CN109002687A - 基于钙平衡确定循环流化床锅炉的灰渣份额的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于钙平衡确定循环流化床锅炉的灰渣份额的方法。所述方法包括以下步骤：1)获取循环流化床锅炉的入炉燃料的质量流量G_f、入炉燃料收到基灰分质量分数A_ar、入炉脱硫剂的质量流量G_d和锅炉总排灰流量G_zh；2)获取循环流化床锅炉的飞灰含碳量底渣含碳量飞灰钙离子质量分数底渣钙离子质量分数入炉燃料钙离子质量分数和入炉脱硫剂钙离子质量分数3)使用公式(7)和(5)计算底渣流量G_dz和飞灰流量G_fh：4)使用公式(1)、(2)，计算底渣份额α_dz和飞灰份额α_fh。本发明的方法的偏差小，表现出相当高的准确性，并且操作简单，能够显著缩短试验时间。

Description

基于钙平衡确定循环流化床锅炉的灰渣份额的方法

技术领域

本发明涉及电站锅炉性能试验技术领域，具体而言，涉及一种基于钙平衡确定循环流化床锅炉的灰渣份额的方法。

背景技术

工业生产中应用的锅炉种类非常多。通常，在大型发电站、企业自备小型电站、化工企业等中应用的大型锅炉主要包括煤粉炉、循环流化床炉、链条炉、沸腾炉等；而普通用途的锅炉则主要包括链条炉、立式热水和蒸汽锅炉等。为了监控其正常运行，需要测定其热效率进而实时测试并监控其性能。

在电站大型锅炉性能测试中使用的重要的过程参数包括灰渣份额，它是锅炉热效率计算中必不可少的参数。灰渣份额包括两部分：底渣份额和飞灰份额，它们分别被定义为排渣流量和锅炉飞灰占总排灰流量的质量百分率。国家标准《GB/T 10184-2015电站锅炉性能试验规程》中规定，对于电站常用的循环流化床锅炉，可采用取设计值或实际测量的方法计算灰渣份额。《DL/T 964-2005循环流化床锅炉性能试验》规程给出了通过实际测量和计算获得灰渣份额的方法，该方法包括以下步骤：

1、计量试验期间排放的底渣的全部质量；

2、计算底渣的排渣流量G_dz与热效率计算中按正平衡迭代计算求得的锅炉总排灰流量G_zh之比的质量百分率，从而获得底渣份额(排底渣流量占锅炉总排灰流量的质量含量百分率)α_dz；和

3、通过步骤2的底渣份额α_dz获得的余者即为飞灰份额α_fh。

上述方法对应的计算公式为：

α_fh＝100-α_dz

其中：G_zh—锅炉总排灰流量，kg/h

G_dz—底渣排渣流量，kg/h

α_dz—底渣份额，％(底渣排渣流量占锅炉总排灰流量的质量含量百分率)

α_fh—飞灰份额，％(飞灰排灰流量占锅炉总排灰流量的质量含量百分率)

—底渣的含碳量，％

在上述方法中，由于入炉燃料量及石灰石量难以准确计量，一般通过计量汽水侧吸热量迭代计算出锅炉总排灰流量。

除上述方法外，还有使用飞灰浓度计算获得灰渣份额的方法，该方法包括以下步骤：

1、采用网格法对排烟中飞灰等速取样；

2、根据飞灰浓度计算飞灰份额；和

3、通过步骤2的飞灰份额获得底渣份额。

具体计算公式如下：

α_dz＝100-α_fh

ρ_fh.fg—烟气中飞灰质量浓度，g/m³

V_fg.d—每千克燃料燃烧生成的在飞灰浓度测量截面处的

干烟气体积，m³/kg

—飞灰的含碳量，％

A_ar—入炉煤收到基灰分质量分数，％

可见，现有技术的计算方法均较为复杂，涉及众多参数的测量。然而，生产实践中由于现场条件和试验时间的限制，往往无法按照规程中的方法对上述参数进行准确测量。特别是测量飞灰浓度的方法过程复杂，需耗费大量人力物力，测试成本较高。因此，锅炉性能测试一般采用取设计值的方式确定灰渣份额，然而锅炉在燃烧过程中，由于使用的煤质、锅炉的运行情况、燃烧的情况各不相同，导致其热效率发生改变，因此，采用取设计值的方式确定灰渣份额往往存在较大误差。

发明内容

因此，为了解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种改进的方法来快速有效地进行灰渣份额测试以确定灰渣份额。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提出了一种基于钙平衡确定循环流化床锅炉的灰渣份额的方法，该方法基于入炉燃料的钙质量和入炉脱硫剂的钙质量的总和与底渣的钙质量和飞灰的钙质量的总和相平衡的原则，以简单的计算方法获得灰渣份额。

