检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性的方法和系统的制作方法_3

文档序号:9429836阅读:来源:国知局
,计算着火稳燃特性指标Rwi6和燃尽特性综合判别指数R ]ι6。
[0084] 热重分析从开始加热到终止加热的测试温度范围为30~1300°C,升温速率40°C / min,进行热重分析,计算着火稳燃特性指标Rwi7和燃尽特性综合判别指数R ]ι7。
[0085] 热重分析从开始加热到终止加热的测试温度范围为30~1500°C,升温速率40°C / min,进行热重分析,计算着火稳燃特性指标Rwi8和燃尽特性综合判别指数R w。
[0086] 其中,测试温度范围为30~1100°C、30~1300°C和30~1500°C是指热重分析从 开始加热到终止加热的温度,分别与前述的温度区间l〇〇〇°C~1200°C、1200°C~1450°C和 1450°C~1600°C (煤粉燃烧时的温度区间)对应。
[0087] 可根据第一参数、第二参数、第三参数、第四参数、第一燃烧时间和第二燃烧时间 检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性。可首先根据所述第一燃烧时间计算各个氧浓度区间的 第一燃烧时间权重;根据第二燃烧时间计算各个温度区间的第二燃烧时间权重;然后,根 据第一参数、第二参数、第三参数、第四参数、第一燃烧时间权重和第二燃烧时间权重计算 第五参数和第六参数;其中,所述第五参数和第六参数分别表示煤粉的着火稳燃特性和燃 尽特性;最后,根据所述第五参数和第六参数检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性。所述第五 参数和第六参数可分别为着火稳燃特性综合指标和燃尽特性综合指标。所述第五参数和第 六参数计算方法如下:
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[0090] 式中,Rwz为第五参数,R /为第六参数,p i为氧浓度对煤粉燃烧动力特性指数的影 响因子,P2为温度对煤粉燃烧动力特性指数的影响因子,P JP2= I ;k i为第i个氧浓度区间 的第一燃烧时间权重,m为氧浓度区间的个数,
kj为第j个温度区间的第二燃烧 时间权重,η为燃烧温度区间的个数:
Rwil为第i个氧浓度区间的第一参数,R wi j为 第j个温度区间的第三参数,Ru为第i个氧浓度区间的第二参数,Ru为第j个温度区间 的第四参数。
[0091] 下表给出了 A、B两个煤种的燃烧动力特性综合指数的计算例子,若采用常规的燃 烧判别指数,A、B两个煤种燃烧动力特性非常接近;若采用本发明的方法进行判别,B煤种 比A煤种更容易着火和燃尽,其原因在于A煤种比B煤种对氧量的敏感性更强。
[0093] 本发明的检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性的方法具有以下优点:
[0094] (1)将煤粉燃烧过程离散化为若干段小的燃烧过程,体现了煤粉在不同氧浓度和 温度下的燃烧过程;
[0095] (2)结合煤粉燃烧动力特性和锅炉结构特性,不仅可用于比较不同煤种之间的燃 烧难易程度,分辨力高,而且可以用于预测煤粉燃烧效果,为锅炉配煤掺烧和燃烧优化控制 提供基础;
[0096] (3)方法简单,能够较好地反映燃煤在实际锅炉上的燃烧特性。
[0097] 下面结合附图对本发明的检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性的系统的实施例进 行描述。
[0098] 图3为一个实施例的检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性的系统的结构示意图。如 图3所示,本发明的检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性的系统可包括:
[0099] 离散模块10,用于根据预设的煤粉从燃烧器喷口喷入到离开炉膛的总燃烧时间以 及二次风配风状态,对煤粉燃烧过程进行离散化处理,得到若干个氧浓度区间、若干个温度 区间、各个氧浓度区间的第一燃烧时间以及各个温度区间的第二燃烧时间;
[0100] 第一热重分析模块20,用于对各个氧浓度区间的燃烧过程进行热重分析,得到各 个氧浓度区间的第一参数和第二参数;其中,所述第一参数表示煤粉在各个氧浓度区间内 的着火稳燃特性,第二参数表示煤粉在各个氧浓度区间内的燃尽特性;
[0101] 第二热重分析模块30,用于对各个温度区间的燃烧过程进行热重分析,得到各个 温度区间的第三参数和第四参数;其中,所述第三参数表示煤粉在各个温度区间内的着火 稳燃特性,第四参数表示煤粉在各个温度区间内的燃尽特性;
[0102] 检测模块40,用于根据第一参数、第二参数、第三参数、第四参数、第一燃烧时间和 第二燃烧时间检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性。
[0103] 如图4所示,离散模块10可包括:
[0104] 第一划分单元101,用于根据燃烧器的标高,将燃烧器划分为若干层;
[0105] 估算单元102,用于根据燃烧器炉膛内的温度场和速度场分布,估算每层燃烧器的 氧浓度、温度和燃烧时间;
[0106] 第二划分单元103,用于根据所述氧浓度和温度的值,将所述氧浓度、温度和燃烧 时间划分为若干个氧浓度区间和若干个温度区间;
[0107] 第一计算单元104,用于根据所述燃烧时间分别计算各个氧浓度区间的第一燃烧 时间以及各个温度区间的第二燃烧时间。
[0108] 如图5所示,检测模块40包括:
[0109] 第二计算单元401,用于根据所述第一燃烧时间计算各个氧浓度区间的第一燃烧 时间权重;根据第二燃烧时间计算各个温度区间的第二燃烧时间权重;
[0110] 第三计算单元402,用于根据第一参数、第二参数、第三参数、第四参数、第一燃烧 时间权重和第二燃烧时间权重计算第五参数和第六参数;其中,所述第五参数和第六参数 分别表示煤粉的着火稳燃特性和燃尽特性;
[0111] 检测单元403,用于根据所述第五参数和第六参数检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力 特性。
[0112] 其中,检测单元403可根据如下公式计算第五参数和第六参数:
[0115] 式中,Rwz为第五参数,R /为第六参数,P i为氧浓度对煤粉燃烧动力特性指数的影 响因子,P2为温度对煤粉燃烧动力特性指数的影响因子,P i+p2= I ;k i为第i个氧浓度区间 的第一燃烧时间权重,m为氧浓度区间的个数,
kj为第j个温度区间的第二燃烧 时间权重,η为燃烧温度区间的个数
Rwil为第i个氧浓度区间的第一参数,R wi j为 第j个温度区间的第三参数,Ru为第i个氧浓度区间的第二参数,Ru为第j个温度区间 的第四参数。
[0116] 本发明的检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性的系统具有以下优点:
[0117] (1)将煤粉燃烧过程离散化为若干段小的燃烧过程,体现了煤粉在不同氧浓度和 温度下的燃烧过程;
[0118] (2)结合煤粉燃烧动力特性和锅炉结构特性,不仅可用于比较不同煤种之间的燃 烧难易程度,分辨力高,而且可以用于预测煤粉燃烧效果,为锅炉配煤掺烧和燃烧优化控制 提供基础;
[0119] (3)系统结构简单,能够较好地反映燃煤在实际锅炉上的燃烧特性。
[0120] 本发明的检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性的系统与本发明的检测锅炉炉膛内 煤粉燃烧动力特性的方法一一对应,在上述检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性的方法的实 施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于检测锅炉炉膛内煤粉燃烧动力特性的系统的 实施例中,特此声明。
[0121] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存 在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0122] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来 说,在不脱离本发明构思的前
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