CN102721798B - 一种实时计算煤质硫成分的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供本发明一种实时计算煤质硫成分的方法，利用脱硫吸收塔入口SO₂实时浓度、空预器出口干烟气体积、空预器出口氧量和脱硫吸收塔入口氧量，实时计算出入炉煤硫份质量百分含量；本发明根据目前机组实时采集的数据和性能计算结果，实时计算出电厂入炉煤硫含量，可用于满足煤质硫含量分析、锅炉效率计算用实时煤质硫百分含量的需求；有效避免人为的输入干扰，保证数据的客观性和可靠性。

Description

一种实时计算煤质硫成分的方法

【技术领域】

本发明属于电力行业，涉及燃煤机组实时计算的方法，特别涉及电厂入炉煤的硫份计算，可应用于锅炉效率实时计算、机组煤耗实时计算。

【背景技术】

锅炉烟气中二氧化硫对锅炉受热面及脱硫系统安全、正常运行造成一定影响。目前，电厂入炉煤的硫含量采用实时测量和手动输入化验数据的方式确定，实时测量有辐射源，测量精度也不高，手动输入化验数据不能实时反映机组的运行状况。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种实时计算煤质硫成分的方法，利用脱硫吸收塔入口SO₂实时浓度、空预器出口干烟气体积、空预器出口氧量和脱硫吸收塔入口氧量，实时计算出入炉煤硫份质量百分含量；有效避免人为的输入干扰，保证数据的客观性和可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种实时计算煤质硫成分的方法，其特征在于，采集电厂吸收塔入口SO₂实时浓度C_so2，空预器出口烟气氧量O_2,Ahgasout，吸收塔入口烟气氧量O_2，Fgdin，通过公式（1）得到电厂入炉煤硫质量百分含量：

$S_{\mathrm{ar}}=\frac{C_{\mathrm{SO}2}\×V_{y,\mathrm{Ahgasout}}}{20000}\frac{21-O_{2,\mathrm{AHgasout}}}{21-O_{2,\mathrm{Fgdin}}}---\left(1\right)$

式中：S_ar——入炉煤硫质量百分含量，%；

C_so2——吸收塔入口SO₂实时浓度，mg/Nm³；

V_y，Ahgasout——空气预热器出口处每千克煤产生干烟气体积，Nm³/kg；

O_2,Ahgasout——空预器出口烟气氧量，%；

O_2,Fgdin——吸收塔入口烟气氧量，%；

空气预热器出口处每千克煤产生干烟气体积V_y，Ahgasout为实时采集的测量数据，或者通过如下方法计算：

V_air0=0.089(C_r+0.375S_ar)+0.265H_ar-0.0333O_ar         (2)

式中：V_air0——实际燃烧掉的碳计算的理论的空气量，Nm³/kg；

C_r——燃料收到基实际烧掉的碳质量百分含量，%；

S_ar——入炉煤收到基硫份质量百分含量，%；

H_ar——入炉煤收到基氢质量百分含量，%；

O_ar——入炉煤收到基氧质量百分含量，%；

$V_{\mathrm{yan}0}=1.886\frac{(C_r+{0.375S}_{\mathrm{ar}})}{100}+0.79\×V_{\mathrm{air}0}+0.8\frac{N_{\mathrm{ar}}}{100}---\left(3\right)$

式中：V_yan0——实际燃烧掉的碳计算的理论燃烧干烟气量，Nm³/kg；

C_r——燃料收到基实际烧掉的碳质量百分含量，%；

S_ar——入炉煤收到基硫份质量百分含量，%；

V_air0——实际燃烧掉的碳计算的理论的空气量，Nm³/kg；

N_ar——入炉煤收到基氮质量百分含量，%；

$V_{y,\mathrm{Ahgasout}}=V_{\mathrm{yan}0}+(\frac{21}{21-O_{2,\mathrm{Ahgasout}}}-1)\×V_{\mathrm{air}0}---\left(4\right).$

公式(2)~(4)中，涉及煤质元素成分由以下方式获得：1.实时计算值；2.煤质设计值；3.电厂填报煤质信息。

相对于现有技术，本发明具有以下优点：本发明一种实时计算煤质硫成分的方法，利用脱硫吸收塔入口SO₂实时浓度、空预器出口干烟气体积、空预器出口氧量和脱硫吸收塔入口氧量，实时计算出入炉煤硫份质量百分含量；本发根据明现场数据得出的计算结果，跟随现场参数实际情况不同而变化，更能反映实际煤质硫分情况；本发明根据目前机组实时采集的数据和性能计算结果，实时计算出电厂入炉煤硫含量的，可用于满足煤质硫含量分析、锅炉效率计算用实时煤质硫百分含量的需求；有效避免人为的输入干扰，保证数据的客观性和可靠性。

【具体实施方式】

（1）硫计算

采集电厂吸收塔入口SO₂实时浓度C_so2，空预器出口烟气氧量O_2,Ahgasout，吸收塔入口烟气氧量O_2,Fgdin，通过公式（1）计算电厂入炉煤硫质量百分含量：

