制粉系统深度调峰改造后煤粉着火热的确定方法及系统与流程

文档序号:31927644发布日期:2022-10-25 23:14阅读:67来源:国知局

1.本发明属于燃煤火电机组深度调峰技术领域,涉及一种制粉系统深度调峰改造后煤粉着火热的确定方法及系统。


背景技术:

2.近年来,风电和光伏等清洁能源发展越来越快,装机规模也迅猛增长。然而,风电和光伏等清洁能源在提供大量清洁电力,降低环境污染的同时,还存在着间歇性、波动性、随机性、无功供给性能低、短时提供短路电流能力弱等特点,无法被我国电力系统完全消纳,给电力系统的安全稳定性带来了巨大的挑战。为此,考虑到我国燃煤火电机组在能源装机结构中占有极大的比例,要求对火电机组进行灵活性改造,释放其潜在的深度调峰能力,以提高我国电力系统的调节能力,促进可再生能源的消纳。
3.燃煤机组在深度调峰运行时,炉膛温度水平低,燃烧稳定性变差。保证锅炉在低负荷下燃烧稳定是实现机组深度调峰运行的关键。而降低燃烧着火热,使煤粉更容易着火燃烧是提升锅炉低负荷下的稳燃能力的有效途径。对配备中间仓储式(以下简称中储式)乏气送粉制粉系统的燃煤锅炉进行改造,将乏气引入乏气燃烧器,送粉介质改为热风,提高送粉介质温度能有效降低燃烧着火热。煤粉气流着火的稳定性问题,实质上取决于煤粉气流吸收来自炉膛的辐射热量及高温烟气的对流换热量是否满足将煤粉气流加热至着火温度所需的着火热。因此准确计算煤粉气流的着火热显得十分重要。但改造后燃烧着火热的计算方法却不明确。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种制粉系统深度调峰改造后煤粉着火热的确定方法及系统,该方法及系统能够较为准确确定制粉系统深度调峰改造后煤粉的着火热。
5.为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
6.本发明一方面,本发明提供了一种制粉系统深度调峰改造后煤粉着火热的确定方法,通过热风作为送粉介质,包括:
7.确定0~ti温度范围内湿空气的平均比热容c
0i
以及0~t1温度范围内湿空气的平均比热容c
01

8.获取热风进入一次风系统时的温度t1;
9.获取煤粉进入一次风系统时的温度tm;
10.根据0~ti温度范围内湿空气的平均比热容c
0i
、0~t1温度范围内湿空气的平均比热容c
01
、热风进入一次风系统时的温度t1及煤粉进入一次风系统时的温度tm确定煤粉气流的着火热qi。
11.煤粉气流的着火热qi为:
[0012][0013]
其中,v2=1.016v1,wm为煤粉的水分,wy为煤的收到基水分,cw为水蒸气的比热容。
[0014]
从dcs系统中获取热风进入一次风系统时的温度t1。
[0015]
从dcs系统中煤粉进入一次风系统时的温度tm。
[0016]
本发明二方面,本发明提供了一种制粉系统深度调峰改造后煤粉着火热的确定系统,包括:
[0017]
第一确定模块,用于确定0~ti温度范围内湿空气的平均比热容c
0i
以及0~t1温度范围内湿空气的平均比热容c
01

