一種在線確定鍋爐燃燒煤質(zhì)元素成分的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種在線確定鍋爐燃燒煤質(zhì)元素成分的方法，基于空預(yù)器出口煙氣成分的濃度分析數(shù)據(jù)包括氧量、二氧化硫、二氧化碳、及煙氣容積流量，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)燃燒煤質(zhì)燃煤質(zhì)量流量、在線灰分及在線水分?jǐn)?shù)據(jù)，通過(guò)特定的計(jì)算方法及步驟，可以確定正常運(yùn)行中燃燒煤質(zhì)的各元素成分組成，解決了正常運(yùn)行中電廠鍋爐燃燒煤質(zhì)如何進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)的問(wèn)題；本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)方法簡(jiǎn)便易行，為電廠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)鍋爐燃燒煤質(zhì)提供了一種可能的選擇。
【專利說(shuō)明】
一種在線確定鍋爐燃燒煤質(zhì)元素成分的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明專利涉及一種在線確定鍋爐燃燒煤質(zhì)元素成分的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐燃燒煤質(zhì)的監(jiān)測(cè)，可以為預(yù)測(cè)電廠燃燒煤質(zhì)的熱值提供依據(jù)。隨著技術(shù)的發(fā) 展，煤質(zhì)的灰分及水分已經(jīng)有在線儀器可以進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但如何實(shí)現(xiàn)燃燒煤質(zhì)的元素在線分 析，仍是一個(gè)面臨的難題。
[0003]因此迫切需要一種基于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)的，能夠?qū)﹀仩t燃燒煤質(zhì)進(jìn)行在線分析的方 法來(lái)解決目前的問(wèn)題。
[0004] 發(fā)明專利內(nèi)容
[0005] 本發(fā)明專利要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在線確定鍋爐燃燒煤質(zhì)元素成分的方 法。
[0006] 本發(fā)明包括步驟如下：
[0007] (14)、對(duì)煙囪的煙氣成分進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采集空預(yù)器出口的煙氣數(shù)據(jù)；煙氣數(shù)據(jù)包括 C02、02、S02的含量以及煙氣容積流量，煙氣數(shù)據(jù)的測(cè)量基準(zhǔn)為干基，依次用⑶ 2k、02k、S02kW 及Vk表示，C〇2k、〇2k、S〇2k的單位為％，Vk的單位為m3/h;
[0008] (15)、將步驟(14)中采集的Vk代入公式(9)，計(jì)算單位質(zhì)量燃煤對(duì)應(yīng)的干煙氣摩爾 數(shù)1(聊。，單位為111〇1/1^ ;
[0010] Ff為機(jī)組燃煤質(zhì)量流量，單位為kg/h; pa，pk分別為環(huán)境大氣壓力、空預(yù)器出口煙氣 表壓，單位均為Pa; tk為空預(yù)器出口煙氣溫度，單位為°C。
[0011] (16)、將步驟（14)中采集的C02k與公式(9)計(jì)算所得的Modfg代入公式（10)，計(jì)算單 位質(zhì)量燃煤中燃盡碳的百分比含量MpCb，單位為％，
[0012] MpCb =M〇dfg X C02k X 12.011 (10)，
[0013] 12.011為碳的摩爾質(zhì)量，單位8/111〇1;
[0014] (17)、將步驟（14)中采集的S02k與公式(9)計(jì)算所得的M〇DFG代入公式（11)，計(jì)算單 位質(zhì)量燃煤中硫的百分比含量MpSF，單位為％，
[0015] MpSF=M〇dfg X S02k X 32.065 (11)，
[0016] 32.065為硫的摩爾質(zhì)量，單位8/111〇1;
