煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法，主要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中配置中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的鍋爐很難通過直接測(cè)量的方式來(lái)準(zhǔn)確獲取對(duì)應(yīng)工況下入爐燃煤量的問題。本發(fā)明利用獲取的輸入?yún)?shù)，再通過逐步計(jì)算，最后得到干煙氣中三原子氣體的容積含量百分率，通過三原子氣體的容積含量百分率的計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的差值與預(yù)定誤差范圍的對(duì)比，若兩者比較的差值在預(yù)定誤差范圍外，則對(duì)入爐燃煤量進(jìn)行調(diào)整并重新計(jì)算，直至兩者的差值在預(yù)定誤差范圍內(nèi)，從而確定實(shí)際的入爐燃煤量。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中配置中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的鍋爐無(wú)法精確計(jì)量入爐燃煤量的困難，從而使得煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐熱效率測(cè)算得以順利進(jìn)行。
【專利說(shuō)明】煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵企業(yè)在冶煉的過程中產(chǎn)生大量的高爐煤氣，由于高爐煤氣具有熱值低、含氮量高及燃燒穩(wěn)定性差的特點(diǎn)，目前許多鋼鐵廠對(duì)高爐煤氣的利用都不充分，大量的高爐煤氣都被放散，造成能源的浪費(fèi)，所以如何充分利用鋼鐵生產(chǎn)工藝中副產(chǎn)的高爐煤氣資源，成為相關(guān)技術(shù)人員普遍關(guān)心的問題。
[0003]近年來(lái)，煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐在一些鋼鐵廠取得了成功應(yīng)用并逐步推廣，通過將高爐煤氣引入煤粉鍋爐，解決了高爐煤氣單獨(dú)燃燒較為困難的問題，有效地降低了高爐煤氣的放散率。并且從鋼鐵廠的角度來(lái)看，采用煤粉與高爐煤氣混燒的方式能較好地利用高爐煤氣，有助于實(shí)現(xiàn)高爐煤氣管網(wǎng)的平衡。此外，煤粉鍋爐摻燒高爐煤氣后，SO2AOj^P粉塵顆粒物的排放量與傳統(tǒng)的煤粉鍋爐相比均有較大幅度的降低。因此，煤粉與高爐煤氣混燒的方式具有廣闊的的應(yīng)用前景，尤其是在當(dāng)前資源日益緊張和環(huán)保要求越來(lái)越高的形勢(shì)下，更能凸顯其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0004]鍋爐的熱效率反映了機(jī)組運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性，是機(jī)組性能考核的關(guān)鍵指標(biāo)。對(duì)于煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐，其熱效率的計(jì)算與常規(guī)的純燒煤粉鍋爐或純燒高爐煤氣鍋爐的最大不同之處在于燃料量的計(jì)量問題。對(duì)于常規(guī)的純燒煤粉鍋爐或純燒高爐煤氣鍋爐，利用反平衡計(jì)算方法并不需要入爐燃料量；而對(duì)于煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐，要準(zhǔn)確求解煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的熱效率，無(wú)論是采用正平衡計(jì)算方法還是反平衡計(jì)算方法，均必須已知入爐燃煤量和入爐高爐煤氣量的配比。對(duì)于配置直吹式制粉系統(tǒng)的鍋爐，可采用皮帶稱重式給煤機(jī)測(cè)量得到的給煤量作為鍋爐的入爐燃煤量；對(duì)于配置中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的鍋爐，由于最終送入爐膛的煤粉量與進(jìn)入磨煤機(jī)的給煤量并非對(duì)等關(guān)系，很難通過直接測(cè)量的方式來(lái)準(zhǔn)確獲取對(duì)應(yīng)工況下的入爐燃煤量，而目前大多數(shù)煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐配置的都是中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)，這就給鍋爐熱效率的求解帶來(lái)很大困難。
[0005]因此，構(gòu)建一個(gè)適用于煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法，是解決目前煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的熱效率求解難題的突破口，具有重要的實(shí)用意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問題，本 發(fā)明提供一種準(zhǔn)確、方便的煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法包括:
[0008]步驟I，獲取輸入?yún)?shù)，所述輸入?yún)?shù)至少包括干煙氣參數(shù)，所述干煙氣參數(shù)至少包括干煙氣中三原子氣體的容積含量百分率的實(shí)測(cè)值Φ , (RO2)；
[0009]步驟2，預(yù)定一入爐燃煤量Bc ；[0010]步驟3，計(jì)算所述預(yù)定入爐燃煤量B。條件下的混合燃料的特性數(shù)據(jù)；
