CN104614197A - 煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法，主要针对配置中储式制粉系统的锅炉无法直接计量入炉煤量，难以在线监测锅炉热效率而设计。本发明煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法包括：假定初始锅炉热效率η_b,jd；分别获取锅炉有效利用热、入炉煤量、混合燃料的特性数据、混合燃料的燃烧计算结果、热损失数据；获取锅炉热效率计算值η_b，将|η_b-η_b,jd|与设定量ε进行比较，若|η_b-η_b,jd|大于ε，则令η_b＝η_b,jd重新获取锅炉热效率计算值；若|η_b-η_b,jd|小于或等于ε，则输出锅炉热效率计算值η_b作为当前锅炉热效率。本发明能够在线监测煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率，实时指导锅炉运行人员进行优化调整，实现锅炉的经济运行，达到节能降耗的目的。

Description

煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法

技术领域

本发明涉及锅炉运行性能在线监测的技术领域，尤其涉及一种煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法。

背景技术

钢铁企业在冶炼过程中产生了大量的高炉煤气，由于高炉煤气具有热值低、含氮量高、燃烧稳定性较差等特点，目前许多钢铁厂对高炉煤气的利用都不够充分，大量高炉煤气被放散，造成能源的浪费。如何利用好钢铁生产工艺中副产的高炉煤气资源，是相关技术人员普遍关心的问题。

近年来，煤粉与高炉煤气混烧锅炉在一些钢铁厂取得了成功应用并逐步推广，通过将高炉煤气引入煤粉锅炉，解决了高炉煤气单独燃烧较为困难的问题，有效地降低了高炉煤气的放散率。而从钢铁厂的角度来看，采用煤粉与煤气混烧的方式能较好地利用煤气，有助于实现煤气管网的平衡。此外，煤粉锅炉掺烧煤气后，SO₂、NOx和粉尘颗粒物的排放量与传统的煤粉锅炉相比均有较大幅度的降低。因此，煤粉锅炉掺烧高炉煤气的方式具有广阔的应用前景，尤其是在当前资源日益紧张和环保要求越来越高的形势下，更能凸显其经济效益和社会效益。

随着钢铁企业节能降耗工作的积极开展，自备电厂锅炉的经济运行越来越受到重视。锅炉热效率是机组的关键性能指标，反映了机组运行的经济性。对煤粉与高炉煤气混烧锅炉的热效率进行在线监测，实时分析锅炉的经济性能，并以此为依据对锅炉进行燃烧调整操作，使得锅炉处于最佳工况下运行，具有重要的实用意义和相当的必要性。

然而，要想实时监测煤粉与高炉煤气混烧锅炉的热效率，首先必须知道两种不同燃料的配比，即入炉煤量和入炉高炉煤气量是必不可少的已知条件。其中，对于入炉高炉煤气量，目前其计量技术已经较为成熟。但是对于入炉煤量，尤其是对于配置中储式制粉系统的锅炉，很难通过计量手段来获取对应工况下的入炉煤量，而目前大多数煤粉与高炉煤气混烧锅炉配置的都是中储式制粉系统，这就给锅炉热效率的在线监测带来很大困难。因此，如何避开入炉煤量直接获取的困难，通过其他途径构建一个适用于煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法，成为目前亟待解决的一个难题，具有重要的实用意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法，能够实时指导锅炉运行人员进行优化调整，有助于实现锅炉的经济运行。

为达到上述目的，本发明煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法，具体包括：

获取在线监测锅炉热效率所需的有效数据；

根据所述有效数据计算煤粉与高炉煤气混烧锅炉的热效率，具体包括：

假定初始锅炉热效率η_b,jd；

根据所述有效数据获取锅炉有效利用热Q₁；

将所述初始锅炉热效率η_b,jd和所述锅炉有效利用热Q₁带入入炉煤量计算公式获取入炉煤量，所述入炉煤量计算公式为:

$B_c=\frac{Q_1/{\mathrm{\η}}_{b,\mathrm{jd}}-B_g{\left(Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}\right)}_{\mathrm{gas}}}{{\left(Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}\right)}_{\mathrm{coal}}}$

其中，B_c为所述入炉煤量；

Q₁为所述锅炉有效利用热；

η_b,jd为所述初始锅炉热效率；

B_g为入炉高炉煤气量；

(Q_ar,net)_coal为入炉煤收到基低位发热量；

(Q_ar,net)_gas为入炉高炉煤气收到基低位发热量；

根据所述入炉煤量B_c、所述入炉高炉煤气量B_g、燃煤特性数据以及高炉煤气特性数据获取混合燃料的特性数据，所述混合燃料的特性数据包括混合燃料收到基低位发热量Q_ar,net、混合燃料收到基灰分质量含量百分率A_ar、混合燃料收到基水分质量含量百分率M_ar、混合燃料收到基碳元素质量含量百分率C_ar、混合燃料收到基氢元素质量含量百分率H_ar、混合燃料收到基氧元素质量含量百分率O_ar、混合燃料收到基氮元素质量含量百分率N_ar、混合燃料收到基硫元素质量含量百分率S_ar；

根据排烟氧量、排烟中CO含量以及所述混合燃料的特性数据进行混合燃料的燃烧计算，获取混合燃料的燃烧计算结果，所述混合燃料的燃烧计算结果包括实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率实际燃烧条件下的燃料特性系数β、干烟气中三原子气体的容积含量φ′(RO₂)、干烟气中N₂的容积含量φ′(N₂)、燃烧所需理论干空气量燃烧产生的实际干烟气量V_gy、排烟处过量空气系数α_py以及燃烧产生的水蒸气量

根据获得的混合燃料的燃烧计算结果获取热损失数据，所述热损失数据包括排烟热损失q₂、可燃气体未完全燃烧热损失q₃、固体未完全燃烧热损失q₄、散热损失q₅以及灰渣物理热损失q₆；

将获得的热损失数据带入锅炉热效率计算公式获取锅炉热效率计算值，所述锅炉热效率计算公式为：

η_b＝100-(q₂+q₃+q₄+q₅+q₆)

其中，η_b为所述锅炉热效率计算值；

q₂、q₃、q₄、q₅、q₆分别为所述排烟热损失、所述可燃气体未完全燃烧热损失、所述固体未完全燃烧热损失、所述散热损失、所述灰渣物理热损失；

将所述初始锅炉热效率η_b,jd与所述锅炉热效率计算值η_b进行比较，获取η_b,jd与η_b的差值的绝对值|η_b-η_b,jd|，将|η_b-η_b,jd|与设定量ε进行比较；

若|η_b-η_b,jd|大于设定量ε，则将获得的锅炉热效率计算值η_b赋值给所述初始锅炉热效率η_b,jd，重新获取锅炉热效率计算值，直至|η_b-η_b,jd|小于或等于设定量ε；

若|η_b-η_b,jd|小于或等于设定量ε，则直接输出所述锅炉热效率计算值η_b作为当前锅炉热效率。

本发明煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法的有益效果：

1、本发明通过计算求解间接获取入炉煤量，以得到混合燃料特性并进而实现锅炉热效率的求解，克服了配置中储式制粉系统的锅炉入炉煤量无法直接计量给锅炉热效率监测带来的困难；

2、本发明在现场不需要额外增加仪表和设备，利用电厂现有的热工配置条件即可实现，具有良好的可实施性和可操作性；

3、通过本发明获取的监测结果能够实时指导锅炉运行人员进行优化调整，有助于实现锅炉的经济运行，达到节能降耗的目的。

附图说明

图1是本发明煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法的计算流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

本发明煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法，具体包括如下步骤：

1、获取输入数据，包括通过厂级监控信息系统实时采集机组的在线运行数据，以及通过手工输入端口定期录入燃料的离线化验分析数据；其中所述的在线运行数据包括：排烟温度、排烟氧量、排烟中CO含量、飞灰含碳量、入炉高炉煤气量、锅炉蒸发量、主蒸汽压力、主蒸汽温度、给水流量、给水压力、给水温度、汽包压力、送风机入口空气温度；所述的离线分析数据包括：燃煤工业成分、燃煤元素成分、燃煤低位发热量、高炉煤气成分、高炉煤气低位发热量、炉渣含碳量。