[0017] (18)、計(jì)算燃煤中Η百分比含量：
[0018] 首先，計(jì)算單位質(zhì)量燃煤中的未燃盡碳的百分比含量MpUBC，單位為％，
[0020] MpASF為單位質(zhì)量燃煤中灰分的百分比含量，單位為％，MpASF數(shù)據(jù)由燃煤在線灰 分測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量得到；
[0021] MpCRlz為固態(tài)排渣爐爐渣中的碳的質(zhì)量百分比，單位為％1?0^數(shù)據(jù)由現(xiàn)場(chǎng)在線 測(cè)量或取固定值；
[0022] MpCRfh為固態(tài)排渣爐飛灰中的碳的質(zhì)量百分比，單位為％，MpCRfh數(shù)據(jù)由現(xiàn)場(chǎng)在線 測(cè)量或取固定值；
[0023] 其次，將公式（12)計(jì)算所得的MpUBC與公式（10)計(jì)算所得的MpCb代入公式（13)，計(jì) 算燃煤中的C百分比含量MpCF，單位為％，
[0024] MpCF=MpCb+MpUBC (13)，
[0025] 最后，將公式（13)計(jì)算所得的MpCF代入公式（15)計(jì)算單位質(zhì)量燃煤中的氫的百分 比含量MpH2F，單位為％;
[0028] MpWF、MpASF分別為燃煤中的水分及灰分的百分比含量，并由現(xiàn)場(chǎng)的在線水分分析 儀器及灰分在線儀器直接獲得；
[0029] a，b為擬合線性函數(shù)的常數(shù)，由各電廠燃燒煤質(zhì)的試驗(yàn)室樣品分析數(shù)據(jù)擬合獲得；
[0030] (19)、燃煤中的氮百分比含量MpN2F，單位為％，根據(jù)電廠煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)所得取為 常數(shù)；
[0031] (20)、將公式（13)計(jì)算所得的MpCF、公式（11)計(jì)算所得的MpSF、公式(15)計(jì)算所得 的MpH2F，步驟（19)得到的MpN2F，步驟（18)中的MpWF、MpASF代入公式（16)，計(jì)算燃煤中的氧 百分比含量Mp02F，單位為％，
[0032] Mp02F = 100-MpCF-MpSF-MpH2F-MpN2F-MpffF-MpASF (16)。
[0033] 進(jìn)一步，在所述步驟（14)中，通過(guò)空預(yù)器出口設(shè)置測(cè)點(diǎn)直接測(cè)量⑶2k、0 2k、S021^P/ 或Vk。
[0034] 進(jìn)一步，在所述步驟(14)之前，還包括以下步驟：
[0035] (1)、通過(guò)煙囪進(jìn)口設(shè)置的電廠在線排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)CEMS，測(cè)得煙囪進(jìn)口 02的含量以 及煙氣容積流量，煙氣數(shù)據(jù)的測(cè)量基準(zhǔn)為干基，分別用〇2s、Vst表示，02s、的單位為％，Vst的單 位為m3/h;通過(guò)空預(yù)器出口設(shè)置測(cè)點(diǎn)直接測(cè)量02k，單位為％，
[0036] (2)、將步驟(1)測(cè)得的028代入公式（1)計(jì)算煙囪進(jìn)口位置的煙氣過(guò)量空氣系數(shù)a s，
[0038] (3)、將步驟（1)測(cè)得的021{代入公式（2)計(jì)算空預(yù)器出口位置的煙氣過(guò)量空氣系數(shù) Clk，
[0040] (4)、將公式（1)計(jì)算所得的as與公式(2)計(jì)算所得的叫代入公式(3)，計(jì)算空預(yù)器出 口至煙囪進(jìn)口的中間漏風(fēng)率Al，單位為％，
[0042] (5)、根據(jù)空預(yù)器出口煙氣溫度，計(jì)算空預(yù)器出口煙氣密度pk，kg/m 3;
[0043] (6)、將步驟(5)計(jì)算所得的pk代入公式(4)中，計(jì)算空預(yù)器出口的干煙氣質(zhì)量流量 Gk，單位為kg/h，
[0044] Gk = Vk'XPk (4)，
[0045] Vk，為假設(shè)空預(yù)器出口干煙氣容積流量，單位為m3/h;
[0046] (7)、將公式(3)中計(jì)算所得的4以及公式(4)中計(jì)算所得的Gk代入公式(5)中，計(jì)算 煙囪進(jìn)口煙氣質(zhì)量流量G s，單位為kg/h，
