucr)-(bl+b2Xalpha-b3/ (100-Cucr)) X (tG-tA)-0.0 582 X ( De0'62 )/Dgq); 其中系数如下: b0=337. 26XAar/Qarp; bl=((0. 018911-0.0 lXCpq) XMar+(0. 16899-0. 08936XCpq) XHar+Cpq)/Qarp;b2= ((1. 8911 XffmAl) +Cpq) XrhoO X VgkO/Qarp; 式中,Dgq为锅炉的实际蒸发量,Cpq为干烟气的平均比热,WmAl为空气绝对湿度,rhoO为干空气密度标准状态下干空气的密度,De为锅炉的额定蒸发量; 计算每kg燃料需要的理论干空气量VgkO,单位Nm3/kg Vgk0=0. 0889 X (Car-CucrXAar/(100-Aar)+0. 375XSar)+0. 265XHar -〇.0333X Oar; b3=AarXCpq/Qarp; 计算工质在锅炉中的总吸热量Qgl: Qgl=GmsX (ims-ifw)+GrcX (irh-irc)+GrsX (irh-irs)+GssX (ims-iss)+ GpwX ipw; 其中Gms为给水流量,ims为新蒸汽j:含,ifw为主给水热j:含,irh为再热热端蒸汽j:含,irs为再热器减温水焓,ire为再热冷端蒸汽焓,iss为过热器减温喷水焓,ipw为排污水焓;上 述焓值由水和水蒸气性质标准IAPWS-IF97编制的焓值计算程序计算得到,单位KJ/Kg。
[0023] 利用能量平衡计算出燃料低位发热量计算值Qarj ; Qarj = Qgl/ ( n/l〇〇XGrmlXlOOO); 式中,Grml为总的入炉煤量; 若|Qarj- Qarp|、今,则重新假定Aar并进行计算,其中为燃料低位发热量的误 差控制参数; 直到|Qarj- Qarp| <C3 , 则计算停止,以输出燃料低位发热量计算值Qarj。
[0024] 作为本实施例的一种可选的实施方式,所述燃煤锅炉煤质在线软测量方法还适于 输出煤质参数,其中所述煤质参数包括:收到基灰分Aar、干燥无灰基氢Hdaf、干燥无灰基 氧Odaf和干燥无灰基氮Ndaf、收到基碳Car、收到基氢Har、收到基氧Oar、收到基氮Nar、收 到基硫Sar。
[0025] 所述锅炉烟气数据和机组运行状态数据适于通过信息采集单元获取,所述的数据 预处理单元对数据采集单元获得数据进行平滑处理,数据平滑采用简单移动平均法,具体 方法是: X,t=(Xt-2+Xt_ 1+Xt+ Xt+1+Xt+2)/5 其中X' ,为数据平滑后的结果,X ,是t时刻的实际测量值。
[0026] 进一步,本燃煤锅炉煤质在线软测量方法还适于将原煤水分转换为所述入炉煤平 均水分Mar以输出。
[0027] 实施例2 图2为本发明的测量系统的原理框图。
[0028] 在实施例1基础上,本发明还提供了一种燃煤锅炉煤质在线软测量系统,包括: 原煤水分监测单元,用于采集原煤水分。
[0029] 具体的,所述原煤水分监测单元是根据微波衰减法测湿理论。测量原煤含水量时, 准确测得微波衰减量,找到微波衰减量和含水量的关系,得出测量定标曲线。水分监测装置 从物料的上方发射微波,在传送带的下方接收微波。所述测量系统通过测量微波的相位移 和能量衰减来确定输送带上物料的含水量。利用有线数据传输或者无线数据传输的方式, 将监测的原煤含水量数据传输并写入生产数据库中,以供煤质计算单元使用。
[0030] 信息采集单元,用于从电厂分散式控制系统(DCS)或厂级监控信息系统(sis)采 集锅炉烟气数据和机组运行状态数据。
[0031] 煤质计算单元,用于根据原煤水分、采集锅炉烟气数据和机组运行状态数据计算 出煤质参数。
[0032] 具体的,所述煤质计算单元适于将原煤水分转换为入炉煤平均水分Mar,以及所述 煤质计算单元还适于假设收到基灰分Aar、干燥无灰基元素碳Cdaf和干燥无灰基元素硫 Sdaf的含量;并根据上述含量计算出未燃尽碳损失的修正量TCucr、氧气体积V0 2_daf、氮 气体积VN2_daf、计算〇}2体积gammaCO 2、0)2与S0 2的总容积VRO 2_daf ;以及对干燥无灰基 硫计算值Sdafj、干燥无灰基碳计算值Cdafj和燃料低位发热量计算值Qarj分别进行迭代 求解,并输出。
[0033] 具体迭代求解过程可以参见实施例1的相关内容,这里不再重复。
[0034] 作为一种优选的实施方式,所述信息采集单元通过一预处理模块与所述煤质计算 单元相连;所述预处理模块适于对采集的数据进行平滑处理,以使数据后续处理更加精确。
[0035] 可选的,煤质参数写入生产实时数据库中,通过前端显示单元读取实时数据库中 的计算结果,以及采用服务器/浏览器架构发布和展示计算结果,燃煤锅炉运行和管理人 员可以通过浏览器访问锅炉煤质的实时和历史数据。
[0036] 本发明能广泛用于常规煤种,褐煤、烟煤、无烟煤的相应参数计算。
[0037] 以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完 全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术 性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1. 一种燃煤锅炉煤质在线软测量方法,包括: 步骤S100,假设收到基灰分Aar、干燥无灰基元素碳Cdaf和干燥无灰基元素硫Sdaf的 含量; 步骤S200,根据上述含量计算出未燃尽碳损失的修正量TCucr、氧气体积V02_daf、氮气 体积VN2_daf、计算(302体积gammaCO2、C02与SO2的总容积VRO2_daf;以及 步骤S300,根据步骤S200的各计算值对干燥无灰基硫计算值Sdafj、干燥无灰基碳计 算值Cdafj和燃料低位发热量计算值Qarj分别进行迭代求解,并输出。
2. 根据权利要求1所述的燃煤锅炉煤质在线软测量方法,其特征在于, 所述步骤S200中根据收到基灰分Aar、干燥无灰基元素碳Cdaf和干燥无灰基元素硫Sdaf的含量计算出TCucr为未燃尽碳损失的修正量、氧气的体积V02_daf、氮气的体积VN2_ daf、计算〇}2的体积gammaCO2、0)2与SO2的总容积VRO2_daf的方法包括: 设定一未燃尽碳Cucr的拟合公式,即Cucr=A*gamma02+B*Dgq/De; 其中A和B分别是根据机组运行历史数据拟合得到的系数
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