2、对步骤1获得的输入数据进行预处理，包括坏点处理和数据平滑处理，得到用于计算锅炉热效率的有效数据。

3、如图1所示，根据步骤2获得的有效数据，获取煤粉与高炉煤气混烧锅炉的热效率，具体包括：

3.1假定初始锅炉热效率η_b,jd。

3.2根据机组的在线运行数据计算得到锅炉有效利用热：

Q_l＝1000[D(h_zq-h_gs)+D_pw(h_pw-h_gs)]   (1)

式中，Q₁为锅炉有效利用热，kJ/h；

D、D_pw分别为主蒸汽流量、排污流量，t/h；

h_zq为主蒸汽焓值，kJ/kg，可通过主蒸汽温度t_zq、主蒸汽压力p_zq，利用经典的1997年国际水和水蒸汽性质协会提出的工业用水和水蒸汽热力性质模型IAPWS-IF97(Association for the Properties of Water and Steam)计算得到；

h_gs为给水焓值，kJ/kg，可通过给水温度t_gs、给水压力p_gs，利用经典的IAPWS-IF97模型计算得到；

h_pw为排污焓值，kJ/kg，即汽包压力下对应的饱和水焓值，可根据汽包压力p_gb，利用经典的IAPWS-IF97模型计算得到；

3.3根据步骤3.1假定的初始锅炉热效率η_b,jd和步骤3.2获得的锅炉有效利用热Q₁得到入炉煤量B_c：

$B_c=\frac{Q_1/{\mathrm{\η}}_{b,\mathrm{jd}}-B_g{\left(Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}\right)}_{\mathrm{gas}}}{{\left(Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}\right)}_{\mathrm{coal}}}---\left(2\right)$

式中，B_c为入炉煤量，kg/h；

B_g为入炉高炉煤气量，m³/h；

(Q_ar,net)_coal为入炉煤收到基低位发热量，kJ/kg；

(Q_ar,net)_gas为入炉高炉煤气收到基低位发热量kJ/m³

3.4根据入炉煤量B_c、入炉高炉煤气量B_g、燃煤特性数据以及高炉煤气特性数据计算得到混合燃料的特性数据，包括混合燃料的收到基低位发热量Q_ar,net、收到基灰分质量含量百分率A_ar、收到基水分质量含量百分率M_ar、收到基碳元素质量含量百分率C_ar、收到基氢元素质量含量百分率H_ar、收到基氧元素质量含量百分率O_ar、收到基氮元素质量含量百分率N_ar、收到基硫元素质量含量百分率S_ar，其计算通式如下：

y_i＝b_coalx_coal,i+b_gasx_gas,i   (3)

式中，y_i为混合燃料的某项特性数据；

x_coal,i、x_gas,i分别为燃煤的对应特性数据、高炉煤气的对应特性数据，其中高炉煤气的特性数据需预先进行换算以与燃煤具有同样的特性指标；

b_coal、b_gas分别为燃煤消耗量占总燃料消耗量的份额、高炉煤气消耗量占总燃料消耗量的份额，b_coal、b_gas分别根据入炉煤量B_c和入炉高炉煤气量B_g得到：

$b_{\mathrm{coal}}=\frac{B_c}{B_c+B_g/{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{gas}}}---\left(4\right)$

$b_{\mathrm{gas}}=\frac{B_g/{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{gas}}}{B_c+B_g/{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{gas}}}---\left(5\right)$