[0048] (8)、根據(jù)煙囪進(jìn)口煙氣溫度，計(jì)算得出煙囪進(jìn)口干煙氣密度ps，kg/m 3;
[0049] (9)、將公式(5)計(jì)算所得的匕以及步驟(8)計(jì)算所得的仏代入公式(6)，計(jì)算出煙囪 進(jìn)口干煙氣容積流量Vs，單位為m 3/h，
[0051] (10)、將公式(6)所得的Vs與步驟(1)測(cè)得的Vst代入公式(7)，計(jì)算比值絕對(duì)值系數(shù) K，
[0052] K = abs[(Vs-Vst)/Vst] (7)；
[0053] (11)、比較K是否小于0.001:
[0054] 若K彡0.001，重新設(shè)定Vk，的假定值，重復(fù)步驟(6)_( 10)，直至K<0.001;
[0055] 若Κ<0.001，則Vk，的假定值賦予給Vk，得到空預(yù)器出口煙氣容積流量Vk，進(jìn)入步驟 (14) 〇
[0056] 進(jìn)一步，在所述步驟(11)之后且在所述步驟(14)之前，還包括以下步驟：
[0057] (12)、通過(guò)煙囪進(jìn)口設(shè)置電廠在線排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)CEMS，測(cè)得煙囪進(jìn)口⑶2含量，測(cè) 量基準(zhǔn)為干基，用C02s表示，C02s的單位為％ ;
[0058] (13)、將步驟（12)測(cè)得的C02s、步驟（11)得到的Vk以及步驟（1)測(cè)得的V st代入公式 (8)中，計(jì)算空預(yù)器出口煙氣C02含量，
[0060] Ps為煙囪進(jìn)口煙氣表壓，單位為Pa，
[0061] ts為煙囪進(jìn)口煙氣溫度，單位為°C，
[0062] pa，Pk分別為環(huán)境大氣壓力、空預(yù)器出口煙氣表壓，單位均為Pa;
[0063] tk為空預(yù)器出口煙氣溫度，單位為°C ;
[0064] 進(jìn)入步驟（14)。
[0065] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：
[0066] 本發(fā)明專利基于空預(yù)器出口煙氣成分的濃度分析數(shù)據(jù)包括氧量、二氧化硫、二氧 化碳、及煙氣容積流量，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)燃燒煤質(zhì)燃煤質(zhì)量流量、在線灰分及在線水分?jǐn)?shù)據(jù)，通過(guò) 特定的計(jì)算方法及步驟，可以確定正常運(yùn)行中燃燒煤質(zhì)的各元素成分組成，解決了正常運(yùn) 行中電廠鍋爐燃燒煤質(zhì)如何進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)的問(wèn)題。既滿足了電廠經(jīng)濟(jì)性分析的需要，也可 為今后實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)對(duì)電廠機(jī)組的節(jié)能調(diào)度提供依據(jù)和指導(dǎo)。
【具體實(shí)施方式】
[0067]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明專利作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0068]本發(fā)明包括步驟如下：
[0069] (1)、通過(guò)煙囪進(jìn)口設(shè)置的電廠在線排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)CEMS，測(cè)得煙囪進(jìn)口 02的含量以 及煙氣容積流量，煙氣數(shù)據(jù)的測(cè)量基準(zhǔn)為干基，分別用〇2s、Vst表示，02s、的單位為％，Vst的單 位為m3/h;通過(guò)空預(yù)器出口設(shè)置測(cè)點(diǎn)直接測(cè)量02k，單位為％，
[0070] (2)、將步驟(1)測(cè)得的028代入公式（1)計(jì)算煙囪進(jìn)口位置的煙氣過(guò)量空氣系數(shù)as，
[0072] (3)、將步驟（1)測(cè)得的021{代入公式（2)計(jì)算空預(yù)器出口位置的煙氣過(guò)量空氣系數(shù) Clk，