[0011]步驟4，計(jì)算所述預(yù)定入爐燃煤量B。條件下的混合燃料實(shí)際燃燒掉的碳元素質(zhì)量含量百分率；
[0012]步驟5，計(jì)算所述預(yù)定入爐燃煤量B。條件下的混合燃料特性系數(shù)；
[0013]步驟6，計(jì)算所述預(yù)定入爐燃煤量B。條件下干煙氣中三原子氣體的容積含量百分率 Φ' J3(RO2)；
[0014]步驟7，將計(jì)算出的所述干煙氣中三原子氣體的容積含量百分率Φ' J3(RO2)與所述干煙氣中三原子氣體的容積含量百分率的實(shí)測(cè)值Φ ' (RO2)進(jìn)行比較，若二者的差值超
過預(yù)定誤差范圍，則將
【權(quán)利要求】
1.一種煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法，其特征在于，所述測(cè)算方法包括: 步驟I，獲取輸入?yún)?shù)，所述輸入?yún)?shù)至少包括干煙氣參數(shù)，所述干煙氣參數(shù)至少包括干煙氣中三原子氣體的容積含量百分率的實(shí)測(cè)值Φ' (RO2)； 步驟2，預(yù)定一入爐燃煤量B。； 步驟3，計(jì)算所述預(yù)定入爐燃煤量B。條件下的混合燃料的特性數(shù)據(jù)； 步驟4，計(jì)算所述預(yù)定入爐燃煤量B。條件下的混合燃料實(shí)際燃燒掉的碳元素質(zhì)量含量百分率； 步驟5，計(jì)算所述預(yù)定入爐燃煤量B。條件下的混合燃料特性系數(shù)； 步驟6，計(jì)算所述預(yù)定入爐燃煤量B。條件下干煙氣中三原子氣體的容積含量百分率Φ' J3(RO2)； 步驟7，將計(jì)算出的所述干煙氣中三原子氣體的容積含量百分率Φ ' J3(RO2)與所述干煙氣中三原子氣體的容積含量百分率的實(shí)測(cè)值Φ , (RO2)進(jìn)行比較，若二者的差值超過預(yù)定誤差范圍，則將
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法，其特征在于， 所述輸入?yún)?shù)還包括燃煤的特性數(shù)據(jù)、高爐煤氣的特性數(shù)據(jù)、灰渣參數(shù)以及入爐高爐煤氣流量； 所述燃煤的特性數(shù)據(jù)包括燃煤收到基灰分質(zhì)量含量百分率、燃煤收到基碳元素質(zhì)量含量百分率、燃煤收到基氫元素質(zhì)量含量百分率、燃煤收到基氧元素質(zhì)量含量百分率、燃煤收到基氮元素質(zhì)量含量百分率和燃煤收到基硫元素質(zhì)量含量百分率； 所述高爐煤氣的特性數(shù)據(jù)包括高爐煤氣中的CO的容積含量百分率、H2的容積含量百分率、CO2的容積含量百分率、N2的容積含量百分率、O2的容積含量百分率、碳?xì)浠衔顲mHn的容積含量百分率和水分的容積含量百分率； 所述灰渣參數(shù)包括飛灰含碳量和爐渣含碳量； 所述干煙氣參數(shù)還包括干煙氣中O2的容積含量百分率的實(shí)測(cè)值、CO的容積含量百分率的實(shí)測(cè)值； 所述混合燃料的特性數(shù)據(jù)包括混合燃料收到基灰分質(zhì)量含量百分率、混合燃料收到基碳元素質(zhì)量含量百分率、混合燃料收到基氫元素質(zhì)量含量百分率、混合燃料收到基氧元素質(zhì)量含量百分率、混合燃料收到基氮元素質(zhì)量含量百分率、混合燃料收到基硫元素質(zhì)量含量百分率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法，其特征在于，所述混合燃料的特性數(shù)據(jù)的計(jì)算通式為
y i bcoaiXcoai，i+bgasXgas，i j 其中Ii為所述混合燃料的特性數(shù)據(jù)，bcoal,bgas分別為燃煤消耗量和高爐煤氣消耗量占混合燃料消耗量的份額，Xcoal,^ Xgasii分別為與混合燃料的特性數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的燃煤的特性數(shù)據(jù)和高爐煤氣的特性數(shù)據(jù)；bcoal、bgas 的計(jì)算公式分別為:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下高爐煤氣的密度Pgas的計(jì)算公式為
P gas = 0.0125 Φ (CO) +0.0009 Φ (H2) + Σ (0.0054m+0.00045η) Φ (CmHn) +0.0196 Φ (CO2)+0.0125 Φ (N2) +0.0143 Φ (O2) +0.008 Φ (H2O)，其中 Φ (CO)、Φ (H2)、Φ (CO2)、Φ (N2)、Φ (O2)、Φ (CmHn)、Φ (H2O)分別為所述高爐煤氣的特性數(shù)據(jù)中所述CO的容積含量百分率、所述H2的容積含量百分率、所述CO2的容積含量百分率、所述N2的容積含量百分率、所述O2的容積含量百分率、所述碳?xì)浠衔顲mHn的容積含量百分率和所述水分的容積含量百分率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法，其特征在于，所述混合燃料實(shí)際燃燒掉的碳元素質(zhì)量含量百分率的計(jì)算公式為
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法，其特征在于，所述混合燃料特性系數(shù)的計(jì)算公式為
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的入爐燃煤量的測(cè)算方法，其特征在于，干煙氣中三原子氣體的容積含量百分率Φ ' J5(RO2)的計(jì)算公式為

【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104008307SQ201410261839
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】江文豪, 姚群 申請(qǐng)人:中冶華天工程技術(shù)有限公司