式中，B_c为入炉煤量，kg/h；

B_g为入炉高炉煤气量，m³/h；

ρ_gas为高炉煤气的密度，kg/m³。

3.5根据排烟氧量、排烟中CO含量和步骤3.4获得的混合燃料特性数据进行混合燃料的燃烧计算，具体包括：

3.5.1计算实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率

$C_{\mathrm{ar}}^r=C_{\mathrm{ar}}-\frac{A_{\mathrm{ar}}}{100}[\frac{r_{1z}{C}_{1z}^C}{100-C_{1z}^C}+\frac{r_{\mathrm{fh}}{C}_{\mathrm{fh}}^C}{100-C_{\mathrm{fh}}^C}]---\left(6\right)$

式中，为混合燃料收到基实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率，％；

C_ar、A_ar分别为混合燃料收到基碳元素、灰分的质量含量百分率，％；

分别为炉渣、飞灰中的含碳量，％；

r_lz、r_fh分别为炉渣、飞灰中灰量占燃煤总灰量的份额，％，分别取为10％和90％。

3.5.2计算实际燃烧条件下的燃料特性系数β：

$\mathrm{\β}=2.35\frac{H_{\mathrm{ar}}-0.126O_{\mathrm{ar}}+0.038N_{\mathrm{ar}}}{C_{\mathrm{ar}}^r+0.375S_{\mathrm{ar}}}---\left(7\right)$

式中，β为实际燃烧条件下的燃料特性系数。

3.5.3计算干烟气中三原子气体的容积含量φ′(RO₂)：

${\mathrm{\φ}}^{\′}\left({\mathrm{RO}}_2\right)=\frac{21-{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(O_2\right)-(0.605+\mathrm{\β}){\mathrm{\φ}}^{\′}\left(\mathrm{CO}\right)}{1+\mathrm{\β}}---\left(8\right)$

式中，φ′(RO₂)为干烟气中三原子气体的容积含量，％；

φ′(O₂)、φ′(CO)分别为排烟氧量和排烟中CO含量，％。

3.5.4计算干烟气中N₂的容积含量φ′(N₂)：

φ′(N₂)＝100-φ′(RO₂)-φ′(O₂)-φ′(CO)   (9)

式中，φ′(N₂)为干烟气中N₂的容积含量，％。

3.5.5计算燃烧所需理论干空气量

$V_{\mathrm{gk}}^0=0.0889(C_{\mathrm{ar}}^r+0.375S_{\mathrm{ar}})+0.265H_{\mathrm{ar}}-0.0333O_{\mathrm{ar}}---\left(10\right)$

式中，为每千克混合燃料燃烧所需的理论干空气量，m³/kg；

S_ar、H_ar、O_ar分别为混合燃料收到基硫元素、氢元素、氧元素的质量含量百分率，％。

3.5.6计算燃烧产生的实际干烟气量V_gy：

$V_{\mathrm{gy}}=\frac{1.866C_{\mathrm{ar}}^r+0.7S_{\mathrm{ar}}}{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left({\mathrm{RO}}_2\right)+{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(\mathrm{CO}\right)}---\left(11\right)$

式中，V_gy为每千克混合燃料燃烧产生的实际干烟气量，m³/kg。

3.5.7计算排烟处过量空气系数α_py：

${\mathrm{\α}}_{\mathrm{py}}=\frac{21}{21-79\frac{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(O_2\right)-0.5{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(\mathrm{CO}\right)}{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(N_2\right)-\frac{0.8N_{\mathrm{ar}}}{V_{\mathrm{gy}}}}}---\left(12\right)$

式中，α_py为排烟处过量空气系数，—；

φ′(N₂)为干烟气中N₂的容积含量百分率，％；

N_ar为混合燃料收到基氮元素质量含量百分率，％。

3.5.8计算燃烧产生的水蒸气量V_H2O：

$V_{H_{2}O}=1.24[\frac{9H_{\mathrm{ar}}+M_{\mathrm{ar}}}{100}+1.293{\mathrm{\α}}_{\mathrm{py}}{V}_{\mathrm{gk}}^0{d}_k]---\left(13\right)$