[0074] (4)、將公式（1)計(jì)算所得的as與公式(2)計(jì)算所得的叫代入公式(3)，計(jì)算空預(yù)器出 口至煙囪進(jìn)口的中間漏風(fēng)率Al，單位為％，
[0076] (5)、根據(jù)空預(yù)器出口煙氣溫度，計(jì)算空預(yù)器出口煙氣密度pk，kg/m 3;
[0077] (6)、將步驟(5)計(jì)算所得的pk代入公式(4)中，計(jì)算空預(yù)器出口的干煙氣質(zhì)量流量 Gk，單位為kg/h，
[0078] Gk = Vk, XPk (4)，
[0079] Vk，為假設(shè)空預(yù)器出口干煙氣容積流量，單位為m3/h;
[0080] (7)、將公式(3)中計(jì)算所得的4以及公式(4)中計(jì)算所得的Gk代入公式(5)中，計(jì)算 煙囪進(jìn)口煙氣質(zhì)量流量G s，單位為kg/h，
[0082] (8)、根據(jù)煙囪進(jìn)口煙氣溫度，計(jì)算得出煙囪進(jìn)口干煙氣密度ps，kg/m 3;
[0083] (9)、將公式(5)計(jì)算所得的匕以及步驟(8)計(jì)算所得的仏代入公式(6)，計(jì)算出煙囪 進(jìn)口干煙氣容積流量Vs，單位為m 3/h，
[0085] (10)、將公式(6)所得的Vs與步驟(1)測(cè)得的Vst代入公式(7)，計(jì)算比值絕對(duì)值系數(shù) K，
[0086] K = abs[ (Vs-Vst)/Vst] (7);
[0087] (11)、比較K是否小于0.001:
[0088] 若Κ彡0 · 001，重新設(shè)定Vk'的假定值，重復(fù)步驟(6)-( 10)，直至Κ<0 · 001;
[0089] 若Κ<0.001，則Vk，的假定值賦予給Vk，得到空預(yù)器出口煙氣容積流量Vk，進(jìn)入步驟 (14)〇
[0090] 另外，針對(duì)含量C02s可以按照步驟（12)、（13)進(jìn)行采集；
[0091] (12)、通過(guò)煙囪進(jìn)口設(shè)置電廠在線排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)CEMS，測(cè)得煙囪進(jìn)口⑶2含量，測(cè) 量基準(zhǔn)為干基，用C0 2s表示，C02s的單位為％ ;
[0092] (13)、將步驟（12)測(cè)得的C02s、步驟（11)得到的Vk以及步驟（1)測(cè)得的V st代入公式 (8)中，計(jì)算空預(yù)器出口煙氣C02含量，
[0094] ps為煙囪進(jìn)口煙氣表壓，單位為Pa，
[0095] ts為煙囪進(jìn)口煙氣溫度，單位為°(：，
[0096] pa，Pk分別為環(huán)境大氣壓力、空預(yù)器出口煙氣表壓，單位均為Pa;
[0097] tk為空預(yù)器出口煙氣溫度，單位為°C ;
[0098] 進(jìn)入步驟（14)。
[0099] 作為步驟（1)-(13)的改進(jìn)，在所述步驟（14)中，通過(guò)空預(yù)器出口設(shè)置測(cè)點(diǎn)直接測(cè) 量C〇2k、〇2k、S〇2k和/或 Vk。
[0100] (14)、對(duì)煙囪的煙氣成分進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采集空預(yù)器出口的煙氣數(shù)據(jù);煙氣數(shù)據(jù)包括 C02、02、S02的含量以及煙氣容積流量，煙氣數(shù)據(jù)的測(cè)量基準(zhǔn)為干基，依次用⑶ 2k、02k、S02kW 及Vk表示，C〇2k、〇2k、S〇2k的單位為％，Vk的單位為m3/h;
[0101] (15)、將步驟(14)中采集的Vk代入公式(9)，計(jì)算單位質(zhì)量燃煤對(duì)應(yīng)的干煙氣摩爾 數(shù)1(^，單位為111〇1/1^;
[0103] Ff為機(jī)組燃煤質(zhì)量流量，單位為kg/h;pa，pk分別為環(huán)境大氣壓力、空預(yù)器出口煙氣 表壓，單位均為Pa; tk為空預(yù)器出口煙氣溫度，單位為°C。
[0104] (16)、將步驟（14)中采集的C02k與公式(9)計(jì)算所得的Modfg代入公式（10)，計(jì)算單 位質(zhì)量燃煤中燃盡碳的百分比含量MpCb，單位為％，
[0105] MpCb=M〇DFGXC〇2kX 12.011 (10)，
[0106] 12.011為碳的摩爾質(zhì)量，單位g/mol;