其中，首先获取循环流化床锅炉的入炉燃料的质量流量G_f、入炉燃料收到基灰分质量分数A_ar、入炉脱硫剂的质量流量G_d和锅炉总排灰流量G_zh；然后通过化验获取循环流化床锅炉的飞灰含碳量底渣含碳量飞灰钙离子质量分数底渣钙离子质量分数入炉燃料钙离子质量分数和入炉脱硫剂钙离子质量分数之后，基于将钙平衡量化的公式(7)与物料总质量平衡量化的公式(5)联立计算底渣流量G_dz和飞灰流量G_fh，

然后基于公式(1)、(2)计算底渣份额α_dz和飞灰份额α_fh：

α_fh＝100-α_dz (2)

获取参数G_f、A_ar和G_d的步骤之前，方法还包括对入炉燃料和入炉脱硫剂进行取样的步骤，其中，所述入炉燃料的取样过程开始于试验开始时间减去所述入炉燃料从采取点至炉膛的输送时间，所述入炉脱硫剂的取样过程开始于试验开始时间减去所述入炉脱硫剂从采取点至炉膛的输送时间；并且所述入炉燃料的取样结束于试验结束时间减去所述入炉燃料从采取点至炉膛的输送时间，所述入炉脱硫剂的取样结束于试验结束时间减去所述入炉脱硫剂从采取点至炉膛的输送时间对入炉燃料和入炉脱硫剂进行取样的步骤中，入炉燃料和入炉脱硫剂均从流动的固体物料流中进行取样，取样地点靠近炉膛进料口，当进料口不止一个时，在每个给料口等时间间隔分别取样，取样时间间隔不超过10分钟，每次取样的质量不少于2kg。

对入炉燃料和入炉脱硫剂进行多次取样之后，将多次取得的份样进行混合，根据GB474按照堆锥四分法缩制试验，每份不小于5kg，然后密封保存以待测定。

进一步地，入炉燃料为一种固体燃料或由至少两种固体燃料组成的混合燃料。当入炉燃料为混合燃料时，进行以下操作：根据堆锥四分法，将不同燃料分别缩制试样；测定不同燃料各自的入炉燃料钙离子质量分数和入炉燃料收到基灰分质量分数A_ar；获取取样点处不同种燃料各自的流量；基于取样点处不同种燃料各自的流量基于以下加权公式进行加权，换算混合燃料的成分：

加权公式为：

其中，A为混合燃料的钙离子质量分数或收到基灰分质量分数，与A对应地，A_i为第i种燃料的钙离子质量分数或收到基灰分质量分数，Q_i为第i种燃料质量流量。例如，当A_i为第i种燃料的钙离子质量分数时，由此公式计算的A为混合燃料的钙离子质量分数。当A_i为第i种燃料的收到基灰分质量分数时，由此公式计算的A为混合燃料的收到基灰分质量分数。

进一步地，获取底渣含碳量底渣钙离子质量分数的步骤之前，方法还包括对炉渣进行取样的步骤，从流渣中按等时间间隔、等质量接取，其中：取样时间间隔不超过10分钟，每次取样量不少于2kg。取样开始和结束的时间应考虑燃料从取样点到形成炉渣的滞后时间，其中，取样过程开始于试验开始时间加上燃料从采取点至形成炉渣的时间，取样结束于试验结束时间加上燃料从采取点至形成炉渣时间。

进一步地，该方法还包括飞灰取样方法，其中，采用撞击式飞灰取样器或在电除尘一电场处取样；取样时间间隔不超过10分钟，每次取样量不少于1kg。。

在本发明的方法中使用的飞灰含碳量和底渣含碳量是根据GB/T 218和DL/T 567.6测定的；飞灰钙离子质量分数底渣钙离子质量分数及入炉燃料钙离子质量分数是根据GB/T 1574测定的；并且入炉脱硫剂钙离子质量分数是根据GB/T 3286.8测定的。

应用本发明的技术方案，能够通过简单的计量和化验得到相应的参数，从而简单高效地得出试验工况下锅炉灰渣份额，具有高的效率和准确度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施方式的循环流化床锅炉的物料系统。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100：炉膛；