$S_{\mathrm{ar}}=\frac{C_{\mathrm{SO}2}\×V_{y,\mathrm{Ahgasout}}}{20000}\frac{21-O_{2,\mathrm{AHgasout}}}{21-O_{2,\mathrm{Fgdin}}}---\left(1\right)$

式中：S_ar——入炉煤硫质量百分含量，%；

C_so2——吸收塔入口SO₂实时浓度，mg/Nm³；

V_y，Ahgasout——空气预热器出口处每千克煤产生干烟气体积，Nm³/kg；

O_2,Ahgasout——空预器出口烟气氧量，%；

O_2,Fgdin——吸收塔入口烟气氧量，%；

（2）空预器出口干烟气体积流量

空预器出口干烟气体积流量可以采用实时采集的测量数据，也可以按《GB10184-88锅炉电站试验规程》进行计算如下：

V_air0=0.089(C_r+0.375S_ar)+0.265H_ar-0.0333O_ar          (2)

式中：V_air0——实际燃烧掉的碳计算的理论的空气量，Nm³/kg；

C_r——燃料收到基实际烧掉的碳质量百分含量，%；

S_ar——入炉煤收到基硫份质量百分含量，%；

H_ar——入炉煤收到基氢质量百分含量，%；

O_ar——入炉煤收到基氧质量百分含量，%；

$V_{\mathrm{yan}0}=1.886\frac{(C_r+0.375S_{\mathrm{ar}})}{100}+0.79\×V_{\mathrm{air}0}+0.8\frac{N_{\mathrm{ar}}}{100}---\left(3\right)$

式中：V_yan0——实际燃烧掉的碳计算的理论燃烧干烟气量，Nm³/kg；

C_r——燃料收到基实际烧掉的碳质量百分含量，%；

S_ar——入炉煤收到基硫份质量百分含量，%；

V_air0——实际燃烧掉的碳计算的理论的空气量，Nm³/kg；

N_ar——入炉煤收到基氮质量百分含量，%；

$V_{y,\mathrm{Ahgasout}}=V_{\mathrm{yan}0}+(\frac{21}{21-O_{2,\mathrm{Ahgasout}}}-1)\×V_{\mathrm{air}0}---\left(4\right)$

（3）计算的稳定性和准确性

为了保证计算结果的准确定和稳定性，吸收塔入口SO₂实时浓度、空预器出口干烟气体积、空预器出口烟气氧量、吸收塔入口烟气氧量等实时数据可以采用一定时间内的平均值进行计算，得到的入炉煤硫份含量用于锅炉效率计算，计算得到的入炉煤硫份跟随吸收塔入口烟气SO₂浓度趋势波动；同时，实时采集数据需要校验后，再代入公式计算。

Claims (1)

1.一种实时计算煤质硫成分的方法，其特征在于，采集电厂吸收塔入口SO₂实时浓度C_so2，空气预热器出口烟气氧量O_2,Ahgasout，吸收塔入口烟气氧量O_2,Fgdin，通过公式(1)得到电厂入炉煤硫质量百分含量：

$S_{\mathrm{ar}}=\frac{C_{\mathrm{SO}2}\×V_{y,\mathrm{Ahgasout}}}{20000}\frac{21-O_{2,\mathrm{AHgasout}}}{21-O_{2,\mathrm{Fgdin}}}---\left(1\right)$

式中：S_ar——入炉煤硫质量百分含量，％；

C_so2——吸收塔入口SO₂实时浓度，mg/Nm³；

V_y,Ahgasout——空气预热器出口处每千克煤产生干烟气体积，Nm³/kg；

O_2,Ahgasout——空气预热器出口烟气氧量，％；

O_2,Fgdin——吸收塔入口烟气氧量，％；

空气预热器出口处每千克煤产生干烟气体积V_y,Ahgasout为实时采集的测量数据，或者通过如下方法计算：

V_air0＝0.089(C_r+0.375S_ar)+0.265H_ar-0.0333O_ar     (2)

式中：V_air0——实际燃烧掉的碳计算的理论的空气量，Nm³/kg；

C_r——燃料收到基实际烧掉的碳质量百分含量，％；

S_ar——入炉煤收到基硫份质量百分含量，％；

H_ar——入炉煤收到基氢质量百分含量，％；

O_ar——入炉煤收到基氧质量百分含量，％；

$V_{\mathrm{yan}0}=1.886\frac{(C_r+0.375S_{\mathrm{ar}})}{100}+0.79\×V_{\mathrm{air}0}+0.8\frac{N_{\mathrm{ar}}}{100}---\left(3\right)$

式中：V_yan0——实际燃烧掉的碳计算的理论燃烧干烟气量，Nm³/kg；

C_r——燃料收到基实际烧掉的碳质量百分含量，％；

S_ar——入炉煤收到基硫份质量百分含量，％；

V_air0——实际燃烧掉的碳计算的理论的空气量，Nm³/kg；

N_ar——入炉煤收到基氮质量百分含量，％；

$V_{y,\mathrm{Ahgasout}}=V_{\mathrm{yan}0}+(\frac{21}{21-O_{2,\mathrm{Ahgasout}}}-1)\×V_{\mathrm{air}0}---\left(4\right).$