[0107] (17)、將步驟（14)中采集的S02k與公式(9)計(jì)算所得的Modfg代入公式（11)，計(jì)算單 位質(zhì)量燃煤中硫的百分比含量MpSF，單位為％，
[0108] MpSF=Modfg X S02k X 32.065 (11)，
[0109] 32.065為硫的摩爾質(zhì)量，單位8/111〇1;
[0110] (18)、計(jì)算燃煤中Η百分比含量：
[0111] 首先，計(jì)算單位質(zhì)量燃煤中的未燃盡碳的百分比含量MpUBC，單位為％，
[0113] MpASF為單位質(zhì)量燃煤中灰分的百分比含量，單位S%，MpASF數(shù)據(jù)由燃煤在線灰 分測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量得到；
[0114] MpCRlz為固態(tài)排渣爐爐渣中的碳的質(zhì)量百分比，單位為％1?0^數(shù)據(jù)由現(xiàn)場(chǎng)在線 測(cè)量或取固定值；
[0115] MpCRfh為固態(tài)排渣爐飛灰中的碳的質(zhì)量百分比，單位為％，MpCRfh數(shù)據(jù)由現(xiàn)場(chǎng)在線 測(cè)量或取固定值；
[0116] 其次，將公式（12)計(jì)算所得的MpUBC與公式（10)計(jì)算所得的MpCb代入公式（13)，計(jì) 算燃煤中的C百分比含量MpCF，單位為％，
[0117] MpCF=MpCb+MpUBC(13)，
[0118] 最后，將公式（13)計(jì)算所得的MpCF代入公式（15)計(jì)算單位質(zhì)量燃煤中的氫的百分 比含量MpH2F，單位為％;
[0121 ] MpWF、MpASF分別為燃煤中的水分及灰分的百分比含量，并由現(xiàn)場(chǎng)的在線水分分析 儀器及灰分在線儀器直接獲得；
[0122] a，b為擬合線性函數(shù)的常數(shù)，由各電廠燃燒煤質(zhì)的試驗(yàn)室樣品分析數(shù)據(jù)擬合獲得；
[0123] (19)、燃煤中的氮百分比含量MpN2F，單位為％，根據(jù)電廠煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)所得取為 常數(shù)；
[0124] (20)、將公式（13)計(jì)算所得的MpCF、公式（11)計(jì)算所得的MpSF、公式(15)計(jì)算所得 的MpH2F，步驟（19)得到的MpN2F，步驟（18)中的MpWF、MpASF代入公式（16)，計(jì)算燃煤中的氧 百分比含量Mp02F，單位為％，
[0125] Mp02F = 100-MpCF-MpSF-MpH2F-MpN2F-MpffF-MpASF (16)。
[0126] 其中步驟(5)及步驟(8)中計(jì)算干煙氣密度時(shí)，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10184-1988《鍋爐 性能試驗(yàn)規(guī)程》中提供的計(jì)算方法依據(jù)相應(yīng)位置的煙氣溫度計(jì)算出空預(yù)器出口煙氣密度 Pk，煙囪進(jìn)口煙氣密度ps。
[0127] 具體實(shí)施例：
[0128] 某600MW等級(jí)的鍋爐，某穩(wěn)定運(yùn)行工況下現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量得到的參數(shù)如下：

[0131] 上述數(shù)據(jù)中：
[0132] a，b為擬合線性函數(shù)的常數(shù)，由各電廠燃燒煤質(zhì)的試驗(yàn)室樣品分析數(shù)據(jù)擬合獲得；
[0133] 爐渣中的碳的質(zhì)量百分比MpCRlz，飛灰中的碳的質(zhì)量百分比MpCRfh由現(xiàn)場(chǎng)在線儀 表測(cè)量得到。
[0134] 燃煤收到基水分含量MpWF，燃煤收到基灰分含量MpASF由現(xiàn)場(chǎng)的在線水分分析儀 器及灰分在線儀器直接獲得。
[0135] 煙囪進(jìn)口 02含量(干基)02s，煙囪進(jìn)口 C02含量(干基)C02s，煙囪進(jìn)口煙氣表壓ps，煙 囪進(jìn)口煙氣溫度^，煙囪進(jìn)口干煙氣體積V st，通過(guò)煙囪進(jìn)口設(shè)置的電廠在線排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng) CEMS獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0136]機(jī)組燃煤質(zhì)量流量Ff，環(huán)境大氣壓力Pa，由機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)獲得；