200：分离器；

G_zh：锅炉总排灰流量，kg/h；

Ca_zh：锅炉总钙离子质量，kg/h；其中，

G_dz：底渣排渣流量，kg/h；

Ca_dz：底渣钙离子质量，kg/h；其中，

G_fh：飞灰流量，kg/h；

Ca_fh：飞灰钙离子质量，kg/h；其中，

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如背景技术部分所描述的，在电站大型锅炉性能测试中使用的重要的过程参数包括灰渣份额，它是锅炉热效率计算中必不可少的参数。然而，现有技术的计算方法均较为复杂，涉及众多参数的测量。生产实践中由于现场条件和试验时间的限制，往往无法按照规程中的方法对上述参数进行准确测量。特别是测量飞灰浓度的方法过程复杂，需耗费大量人力物力，测试成本较高。因此，锅炉性能测试一般采用取设计值的方式确定灰渣份额，然而锅炉在燃烧过程中，由于使用的煤质、锅炉的运行情况、燃烧的情况各不相同，导致其热效率发生改变，因此，采用取设计值的方式确定灰渣份额往往存在较大误差。因此，存在简化灰渣份额的计算方法的需求。

为了解决上述问题，本发明提供一种改进的方法来快速有效地进行灰渣份额测试以确定灰渣份额。图1示出了根据本发明的实施方式的循环流化床锅炉的物料系统，燃料在炉膛100中燃烧后产出灰渣和飞灰，灰渣和飞灰经分离器200排出，其中总体示出了本发明的方法所要求的钙平衡。其中，G_zh代表锅炉总排灰流量(kg/h)；Ca_zh代表锅炉总钙离子质量(kg)；G_dz代表底渣排渣流量(kg/h)；Ca_dz代表底渣钙离子质量(kg)；G_fh代表飞灰流量(kg/h)；Ca_fh代表飞灰钙离子质量(kg)。

根据本发明的实施方式的循环流化床物料系统是一个“一进二出”的开口体系，“一进”开口是物料进口，“二出”开口则是底渣排出口和飞灰排出口。如果该系统稳定运行，则物料总质量的进出平衡和钙质量的进出平衡可以得到满足，则以下公式(5)和公式(6)能够同时得到满足：

Ca_zh＝Ca_dz+Ca_fh (6)

公式(5)给出了物料总质量的进出平衡，锅炉总排灰流量＝(底渣排渣流量-底渣中的C部分)+(飞灰流量-飞灰流量中的C部分)。公式(6)给出了钙质量的进出平衡，锅炉总钙离子质量为底渣钙离子质量与飞灰钙离子质量之和。

在循环流化床锅炉的运行中，Ca_zh包括入炉燃料带来的Ca和脱硫剂带来的Ca。因此，锅炉总钙离子质量也可以表示为上述两部分的和。由于Ca不参与燃烧而以固体形式排放，因此，总钙离子质量也等于底渣中的钙离子质量与飞灰中钙离子质量之和。因此，根据钙离子存在的形式，钙平衡公式还可以写为：

其中，A_ar—入炉燃料收到基灰分质量分数，％，即，入炉燃料煤在燃烧后留下的残渣占煤收到基总质量的百分比

G_fh—飞灰排放流量，kg/h

G_f—入炉煤质量流量，kg/h

—入炉煤灰中Ca离子质量分数，％

G_d—入炉脱硫剂质量流量，kg/h

—入炉脱硫剂中Ca离子质量分数，％

—底渣中Ca离子质量分数，％

—飞灰中Ca离子质量分数，％

因此，根据本发明的基于钙平衡确定循环流化床锅炉的灰渣份额的方法按照循环流化床锅炉的入炉钙质量和出炉钙质量之间的平衡关系确定灰渣份额，其中入炉钙质量为入炉燃料的钙质量和入炉脱硫剂的钙质量的总和，出炉钙质量为底渣的钙质量和飞灰的钙质量的总和。

在一个实施方式中，方法包括以下步骤：

1)获取循环流化床锅炉的入炉燃料的质量流量G_f、入炉燃料收到基灰分质量分数A_ar和入炉脱硫剂的质量流量G_d；

2)获取循环流化床锅炉的飞灰含碳量底渣含碳量飞灰钙离子质量分数底渣钙离子质量分数入炉燃料钙离子质量分数和入炉脱硫剂钙离子质量分数

3)使用上述公式(7)和下式(5)计算底渣流量G_dz和飞灰流量G_fh：

4)使用如下所示公式(1)、(2)，计算底渣份额α_dz和飞灰份额α_fh，其中G_zh为锅炉总排灰流量：

α_fh＝100-α_dz (2)。

循环流化床锅炉由于具有燃料适应性强、高效清洁燃烧等优点，近20年得到了飞速的发展。循环流化床主要以燃烧煤炭为主，由此导致主要成分包括SOx、NOx以及燃烧不完全产生的CO等在内的气态污染物。这些污染物可形成酸雨，导致对环境的破坏。为此，需要对燃料进行脱硫。因此，在本发明的一个实施方式中，获取参数G_f、A_ar和G_d的步骤之前，方法还包括对入炉燃料和入炉脱硫剂进行取样的步骤，其中，所述入炉燃料的取样过程开始于试验开始时间减去所述入炉燃料从采取点至炉膛的输送时间，所述入炉脱硫剂的取样过程开始于试验开始时间减去所述入炉脱硫剂从采取点至炉膛的输送时间；并且所述入炉燃料的取样结束于试验结束时间减去所述入炉燃料从采取点至炉膛的输送时间，所述入炉脱硫剂的取样结束于试验结束时间减去所述入炉脱硫剂从采取点至炉膛的输送时间。

