CN107563140A - 一种计算动力用煤元素分析的简便方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种计算动力用煤元素分析的简便方法,适用于国内典型动力用煤,包括褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤以及半焦(煤中低温干馏产品)等,可用于电厂的锅炉效率计算、入炉风量计算、烟气成分计算,且预测结果和实际测试结果较为接近,能够很好地指导电厂配煤掺烧,也可用于智能化的配煤掺烧系统,能够节约大量的人力和物力。
Description
技术领域
本发明涉及计算动力用煤元素分析的技术领域,具体涉及一种计算动力用煤元素分析(碳、氢、氮、氧)的简便方法,适用于国内典型动力用煤,包括褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤以及半焦(燃煤中低温干馏产品)等,可用于电厂的锅炉效率计算以及在线配煤掺烧和燃烧优化调整等。
背景技术
目前,国内大多数电厂的煤质检测项目都只进行水分、灰分、挥发分、发热量以及全硫的测试,可用于电厂日常的燃料管理和锅炉运行。随着电厂在线管理的紧迫需要,需更为精确及实时地掌握入炉煤的锅炉效率,而锅炉效率的计算需提供全面的燃料工业分析(水分、灰分、挥发分)、元素分析(碳、氢、氮、氧))、全硫以及发热量等数据。因元素测量设备价格昂贵,测量程序复杂,需专业机构进行测试才能保证测量的精度,费时费力,不能满足电厂实时优化的运行要求。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点,本发明的目的在于提供一种计算动力用煤元素分析的简便方法,本发明计算方法具有足够的精度,且对煤种的适应范围较广。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种计算动力用煤元素分析的简便方法,具体包括如下步骤:
第一步:由电厂提供燃煤的基本煤质数据,包括全水分Mt,%;收到基灰分Aar,%;干燥无灰基挥发分Vdaf,%;收到基全硫St,ar,%;收到基低位发热量Qnet,v,ar,MJ/kg;
第二步;计算收到基挥发分Var,%;
Var=Vdaf×(100-Mt-Aar)/100
第三步;计算干燥无灰基碳Cdaf、收到基碳Car、收到基氢Har、收到基氮Nar、收到基氧Oar,单位均为%;
Cdaf=0.0096Mt+0.0244Aar-0.3913Vdaf+0.5043Qnet,v,ar+83.3291;
Car=Cdaf×(100-Mt-Aar)/100;
Har=0.1695Mt+0.1705Aar+0.1252Var+0.4754Qnet,v,ar-15.0046;
Nar=0.0392Mt+0.0417Aar+0.0087Vdaf+0.1395Qnet,v,ar-3.6590;
Oar=100-Mt-Aar-Car-Har-Nar-St,ar。
通过对国内典型燃煤包括褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤以及半焦等共计101个样品进行了计算数据与试验数据的比较,采用本发明方法计算的Car、Har、Nar、Oar的平均绝对偏差分别为0.85(%)、0.27(%)、0.09(%)、0.66(%),可见计算方法具有足够的精度,且对煤种的适应范围较广。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作更详细说明。
实施例1:扎赉诺尔褐煤的元素反推计算
第一步:由电厂提供燃煤的基本煤质测试数据,包括全水分Mt,%;收到基灰分Aar,%;干燥无灰基挥发分Vdaf,%;全硫St,ar,%;收到基低位发热量Qnet,v,ar,MJ/kg。
扎赉诺尔褐煤的煤质参数:Mt=30.9,Aar=9.60,Vdaf=43.31,St,ar=0.23,Qnet,v,ar=15.68
第二步;计算收到基挥发分Var,%;
Var=Vdaf×(100-Mt-Aar)/100=43.31×(100-30.9-9.60)/100=25.77;
第三步;计算干燥无灰基碳Cdaf、收到基碳Car、收到基氢Har、收到基氮Nar、收到基氧Oar,单位均为%;
Cdaf=0.0096Mt+0.0244Aar-0.3913Vdaf+0.5043Qnet,v,ar+83.3291=0.0096×30.9+0.0244×9.60-0.3913×43.31+0.5043×15.68+83.3291=74.82;
Car=Cdaf×(100-Mt-Aar)/100=74.82×(100-30.9-9.60)/100=44.52;
Har=0.1695Mt+0.1705Aar+0.1252Var+0.4754Qnet,v,ar-15.0046=0.1695×30.9+0.1705×9.60+0.1252×25.77+0.4754×15.68-15.0046=2.55;
Nar=0.0392Mt+0.0417Aar+0.0087Vdaf+0.1395Qnet,v,ar-3.6590=0.0392×30.9+0.0417×9.60+0.0087×43.31+0.1395×15.68-3.6590=0.52;
Oar=100-Mt-Aar-Car-Har-Nar-St,ar=100-30.9-9.60-44.52-2.55-0.52-0.23=11.68;
