一種火電機組配煤摻燒效果在線評估方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于火電發(fā)電工藝相關領域，更具體地，涉及一種火電機組配煤摻燒效果 在線評估方法。
【背景技術】
[0002] 由于煤炭資源的分布不均以及煤炭市場的復雜性，國內大部分燃煤電站都在燃用 非設計煤種，在鍋爐燃用非設計煤種時容易出現(xiàn)結渣、金屬超溫、出力降低、鍋爐效率下降 等問題。配煤摻燒將不同種類、性質的煤按一定比例摻配，可以相互彌補不同單煤的缺陷， 取長補短，有效解決在燃用非設計煤種時帶來的這一系列問題。在電廠尤其是大型火電廠 的實際運行過程中，往往需要采用混煤摻燒技術?；烀簱綗夹g可有效拓寬燃煤鍋爐適用 煤種，因此在煤炭資源的合理化利用、電站鍋爐的安全高效運行等方面具有重要意義。
[0003] 然而，現(xiàn)有技術中對混煤摻燒的研宄更多集中在實驗室階段，對混煤的燃燒特性、 污染物排放特性等的研宄較多，針對電廠配煤摻燒效果評價的方法研宄較少，尤其是缺乏 在配煤摻燒情況下鍋爐金屬壁溫、蒸汽溫度以及鍋爐效率等關鍵參數(shù)方面進行研宄，相應 地，相關領域中亟需尋找更為完善的解決方案，以便獲得更為準確、全面的火電機組配煤摻 燒性能評估效果。

【發(fā)明內容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種火電機組配煤摻燒效果 在線評估方法，其中通過結合大型火電機組自身的應用特點，選擇將鍋爐金屬壁溫、蒸汽溫 度以及鍋爐效率等關鍵參數(shù)作為評估因子，并構建特定的評估模型來對鍋爐安全性、燃燒 效率進行評價，相應能夠高效率、全面地反映出鍋爐當前的安全性情況以及混煤燃燒效率 的高低，同時具備便于操控、實用性強和評估準確等特點，因而尤其適用于大型火電機組配 煤摻燒效果評估等應用場合。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種火電機組配煤摻燒效果在線評估方法， 其特征在于，該方法包括下列步驟：
[0006] (a)在待評估的火電機組負荷處于穩(wěn)態(tài)狀況下，采集獲取包括鍋爐的金屬壁溫、爐 膛負壓、主蒸汽的溫度和壓力、再熱蒸汽的溫度和壓力、磨煤機出口風溫在內的一系列運行 參數(shù)，同時獲取其處于穩(wěn)態(tài)狀態(tài)時的鍋爐效率、發(fā)電標準煤耗和供電標準煤耗等多個實際 性能參數(shù)；其中所述金屬壁溫進一步包括對汽包、過熱器和再熱器三個部分的多個測點分 別所采集的測點壁溫值，所述爐膛負壓包括在執(zhí)行采集之前t時刻之內的多個爐膛負壓數(shù) 據(jù)；
[0007] (b)利用步驟（a)所獲取的一系列運行參數(shù)和性能指標，對火電機組執(zhí)行如下的 安全性評估操作：
[0008] (bl)首先檢查汽包、過熱器和再熱器的所述多個測點壁溫值是否存在超過報警閾 值的情況，并根據(jù)檢查結果和以下表達式（一）以獲得金屬壁溫的超溫評估結果a(0):
[0009] a(0) =l-ncwCcw (一）
[0010] 其中，1^表示在所述汽包、過熱器和再熱器的多個測點中，實際壁溫超過報警閾值 的測點總數(shù)量；(："表示對出現(xiàn)超溫時的懲罰因子，其可預設并且使得a(0)彡0 ;
[0011] (b2)基于汽包、過熱器和再熱器三個部分的所述多個測點壁溫值，繼續(xù)對其分別 求取方差值，并采用線性插值的方式對這三個部分的壁溫均勻性情況各自進行評估，均勻 性評估結果依次表不為a(1)、a(2)和a(3);
[0012] (b3)利用步驟（bl)和（b2)的評估結果，按照以下的表達式（二）來計算壁溫安 全性的綜合評估結果s(l):
【主權項】