式中，为每千克混合燃料燃烧产生的水蒸气量，m³/kg；

M_ar为混合燃料收到基水分质量含量百分率，％；

d_k为空气绝对湿度，kg/kg(干空气)，可按季节取值：在冬季取值0.002kg/kg，夏季取值0.02kg/kg，春季与秋季取值0.01k g/kg。

3.6根据步骤3.5获得的混合燃料燃烧计算结果进行各项热损失计算，具体包括：

3.6.1计算排烟热损失q₂：

$q_2=\frac{V_{\mathrm{gy}}{c}_{p,\mathrm{gy}}+V_{H_{2}O}{c}_{p,H_{2}O}}{Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}}({\mathrm{\θ}}_{\mathrm{py}}-t_0)\×100---\left(14\right)$

式中，q₂为排烟热损失，％；

Q_ar,net为混合燃料收到基低位发热量，kJ/kg；

θ_py为排烟温度，℃；

t₀为送风机入口空气温度，℃；

为水蒸气在t₀至θ_py温度间的平均比定压热容，kJ/(m³·K)；

c_p,gy为排烟处干烟气在t₀至θ_py温度间的平均比定压热容，根据干烟气成分按加权平均计算求得：

$c_{p,\mathrm{gy}}=c_{p,O_2}\frac{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(O_2\right)}{100}+c_{p,{\mathrm{CO}}_2}\frac{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left({\mathrm{RO}}_2\right)}{100}+c_{p,\mathrm{CO}}\frac{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(\mathrm{CO}\right)}{100}+c_{p,N_2}\frac{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(N_2\right)}{100}---\left(15\right)$

式中，φ′(O₂)、φ′(RO₂)、φ′(CO)、φ′(N₂)分别为排烟氧量、干烟气中三原子气体的容积含量、排烟中CO含量、干烟气中N₂的容积含量，％；

分别为O₂、CO₂、CO、N₂在t₀至θ_py温度间的平均比定压热容，kJ/(m³·K)。

3.6.2计算可燃气体未完全燃烧热损失q₃：

$q_3=12636\frac{V_{\mathrm{gy}}{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(\mathrm{CO}\right)}{Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}}---\left(16\right)$

式中：q₃为可燃气体未完全燃烧热损失，％；

3.6.3计算固体未完全燃烧热损失q₄：

$q_4=\frac{337.27A_{\mathrm{ar}}}{Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}}[\frac{r_{1z}{C}_{1z}^C}{100-C_{1z}^C}+\frac{r_{\mathrm{th}}{C}_{\mathrm{fh}}^C}{100-C_{\mathrm{fh}}^C}]---\left(17\right)$

式中，q₄为固体未完全燃烧热损失，％；

3.6.4计算散热损失q₅：

$q_5=\frac{D_e}{D}{q}_{5e}---\left(18\right)$

式中，q₅为散热损失，％；

D_e为锅炉额定负荷下的蒸发量，t/h；

D为锅炉实际蒸发量，t/h；

q_5e为锅炉额定负荷下的散热损失，％，按下式获得：

q_5e＝5.82×(D_e)^-0.38   (19)

3.6.5计算灰渣物理热损失q₆：

$q_6=\frac{A_{\mathrm{ar}}}{Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}}[\frac{r_{1z}(t_{1z}-t_0)c_{1z}}{100-C_{1z}^C}+\frac{r_{\mathrm{fh}}({\mathrm{\θ}}_{\mathrm{py}}-t_0)c_{\mathrm{fh}}}{100-C_{\mathrm{th}}^C}]---\left(20\right)$

式中，q₆为灰渣物理热损失，％；

c_lz为炉渣的比热容，kJ/(kg·K)；

c_fh为飞灰的比热容，kJ/(kg·K)；

t_lz为由炉膛排出的炉渣温度，固态排渣煤粉炉可取为800℃，液态排渣煤粉炉可取为煤灰的熔化温度加100℃。

3.7根据步骤3.6获得的各项热损失数据获取锅炉热效率计算值η_b：

η_b＝100-(q₂+q₃+q₄+q₅+q₆)   (21)