[0137] 空預(yù)器出口 02含量(干基)02k，空預(yù)器出口 S02含量(干基)S02k，空預(yù)器出口煙氣溫 度tk，空預(yù)器出口煙氣表壓p k，由機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)獲得；
[0138] 實(shí)施步驟：
[0139] (1).根據(jù)煙囪進(jìn)口測(cè)量02含量(干基)02s，根據(jù)公式（1)計(jì)算煙氣過(guò)量空氣系數(shù)~ = 1.4305；
[0140] (2).根據(jù)空預(yù)器出口測(cè)量02含量(干基)02k，根據(jù)公式⑵計(jì)算煙氣過(guò)量空氣系數(shù) ctk=l .3609;
[0141] (3).根據(jù)公式(3)計(jì)算空預(yù)器出口至煙囪進(jìn)口的中間漏風(fēng)率4 = 4.6042% ;
[0142] (4).根據(jù)空預(yù)器出口煙氣溫度tk，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10184-1988《鍋爐性能試驗(yàn)規(guī) 程》中提供的計(jì)算方法，計(jì)算空預(yù)器出口煙氣密度Pk=0.8982kg/m 3;
[0143] (5).假設(shè)空預(yù)器出口干煙氣容積流量Vk，為2669139m3/h，根據(jù)公式(4)空預(yù)器出口 的干煙氣質(zhì)量流量Gk= 239740 lkg/h;
[0144] (6).根據(jù)公式(5)計(jì)算煙囪進(jìn)口煙氣質(zhì)量流量Gs = 2507783kg/h;
[0145] (7).根據(jù)煙囪進(jìn)口煙氣溫度ts，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10184-1988《鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程》 中提供的計(jì)算方法，計(jì)算煙囪進(jìn)口干煙氣密度Ps = 1.001 lkg/m3;
[0146] (8).根據(jù)公式(6)計(jì)算出煙囪進(jìn)口干煙氣容積流量Vs = 2504934kg/m3;
[0147] (9).根據(jù)公式⑴計(jì)算比值絕對(duì)值系數(shù)K = 0〈0.001，因此Vk = Vk，=2669139m3/h;
[0148] (10).根據(jù)公式⑶計(jì)算空預(yù)器出口煙氣C02含量C02k=13.4307% ;
[0149] (11).根據(jù)公式(9)計(jì)算單位質(zhì)量燃煤對(duì)應(yīng)的干煙氣摩爾數(shù)Modfg = 0.3924;
[0150] (12).根據(jù)公式（10)計(jì)算單位質(zhì)量燃煤中燃盡碳的百分比含量MpCb = 63.306%;
[0151] (13).根據(jù)公式(11)計(jì)算單位質(zhì)量燃煤中硫的百分比含量MpSF = 2.925%;
[0152] (14).根據(jù)公式（12)計(jì)算單位質(zhì)量燃煤中的未燃盡碳的百分比含量MpUBC = 0.377% ；
[0153] (15).根據(jù)公式（13)計(jì)算單位質(zhì)量燃煤中的碳的百分比含量MpCF = 63.68%;
[0154] (16).根據(jù)公式（15)計(jì)算單位質(zhì)量燃煤中氫的百分比含量MpH2F = 4.315%;
[0155] (17).根據(jù)電廠煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)，燃煤中的氮百分比含量MpN2F取為常數(shù)，MpN2F = 1.24% ；
