一种循环流化床机组变负荷过程中给煤量合理性检测方法及系统与流程

技术特征：

1.一种循环流化床机组变负荷过程中给煤量合理性检测系统，其特征在于，

所述系统包括：

挥发分燃烧模块

汽水侧蓄能模块；

燃料侧蓄能模块；

经济给煤计算模块；

给煤比较模块；

所述经济给煤计算模块与所述挥发分燃烧模块、汽水侧蓄能模块、燃料侧蓄能模块连接；所述给煤比较模块与所述经济给煤计算模块连接；

其中，所述挥发分燃烧模块用于计算挥发分燃烧释放的能量；

所述汽水侧蓄能模块用于计算变负荷过程中汽水侧能量变化；

所述燃料侧蓄能模块用于计算变负荷过程中燃料侧能量变化；

所述经济给煤计算模块用于计算变负荷过程中理论给煤量；

所述给煤比较模块用于计算理论给煤量和实际给煤量的偏差，得到反馈信号。

2.采用权利要求1所述的检测系统进行循环流化床机组变负荷过程中给煤量合理性检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

步骤1)利用挥发分燃烧模块计算挥发分燃烧释放的能量；

步骤2)利用所述汽水侧蓄能模块计算变负荷过程中汽水侧能量变化；

步骤3)利用所述燃料侧蓄能模块计算变负荷过程中燃料侧能量变化；

步骤4)所述经济给煤计算模块根据步骤1)、步骤2)和步骤3)计算的挥发分释放的能量、汽水侧和燃料侧能量变化得出变负荷过程的理论给煤量；

步骤5)利用给煤比较模块计算理论给煤量和实际给煤量的偏差，得到反馈信号。

3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，

步骤1)挥发分燃烧模块计算步骤为：

步骤1.1)煤中挥发分主要成分包括CH₄,H₂,CO,焦油(CH_0.689O_0.014)和CO₂,H₂O，其中前四种为可燃物质，在析出挥发分总量中的质量份额按下式计算：

$M_{{\mathrm{CH}}_4}=0.201-0.469M_V+0.241M_V^2$

$M_{H_2}=0.157-0.868M_V+1.388M_V^2$

$M_{CO}=0.428-2.653M_V+4.845M_V^2$

$M_{{\mathrm{CH}}_{0.689}{O}_{0.014}}=-0.325+7.279M_V-12.88M_V^2$

式中M_V为燃料量量挥发分质量分数,％；

步骤1.2)挥发分燃烧释放热量为：

Q_V(t)＝F(t)·∑M_iH_i

式中Q_V(t)为挥发分释放热量，单位为：MJ/s；H_i为各可燃成分热值，取CH₄燃烧热为50.016MJ/kg，H₂燃烧热为124.2375MJ/kg，CO燃烧热为10.077MJ/kg，焦油燃烧热为37.0MJ/kg。

4.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，

步骤2)汽水侧蓄能模块计算公式为：

${\mathrm{\ΔQ}}_w=C_b\frac{{\mathrm{dp}}_d}{dt}$

式中：△Q_w为汽水侧蓄热的改变量,kJ/s；C_b为汽水侧蓄能系数，kJ/Mpa；p_d为汽包压力，Mpa。

5.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，

所述步骤3)燃料侧蓄能模块计算过程如下

步骤3.1)炉膛内碳颗粒质量变化按下式计算：

$\mathrm{\Δ}B=\mathrm{\Σ}F-\mathrm{\Σ}R=f\left(t\right)\·C_{ar}-\frac{Q}{H}$

式中：△B为炉膛内碳颗粒的质量变化，kg/s；∑F为给煤补充炉膛内碳颗粒的量，kg/s；∑R为燃烧消耗炉膛内碳颗粒的量，kg/s；f(t)为给煤量，kg/s；C_ar为煤的含碳量，％；Q为碳颗粒燃烧释放热量，kJ/s；H为碳的燃烧发热量，kJ/kg；

步骤3.2)燃料侧蓄能变化量的计算方法如下式：

ΔQ_B＝ΔBH

式中：△Q_B为燃料侧蓄热的改变量，kJ/s。

6.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，

所述步骤4)包括以下步骤：

步骤4.1)在机组动态过程中，根据能量守恒可以得到理论需要给煤提供的热量，如下式：

Q_f＝ΔQ_B+ΔQ_W+Q-Q_v

式中：Q_f为给煤提供的热量，kJ/s；

步骤4.2)根据上式得到的Q_f和煤的热值，可以得到经济给煤量：

$f_l=\frac{Q_f}{Q_{net}}$

式中：f_l为经济给煤量，kg/s；Q_net为对应煤的低位发热量，kJ/kg。

7.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，

所述步骤5)包括以下步骤：

步骤5.1)对比该动态过程中的实际给煤量，就可以得到经济给煤评价：

$b=\frac{f-f_l}{f_l}$

式中：f为实际给煤量，kg/s；b为经济给煤评价，％，其值等于0，说明动态过程中给煤量和风量的配比较为精确；其值大于0，说明动态过程中给煤量和风量的配比失衡，给煤量偏大，易造成后期主蒸汽参数超标；其值小于0，说明动态过程中给煤量和风量的配比失衡，给煤量偏小，易造成后期主蒸汽参数偏低；

步骤5.2)将b作为反馈信号，指导总风量和给煤量配比。