式中，η_b为锅炉热效率计算值，％。

3.8将步骤3.1设定的初始锅炉热效率η_b,jd和步骤3.7计算得到的锅炉热效率计算值η_b进行比较，获取η_b,jd与η_b的差值的绝对值|η_b-η_b,jd|，将|η_b-η_b,jd|与设定量ε进行比较；

若|η_b-η_b,jd|大于设定量ε，则将获得的锅炉热效率计算值η_b赋值给所述初始锅炉热效率η_b,jd，重新执行步骤3.1～步骤3.7，直至|η_b-η_b,jd|小于或等于设定量ε；

若|η_b-η_b,jd|小于或等于设定量ε，则直接输出所述锅炉热效率计算值η_b作为当前锅炉热效率。

3.9通过WEB服务器发布步骤3.8获得的当前锅炉热效率实时计算结果，使得用户终端可以及时浏览锅炉热效率的在线监测值。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法，其特征在于，所述的在线监测方法具体包括：

获取在线监测锅炉热效率所需的有效数据；

根据所述有效数据计算煤粉与高炉煤气混烧锅炉的热效率，具体包括：

假定初始锅炉热效率η_b,jd；

根据所述有效数据获取锅炉有效利用热Q₁；

将所述初始锅炉热效率η_b,jd和所述锅炉有效利用热Q₁带入入炉煤量计算公式获取入炉煤量，所述入炉煤量计算公式为:

$B_c=\frac{Q_1/{\mathrm{\η}}_{b,\mathrm{jd}}-B_g{\left(Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}\right)}_{\mathrm{gas}}}{{\left(Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}\right)}_{\mathrm{coal}}}$

其中，B_c为所述入炉煤量；

Q₁为所述锅炉有效利用热；

η_b,jd为所述初始锅炉热效率；

B_g为入炉高炉煤气量；

(Q_ar,net)_coal为入炉煤收到基低位发热量；

(Q_ar,net)_gas为入炉高炉煤气收到基低位发热量；

根据所述入炉煤量B_c、所述入炉高炉煤气量B_g、燃煤特性数据以及高炉煤气特性数据获取混合燃料的特性数据，所述混合燃料的特性数据包括混合燃料收到基低位发热量Q_ar,net、混合燃料收到基灰分质量含量百分率A_ar、混合燃料收到基水分质量含量百分率M_ar、混合燃料收到基碳元素质量含量百分率C_ar、混合燃料收到基氢元素质量含量百分率H_ar、混合燃料收到基氧元素质量含量百分率O_ar、混合燃料收到基氮元素质量含量百分率N_ar、混合燃料收到基硫元素质量含量百分率S_ar；

根据排烟氧量、排烟中CO含量以及所述混合燃料的特性数据进行混合燃料的燃烧计算，获取混合燃料的燃烧计算结果，所述混合燃料的燃烧计算结果包括实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率、实际燃烧条件下的燃料特性系数β、干烟气中三原子气体的容积含量φ′(RO₂)、干烟气中N₂的容积含量φ′(N₂)、燃烧所需理论干空气量、燃烧产生的实际干烟气量V_gy、排烟处过量空气系数α_py以及燃烧产生的水蒸气量

根据获得的混合燃料的燃烧计算结果获取热损失数据，所述热损失数据包括排烟热损失q₂、可燃气体未完全燃烧热损失q₃、固体未完全燃烧热损失q₄、散热损失q₅以及灰渣物理热损失q₆；

将获得的热损失数据带入锅炉热效率计算公式获取锅炉热效率计算值，所述锅炉热效率计算公式为：

η_b＝100-(q₂+q₃+q₄+q₅+q₆)

其中，η_b为所述锅炉热效率计算值；

q₂、q₃、q₄、q₅、q₆分别为所述排烟热损失、所述可燃气体未完全燃烧热损失、所述固体未完全燃烧热损失、所述散热损失、所述灰渣物理热损失；

将所述初始锅炉热效率η_b,jd与所述锅炉热效率计算值η_b进行比较，获取η_b,jd与η_b的差值的绝对值|η_b-η_b,jd|，将|η_b-η_b,jd|与设定量ε进行比较；