[0018]
第一获取模块,用于获取热风进入一次风系统时的温度t1;
[0019]
第二获取模块,用于获取煤粉进入一次风系统时的温度tm;
[0020]
第二确定模块,用于根据0~ti温度范围内湿空气的平均比热容c
0i
、 0~t1温度范围内湿空气的平均比热容c
01
、热风进入一次风系统时的温度 t1及煤粉进入一次风系统时的温度tm确定煤粉气流的着火热qi。
[0021]
煤粉气流的着火热qi为:
[0022][0023]
其中,v2=1.016v1,wm为煤粉的水分,wy为煤的收到基水分,cw为水蒸气的比热容。
[0024]
从dcs系统中获取热风进入一次风系统时的温度t1。
[0025]
从dcs系统中煤粉进入一次风系统时的温度tm。
[0026]
本发明具有以下有益效果:
[0027]
本发明所述的制粉系统深度调峰改造后煤粉着火热的确定方法及系统在具体操作时,针对改造后通过热风作为送粉介质的情况,根据热风进入一次风系统时的温度t1及煤粉进入一次风系统时的温度tm确定煤粉气流的着火热qi,消除燃煤在制粉系统中失去水分部分对着火热的计算的影响,解决一次风温不易确定的矛盾,能够适用于为适应深度调峰要求将温度较低的送粉介质由乏气改为温度较高的热风后着火热的计算要求。
具体实施方式
[0028]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
[0029]
对于直吹式制粉系统或中间仓储式乏气送粉制粉系统,煤粉气流着火热的计算普遍采用以下公式为:
[0030][0031]
其中,qi为煤粉气流的着火热,bb为每台燃烧器的燃煤量,v1为一次风量,c0为一次风的比热容,cf为燃煤的干燥基比热容,q4为固体不完全燃烧损失,t0为一次风初温,wm为煤粉的水分,wy为煤的收到基水分,ti为煤粉的着火温度,cw为水蒸气的比热容,2152为水的汽
化潜热。
[0032]
将乏气引入乏气燃烧器,送粉介质改为热风后,则无法再用上述公式计算煤粉气流的着火热,对于改造后的系统,其煤粉气流的着火热的计算与上述公式计算条件的不同之处在于:
[0033]
1)燃煤中的水分并非全部由一次风带入炉膛,大部分水分通过乏气燃烧器带入炉膛,该部分水分进入炉膛的位置并不在着火区域,因此计算煤粉气流的着火热时不能将该部分水分升温吸热计入着火热中。
[0034]
2)对于直吹式制粉系统及乏气送风中间仓储式制粉系统,由于风、粉的温度接近,上述公式中的一次风温t0可采用磨煤机出口或粗粉分离器后的煤粉气流温度计算。但改为热风送粉制粉系统后,风、粉经由混合器混合后的一次风温计算较为困难,且考虑到测点磨损问题,一般也不设置风粉混合后的风温测点,因此上述公式中的一次风温t0也无法确定。
[0035]
实施例一
[0036]
基于以上问题,本发明所述的制粉系统深度调峰改造后煤粉着火热的确定方法包括以下步骤:
[0037]
1)确定0~ti温度范围内湿空气的平均比热容c
0i
以及0~t1温度范围内湿空气的平均比热容c
01

[0038]
2)获取热风进入一次风系统时的温度t1;获取煤粉进入一次风系统时的温度tm;
[0039]
3)根据0~ti温度范围内湿空气的平均比热容c
0i
、0~t1温度范围内湿空气的平均比热容c
01
、热风进入一次风系统时的温度t1及煤粉进入一次风系统时的温度tm确定煤粉气流的着火热qi为:
[0040][0041]
其中,v2=1.016v1,1.016为考虑空气中含有水蒸气而乘的系数。
[0042]
本发明既消除了燃煤在制粉系统中失去水分部分对着火热的计算的影响,解决一次风温不易确定的矛盾,能够适用于深度调峰要求,将温度较低的送粉介质由乏气改为温度较高的热风后着火热的计算。
[0043]
需要说明的是,从dcs系统中,获取热风进入一次风系统时的温度t1及煤粉进入一次风系统时的温度tm。
[0044]
实施例二
[0045]
本发明提供了一种制粉系统深度调峰改造后煤粉着火热的确定系统,包括:
[0046]
第一确定模块,用于确定0~ti温度范围内湿空气的平均比热容c
0i
以及0~t1温度范围内湿空气的平均比热容c
01

[0047]
第一获取模块,用于获取热风进入一次风系统时的温度t1;
[0048]
第二获取模块,用于获取煤粉进入一次风系统时的温度tm;
[0049]
第二确定模块,用于根据0~ti温度范围内湿空气的平均比热容c
0i
、 0~t1温度范围内湿空气的平均比热容c
01
、热风进入一次风系统时的温度 t1及煤粉进入一次风系统时的温度tm确定煤粉气流的着火热qi。
[0050]
实施例三
[0051]
一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理
器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述制粉系统深度调峰改造后煤粉着火热的确定方法的步骤,其中,所述存储器可能包含内存,例如高速随机存储器,也可能还包括非易失性存储器,例如,至少一个磁盘存储器等;处理器、网络接口、存储器通过内部总线互相连接,该内部总线可以是工业标准体系结构总线、外设部件互连标准总线、扩展工业标准结构总线等,总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。存储器用于存放程序,具体地,程序可以包括程序代码、所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器,并向处理器提供指令和数据。
[0052]
实施例四
[0053]
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述制粉系统深度调峰改造后煤粉着火热的确定方法的步骤,具体地,所述计算机可读存储介质包括但不限于例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器可以包括随机存储存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存、光盘、磁盘等。
[0054]
本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0055]
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
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