[0156] (18).根據(jù)公式(16)計(jì)算單位質(zhì)量燃煤中氧百分比含量Mp02F = 7.32%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種在線確定鍋爐燃燒煤質(zhì)元素成分的方法，其特征在于:包括步驟如下： (14) 、對(duì)煙畫(huà)的煙氣成分進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采集空預(yù)器出口的煙氣數(shù)據(jù);煙氣數(shù)據(jù)包括C〇2、化、 S化的含量W及煙氣容積流量，煙氣數(shù)據(jù)的測(cè)量基準(zhǔn)為干基，依次用C〇2k、〇2k、S〇2kW及Vk表 示，C〇2k、〇2k、S〇2k的單位為％，Vk的單位為mVh; (15) 、將步驟（14)中采集的Vk代入公式（9)，計(jì)算單位質(zhì)量燃煤對(duì)應(yīng)的干煙氣摩爾數(shù) 1〇〇。。，單位為111〇1/4邑；Ff為機(jī)組燃煤質(zhì)量流量，單位為kg/h;Pa，Pk分別為環(huán)境大氣壓力、空預(yù)器出口煙氣表 壓，單位均為化;tk為空預(yù)器出口煙氣溫度，單位為°C。 (16) 、將步驟（14)中采集的C〇2k與公式(9)計(jì)算所得的Modfg代入公式（10)，計(jì)算單位質(zhì) 量燃煤中燃盡碳的百分比含量MpCb，單位為％， MpCb=M〇DFGXC〇!ikX 12.011 (10)， 12.011為碳的摩爾質(zhì)量，單位曰/111〇1; (17) 、將步驟（14)中采集的S〇2k與公式(9)計(jì)算所得的Modfg代入公式（11)，計(jì)算單位質(zhì) 量燃煤中硫的百分比含量MpSF，單位為％， MpSF=M〇DFGXS〇!ikX32.065 (11)， 32.065為硫的摩爾質(zhì)量，單位旨/111〇1; (18) 、計(jì)算燃煤中Η百分比含量： 首先，計(jì)算單位質(zhì)量燃煤中的未燃盡碳的百分比含量MpUBC，單位為％，MpASF為單位質(zhì)量燃煤中灰分的百分比含量，單位數(shù)據(jù)由燃煤在線灰分測(cè) 量?jī)x器直接測(cè)量得到； MpCRiz為固態(tài)排渣爐爐渣中的碳的質(zhì)量百分比，單位為％，1口〔1?13數(shù)據(jù)由現(xiàn)場(chǎng)在線測(cè)量 或取固定值； MpCRf功固態(tài)排渣爐飛灰中的碳的質(zhì)量百分比，單位為％，1口〔3化數(shù)據(jù)由現(xiàn)場(chǎng)在線測(cè)量 或取固定值； 其次，將公式（12)計(jì)算所得的MpUBC與公式（10)計(jì)算所得的Mp化代入公式（13)，計(jì)算燃 煤中的C百分比含量MpCF，單位為％， MpCF=MpCb+MpUBC (13)， 最后，將公式（13)計(jì)算所得的MpCF代入公式（15)計(jì)算單位質(zhì)量燃煤中的氨的百分比含 量Mp肥F，單位為％;MpWF、MpASF分別為燃煤中的水分及灰分的百分比含量，并由現(xiàn)場(chǎng)的在線水分分析儀器 及灰分在線儀器直接獲得； a, b為擬合線性函數(shù)的常數(shù)，由各電廠燃燒煤質(zhì)的試驗(yàn)室樣品分析數(shù)據(jù)擬合獲得； (19) 、燃煤中的氮百分比含量MpN2F，單位為％，根據(jù)電廠煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)所得取為常數(shù)； (20) 、將公式（13)計(jì)算所得的MpCF、公式（11)計(jì)算所得的MpSF、公式（15)計(jì)算所得的 MpH2F，步驟（19)得到的MpN2F，步驟（18)中的MpWF、MpASF代入公式（16)，計(jì)算燃煤中的氧百 分比含量Mp02F，單位為％， Mp02F=100-MpCF-MpSF-Mp肥F-MpN2F-MpWF-MpASF (16)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線確定鍋爐燃燒煤質(zhì)元素成分的方法，其特征在于:在 所述步驟(14)中，通過(guò)空預(yù)器出口設(shè)置測(cè)點(diǎn)直接測(cè)量C〇2k、〇2k、S〇2k和/或Vk。