若|η_b-η_b,jd|大于设定量ε，则将获得的锅炉热效率计算值η_b赋值给所述初始锅炉热效率η_b,jd，重新获取锅炉热效率计算值，直至|η_b-η_b,jd|小于或等于设定量ε；

若|η_b-η_b,jd|小于或等于设定量ε，则直接输出所述锅炉热效率计算值η_b作为当前锅炉热效率。

2.根据权利要求1所述煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法，其特征在于，进行混合燃料的燃烧计算具体包括：

计算实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率：

$C_{\mathrm{ar}}^r=C_{\mathrm{ar}}-\frac{A_{\mathrm{ar}}}{100}[\frac{r_{1z}{C}_{1z}^C}{100-C_{1z}^C}+\frac{r_{\mathrm{fh}}{C}_{\mathrm{fh}}^C}{100-C_{\mathrm{fh}}^C}]$

其中，为混合燃料收到基实际燃烧掉的碳元素质量含量百分率；

C_ar、A_ar分别为所述混合燃料收到基碳元素质量含量百分率、所述混合燃料收到基灰分质量含量百分率；

分别为炉渣含碳量、飞灰含碳量；

r_lz、r_fh分别为炉渣中灰量占燃煤总灰量的份额、飞灰中灰量占燃煤总灰量的份额；

计算实际燃烧条件下的燃料特性系数：

$\mathrm{\β}=2.35\frac{H_{\mathrm{ar}}-0.126O_{\mathrm{ar}}+0.038N_{\mathrm{ar}}}{C_{\mathrm{ar}}^r+0.375S_{\mathrm{ar}}}$

其中，β为所述实际燃烧条件下的燃料特性系数；

H_ar、O_ar、N_ar、S_ar分别为所述混合燃料收到基氢元素质量含量百分率、所述混合燃料收到基氧元素质量含量百分率、所述混合燃料收到基氮元素质量含量百分率、所述混合燃料收到基硫元素质量含量百分率；

计算干烟气中三原子气体的容积含量：

${\mathrm{\φ}}^{\′}\left({\mathrm{RO}}_2\right)=\frac{21-{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(O_2\right)-(0.605+\mathrm{\β}){\mathrm{\φ}}^{\′}\left(\mathrm{CO}\right)}{1+\mathrm{\β}}$

其中，φ′(RO₂)为所述干烟气中三原子气体的容积含量；

φ′(O₂)、φ′(CO)分别为排烟氧量和排烟中CO含量；

计算干烟气中N₂的容积含量：

φ′(N₂)＝100-φ′(RO₂)-φ′(O₂)-φ′(CO)

其中，φ′(N₂)为所述干烟气中N₂的容积含量；

计算燃烧所需的理论干空气量：

$V_{\mathrm{gk}}^0=0.0889(C_{\mathrm{ar}}^r+0.375S_{\mathrm{ar}})+0.265H_{\mathrm{ar}}-0.0333O_{\mathrm{ar}}$

其中，为每千克混合燃料燃烧所需的理论干空气量；

计算燃烧产生的实际干烟气量：

$V_{\mathrm{gy}}=\frac{1.866C_{\mathrm{ar}}^r+0.7S_{\mathrm{ar}}}{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left({\mathrm{RO}}_2\right)+{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(\mathrm{CO}\right)}$

其中，V_gy为每千克混合燃料燃烧产生的实际干烟气量；

计算排烟处过量空气系数：

${\mathrm{\α}}_{\mathrm{py}}=\frac{21}{21-79\frac{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(O_2\right)-0.5{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(\mathrm{CO}\right)}{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(N_2\right)-\frac{0.8N_{\mathrm{ar}}}{V_{\mathrm{gy}}}}}$