1. 一種火電機組配煤摻燒效果在線評估方法，其特征在于，該方法包括下列步驟： (a) 在待評估的火電機組負荷處于穩(wěn)態(tài)狀況下，采集獲取包括鍋爐的金屬壁溫、爐膛 負壓、主蒸汽的溫度和壓力、再熱蒸汽的溫度和壓力、磨煤機出口風溫等在內的一系列運行 參數(shù)，同時獲取其處于穩(wěn)態(tài)狀態(tài)時的鍋爐效率、發(fā)電標準煤耗和供電標準煤耗等多個實際 性能參數(shù)；其中所述金屬壁溫進一步包括對汽包、過熱器和再熱器三個部分的多個測點分 別所采集的測點壁溫值，所述爐膛負壓包括在執(zhí)行采集之前t時刻之內的多個爐膛負壓數(shù) 據(jù)； (b) 利用步驟（a)所獲取的一系列運行參數(shù)和性能指標，對火電機組執(zhí)行如下的安全 性評估操作： (bl)首先檢查汽包、過熱器和再熱器的所述多個測點壁溫值是否存在超過報警閾值的 情況，并根據(jù)檢查結果和以下表達式（一）以獲得金屬壁溫的超溫評估結果a(0): a(0)=l-ncwCcw ( -） 其中，11"表示在所述汽包、過熱器和再熱器的多個測點中，實際壁溫超過報警閾值的測 點總數(shù)量；(："表示對出現(xiàn)超溫時的懲罰因子，其可預設并且使得a(0)彡0 ; (b2)基于汽包、過熱器和再熱器三個部分的所述多個測點壁溫值，繼續(xù)對其分別求取 方差值，并采用線性插值的方式對這三個部分的壁溫均勻性情況各自進行評估，均勻性評 估結果依次表不為a (1)、a (2)和a (3); (b3)利用步驟（bl)和（b2)的評估結果，按照以下的表達式（二）來計算壁溫安全性 的綜合評估結果s(l):
其中，為權重，其可預設但需滿J
(b4)利用步驟（a)所采集的所述爐膛負壓數(shù)據(jù)，求其樣本方差，然后根據(jù)該求得的方 差，采用線性插值的方式獲得反映內火焰燃燒穩(wěn)定性的評估指標s(2); (b5)利用步驟（a)所采集的主蒸汽的溫度和壓力以及再熱蒸汽的溫度和壓力，并基于 與此相關的蒸汽溫度和壓力報警閾值，采用線性插值的方式得到反映蒸汽溫度和壓力的評 估指標s (3); (b6)利用步驟（a)所采集的磨煤機出口風溫，并基于煤種的揮發(fā)來設定磨煤機出口風 溫閾值，然后基于以下表達式（三）來計算得出制粉系統(tǒng)的安全性評估結果s(4): s (4) = l-nfwCfw (三） 其中，nfw表示超過所述磨煤機出口風溫閾值的磨煤機臺數(shù)，C fw表示出現(xiàn)風溫超溫時的 懲罰因子，其可預設并且使得s (4)彡0; 〇37)利用步驟〇33)?〇36)所分別求得的評價指標8(1)、8(2)、 8(3)和8(4)，優(yōu)選采 用加權求和的方式得到反映火電機組安全性的綜合評估指標fsaft; (c) 利用步驟（a)所獲取的處于穩(wěn)態(tài)狀態(tài)時的鍋爐效率、發(fā)電標準煤耗和供電標準 煤耗等多個實際性能參數(shù)，采用線性插值的方式計算得到反映混煤燃燒效率的評估指標 feff； (d)基于步驟（b)所得到的反映火電機組安全性的綜合評估指標fsafe、以及步驟（C)計 算得到的反映混煤燃燒效率的評估指標f;ff，采用加權求和的方式得到最終的配煤摻燒效 果評估結果，由此完成整體的火電機組配煤纏繞效果的在線評估過程。
2.如權利要求1所述的火電機組配煤摻燒效果在線評估方法，其特征在于，所述火電 機組優(yōu)選為大型火電機組。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種火電機組配煤摻燒效果在線評估方法，包括：在待評估的火電機組負荷處于穩(wěn)態(tài)狀況下，采集獲取包括鍋爐的金屬壁溫、爐膛負壓、主蒸汽的溫度和壓力、再熱蒸汽的溫度和壓力、磨煤機出口風溫等在內的一系列運行參數(shù)，同時獲取其鍋爐效率、發(fā)電標準煤耗和供電標準煤耗等多個實際性能參數(shù)；利用所獲取的一系列運行參數(shù)，對火電機組分別執(zhí)行多方位的安全性以及燃燒效率的評估操作；基于所得到的火電機組安全評估指標以及混煤燃燒效率的評估指標，采用加權求和的方式得到配煤摻燒效果最終評估結果。通過本發(fā)明，能夠高效率、全面地反映出鍋爐當前的安全性情況以及混煤燃燒效率的高低，同時具備便于操控、實用性強和評估準確等特點。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104615853
【申請?zhí)枴緾N201410853304
【發(fā)明人】陳剛, 譚鵬, 夏季, 張 成, 方慶艷, 袁向宇, 李鑫, 張小培
【申請人】華中科技大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月31日