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線確定鍋爐燃燒煤質(zhì)元素成分的方法，其特征在于:在 所述步驟(14)之前，還包括W下步驟： (1) 、通過(guò)煙畫(huà)進(jìn)口設(shè)置的電廠在線排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)CEMS，測(cè)得煙畫(huà)進(jìn)口化的含量W及煙 氣容積流量，煙氣數(shù)據(jù)的測(cè)量基準(zhǔn)為干基，分別用〇2s、Vs康示，〇2s、的單位為％，￥3*的單位為 mVh;通過(guò)空預(yù)器出日設(shè)置測(cè)點(diǎn)直接測(cè)量〇2k，單位為％， (2) 、將步驟（1)測(cè)得的化S代入公式（1)計(jì)算煙畫(huà)進(jìn)口位置的煙氣過(guò)量空氣系數(shù)as，(3) 、將步驟（1)測(cè)得的化k代入公式(2)計(jì)算空預(yù)器出口位置的煙氣過(guò)量空氣系數(shù)ak，(4) 、將公式（1)計(jì)算所得的as與公式(2)計(jì)算所得的Qk代入公式(3)，計(jì)算空預(yù)器出口至 煙畫(huà)進(jìn)口的中間漏風(fēng)率Al，單位為％，巧）、根據(jù)空預(yù)器出口煙氣溫度，計(jì)算空預(yù)器出口煙氣密度化，kg/m3; (6) 、將步驟(5)計(jì)算所得的Pk代入公式(4)中，計(jì)算空預(yù)器出口的干煙氣質(zhì)量流量Gk，單 位為kg/h， Gk = Vk'X 化（4)， Vk '為假設(shè)空預(yù)器出日干煙氣容積流量，單位為mVh; (7) 、將公式(3)中計(jì)算所得的AlW及公式(4)中計(jì)算所得的Gk代入公式(5)中，計(jì)算煙畫(huà) 進(jìn)口煙氣質(zhì)量流量Gs，單位為kg/h，(8) 、根據(jù)煙畫(huà)進(jìn)口煙氣溫度，計(jì)算得出煙畫(huà)進(jìn)口干煙氣密度Ps，kg/m3; (9) 、將公式(5)計(jì)算所得的GsW及步驟(8)計(jì)算所得的Ps代入公式(6)，計(jì)算出煙畫(huà)進(jìn)口 干煙氣容積流量Vs，單位為m3A，(10) 、將公式(6)所得的Vs與步驟(1)測(cè)得的Vst代入公式(7)，計(jì)算比值絕對(duì)值系數(shù)K， K = abs[ (Vs-Vst)/Vst] (7); (11) 、比較K是否小于0.001: 若0.001，重新設(shè)定Vk，的假定值，重復(fù)步驟(6)-(10)，直至Κ<0.001; 若Κ<0.001，則將Vk，的假定值賦予給Vk，得到空預(yù)器出口煙氣容積流量Vk，進(jìn)入步驟 (14)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種在線確定鍋爐燃燒煤質(zhì)元素成分的方法，其特征在于:在 所述步驟(11)之后且在所述步驟(14)之前，還包括W下步驟： (12) 、通過(guò)煙畫(huà)進(jìn)口設(shè)置電廠在線排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)CEMS，測(cè)得煙畫(huà)進(jìn)口 C〇2含量，測(cè)量基準(zhǔn) 為干基，用C〇2s表示，C〇2s的單位為％ ; (13) 、將步驟（12)測(cè)得的C〇2s、步驟（11)得到的VkW及步驟（1)測(cè)得的Vst代入公式(8) 中，計(jì)算空預(yù)器出口煙氣C〇2含量，Ps為煙畫(huà)進(jìn)口煙氣表壓，單位為化， ts為煙畫(huà)進(jìn)口煙氣溫度，單位為°C， Pa，Pk分別為環(huán)境大氣壓力、空預(yù)器出口煙氣表壓，單位均為化； tk為空預(yù)器出口煙氣溫度，單位為°C ; 進(jìn)入步驟（14)。
【文檔編號(hào)】G01N33/22GK106093336SQ201610390317
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日 公開(kāi)號(hào)201610390317.X, CN 106093336 A, CN 106093336A, CN 201610390317, CN-A-106093336, CN106093336 A, CN106093336A, CN201610390317, CN201610390317.X
【發(fā)明人】楊海生, 杜威, 張營(yíng), 盧盛陽(yáng)
【申請(qǐng)人】河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗(yàn)所, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院