其中，α_py为所述排烟处过量空气系数；

计算燃烧产生的水蒸气量：

$V_{H_{2}O}=1.24[\frac{9H_{\mathrm{ar}}+M_{\mathrm{ar}}}{100}+1.293{\mathrm{\α}}_{\mathrm{py}}{V}_{\mathrm{gk}}^0{d}_k]$

其中，为每千克混合燃料燃烧产生的水蒸气量；

M_ar为所述混合燃料收到基水分质量含量百分率；

d_k为空气绝对湿度。

3.根据权利要求2所述煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率的在线监测方法，其特征在于，获取热损失数据具体包括：

计算排烟热损失：

$q_2=\frac{V_{\mathrm{gy}}{c}_{p,\mathrm{gy}}+V_{H_{2}O}{c}_{p,H_{2}O}}{Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}}({\mathrm{\θ}}_{\mathrm{py}}-t_0)\×100$

式中，q₂为所述排烟热损失；

Q_ar,net为所述混合燃料收到基低位发热量；

V_gy、分别为每千克混合燃料燃烧产生的实际干烟气量、每千克混合燃料燃烧产生的水蒸气量；

θ_py、t₀分别为排烟温度、送风机入口空气温度；

、c_p,gy分别为水蒸气在t₀至θ_py温度间的平均比定压热容、排烟处干烟气在t₀至θ_py温度间的平均比定压热容，其中c_p,gy根据以下计算公式获得：

$c_{p,\mathrm{gy}}=c_{p,O_2}\frac{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(O_2\right)}{100}+c_{p,{\mathrm{CO}}_2}\frac{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left({\mathrm{RO}}_2\right)}{100}+c_{p,\mathrm{CO}}\frac{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(\mathrm{CO}\right)}{100}+c_{p,N_2}\frac{{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(N_2\right)}{100}$

其中，φ′(O₂)、φ′(RO₂)、φ′(CO)、φ′(N₂)分别为所述排烟氧量、所述干烟气中三原子气体的容积含量、所述排烟中CO含量、所述干烟气中N₂的容积含量；

、c_p,CO、分别为O₂、CO₂、CO、N₂在t₀至θ_py温度间的平均比定压热容；

计算可燃气体未完全燃烧热损失：

$q_3=12636\frac{V_{\mathrm{gy}}{\mathrm{\φ}}^{\′}\left(\mathrm{CO}\right)}{Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}}$

其中，q₃为所述可燃气体未完全燃烧热损失；

计算固体未完全燃烧热损失：

$q_4=\frac{337.27A_{\mathrm{ar}}}{Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}}[\frac{r_{1z}{C}_{1z}^C}{100-C_{1z}^C}+\frac{r_{\mathrm{fh}}{C}_{\mathrm{fh}}^C}{100-C_{\mathrm{fh}}^C}]$

其中，q₄为所述固体未完全燃烧热损失；

A_ar为所述混合燃料收到基灰分质量含量百分率；

r_lz、r_fh分别为所述炉渣中灰量占燃煤总灰量的份额、所述飞灰中灰量占燃煤总灰量的份额；

分别为所述炉渣含碳量、所述飞灰含碳量；

计算散热损失：

$q_5=\frac{D_e}{D}{q}_{5e}$

其中，q₅为所述散热损失；

D_e、D分别为锅炉额定负荷下的蒸发量、锅炉实际蒸发量；

q_5e为锅炉额定负荷下的散热损失，q_5e根据以下计算公式获得：

q_5e＝5.82×(D_e)^-0.38

计算灰渣物理热损失：

$q_6=\frac{A_{\mathrm{ar}}}{Q_{\mathrm{ar},\mathrm{net}}}[\frac{r_{1z}(t_{1z}-t_0)c_{1z}}{100-C_{1z}^C}+\frac{r_{\mathrm{fh}}({\mathrm{\θ}}_{\mathrm{py}}-t_0)c_{\mathrm{fh}}}{100-C_{\mathrm{fh}}^C}]$

其中，q₆为所述灰渣物理热损失；

c_lz、c_fh分别为炉渣比热容、飞灰比热容；

t_lz为炉膛排出的炉渣温度。