扎赉诺尔褐煤的Car、Har、Nar、Oar的实测分别结果是44.55、2.73、0.58、11.41,可见模型计算结果和实测结果非常接近,表明了本发明计算方法的准确性。
实施例2:准格尔烟煤的元素反推计算
第一步:由电厂提供燃煤的基本煤质测试数据,包括全水分Mt,%;收到基灰分Aar,%;干燥无灰基挥发分Vdaf,%;全硫St,ar,%;收到基低位发热量Qnet,v,ar,MJ/kg。
准格尔烟煤的煤质参数:Mt=9.5,Aar=20.53,Vdaf=37.83,St,ar=0.44,Qnet,v,ar=20.88
第二步;计算收到基挥发分Var,%;
Var=Vdaf×(100-Mt-Aar)/100=37.83×(100-9.5-20.53)/100=26.47;
第三步;计算干燥无灰基碳Cdaf、收到基碳Car、收到基氢Har、收到基氮Nar、收到基氧Oar,单位均为%;
Cdaf=0.0096Mt+0.0244Aar-0.3913Vdaf+0.5043Qnet,v,ar+83.3291=0.0096×9.5+0.0244×20.53-0.3913×37.83+0.5043×20.88+83.3291=79.65;
Car=Cdaf×(100-Mt-Aar)/100=79.65×(100-9.5-20.53)/100=55.73;
Har=0.1695Mt+0.1705Aar+0.1252Var+0.4754Qnet,v,ar-15.0046=0.1695×9.5+0.1705×20.53+0.1252×26.47+0.4754×20.88-15.0046=3.35;
Nar=0.0392Mt+0.0417Aar+0.0087Vdaf+0.1395Qnet,v,ar-3.6590=0.0392×9.5+0.0417×20.53+0.0087×37.83+0.1395×20.88-3.6590=0.81;
Oar=100-Mt-Aar-Car-Har-Nar-St,ar=100-9.5-20.53-55.73-3.35-0.81-0.44=9.64;
准格尔烟煤的Car、Har、Nar、Oar的实测分别结果是56.21、3.43、0.91、8.98,可见模型计算结果和实测结果非常接近,表明了本发明计算方法的准确性。
实施例3:新密贫煤的元素反推计算
第一步:由电厂提供燃煤的基本煤质测试数据,包括全水分Mt,%;收到基灰分Aar,%;干燥无灰基挥发分Vdaf,%;全硫St,ar,%;收到基低位发热量Qnet,v,ar,MJ/kg。
准格尔烟煤的煤质参数:Mt=5.6,Aar=24.95,Vdaf=17.27,St,ar=0.28,Qnet,v,ar=23.22
第二步;计算收到基挥发分Var,%;
Var=Vdaf×(100-Mt-Aar)/100=17.27×(100-5.6-24.95)/100=11.99;
第三步;计算干燥无灰基碳Cdaf、收到基碳Car、收到基氢Har、收到基氮Nar、收到基氧Oar,单位均为%;
Cdaf=0.0096Mt+0.0244Aar-0.3913Vdaf+0.5043Qnet,v,ar+83.3291=0.0096×5.6+0.0244×24.95-0.3913×17.27+0.5043×23.22+83.3291=88.94;
Car=Cdaf×(100-Mt-Aar)/100=88.94×(100-5.6-24.95)/100=61.77;
Har=0.1695Mt+0.1705Aar+0.1252Var+0.4754Qnet,v,ar-15.0046=0.1695×5.6+0.1705×24.95+0.1252×11.99+0.4754×23.22-15.0046=2.74;
Nar=0.0392Mt+0.0417Aar+0.0087Vdaf+0.1395Qnet,v,ar-3.6590=0.0392×5.6+0.0417×24.95+0.0087×17.27+0.1395×23.22-3.6590=0.99;
Oar=100-Mt-Aar-Car-Har-Nar-St,ar=100-5.6-24.95-61.77-2.74-0.99-0.28=3.67;
准格尔烟煤的Car、Har、Nar、Oar的实测分别结果是60.85、2.92.、1.26、4.14,可见模型计算结果和实测结果非常接近,表明了本发明计算方法的准确性。
Claims (1)
1.一种计算动力用煤元素分析的简便方法,其特征在于:具体包括如下步骤:
第一步:由电厂提供燃煤的基本煤质测试数据,包括全水分Mt,%;收到基灰分Aar,%;干燥无灰基挥发分Vdaf,%;全硫St,ar,%;收到基低位发热量Qnet,v,ar,MJ/kg;
第二步;计算收到基挥发分Var,%;
Var=Vdaf×(100-Mt-Aar)/100
第三步;计算干燥无灰基碳Cdaf、收到基碳Car、收到基氢Har、收到基氮Nar、收到基氧Oar,单位均为%;
Cdaf=0.0096Mt+0.0244Aar-0.3913Vdaf+0.5043Qnet,v,ar+83.3291;
Car=Cdaf×(100-Mt-Aar)/100;
Har=0.1695Mt+0.1705Aar+0.1252Var+0.4754Qnet,v,ar-15.0046;
Nar=0.0392Mt+0.0417Aar+0.0087Vdaf+0.1395Qnet,v,ar-3.6590;
Oar=100-Mt-Aar-Car-Har-Nar-St,ar。
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