在一个实施方式中，对入炉燃料和入炉脱硫剂进行取样的步骤中，入炉燃料和入炉脱硫剂均从流动的固体物料流中进行取样，取样地点靠近炉膛进料口，当进料口不止一个时，在每个给料口等时间间隔分别取样。取样时间间隔不超过10分钟，每次取样的质量不少于2kg。通过这样的取样方式，获得的样品能够充分反映实际进料情况。

在一个实施方式中，对入炉燃料和入炉脱硫剂进行多次取样之后，将多次取得的样品进行混合。

由于多次取样，有时所取得的样品的总量较大而实际用于分析的样品量则较低。为了从大量的样品中取出具有代表性的小部分样品，还需要将采集到的样品进行缩制。缩制过程要求最终的样品和它所要代表的大量样品在性质和成分上的一致性，否则将极大影响化验结果的有效性。因此，需要在保证样品具有代表性的前提下逐步减少样品的质量或数量，最终获得适合分析的样品量。本领域中常用的方法有堆锥四分法、二分器缩分法、九点缩分法、棋盘式缩分法，等。在一个实施方式中，根据GB474按照堆锥四分法缩制样品。堆锥四分法的操作中，首先按规定操作将待缩制的样品堆成圆锥体，而后加工成平台，再等分为4个扇形体，取其中相对的两个扇形体混合作为保留样品。最终每份样品不少于5kg，然后密封保存以待测定。

在一个实施方式中，入炉燃料为一种固体燃料。在一个实施方式中，入炉燃料为由至少两种固体燃料组成的混合燃料。根据经济效益选取混合燃料作为锅炉的热源在本领域技术人员的能力范围之内。当入炉燃料为混合燃料时，在一个实施方式中，进行以下操作：

根据堆锥四分法，将不同燃料分别缩制试样；

测定不同燃料各自的入炉燃料钙离子质量分数和入炉燃料收到基灰分质量分数A_ar；

获取取样点处不同种燃料各自的流量；

基于取样点处不同种燃料各自的流量基于以下加权公式进行加权，换算混合燃料的成分。在一个实施方式中，加权公式为：

其中，A_i为第i种燃料的钙离子质量分数或收到基灰分质量分数，A为由前述A_i计算出的混合燃料的钙离子质量分数或收到基灰分质量分数，Q_i为第i种燃料质量流量。例如，当A_i为第i种燃料的钙离子质量分数时，由此公式计算的A为混合燃料的钙离子质量分数。当A_i为第i种燃料的收到基灰分质量分数时，由此公式计算的A为混合燃料的收到基灰分质量分数。通过换算可以获得精确的燃料钙离子质量分数和收到基灰分质量分数，从而获得正确的化验结果。

在一个实施方式中，获取底渣含碳量底渣钙离子质量分数的步骤之前，方法还包括对炉渣进行取样的步骤，从流渣中按等时间间隔、等质量接取，其中：取样时间间隔不超过10分钟，每次取样量不少于2kg。取样开始和结束的时间应考虑燃料从取样点到形成炉渣的滞后时间。在一个实施方式中，取样过程开始于试验开始时间加上燃料从采取点至形成炉渣的时间，取样结束于试验结束时间加上燃料从采取点至形成炉渣时间。由此，获得能够充分反映炉渣实际情况的炉渣样品。

在一个实施方式中，本发明的方法还包括飞灰取样方法。在一个实施方式中，可以采用撞击式飞灰取样器或在电除尘一电场处取样。取样点的选择在本领域技术人员能力范围之内，以保障该处没有影响取样的障碍物，并保障该处气体流速和飞灰颗粒等具有代表性。通常，取样时间间隔不超过10分钟，每次取样量不少于1kg。

为了计算循环流化床锅炉的灰渣份额，需要对样品进行化验以确定飞灰含碳量底渣含碳量飞灰钙离子质量分数底渣钙离子质量分数入炉燃料钙离子质量分数和入炉脱硫剂钙离子质量分数可以依据本领域用于分析飞灰、底渣、入炉燃料和入炉脱硫剂中的含碳量和钙离子质量分数的常用方法确定上述含量。在一个实施方式中，根据GB/T 218和DL/T 567.6测定飞灰含碳量和底渣含碳量在一个实施方式中，根据GB/T 1574测定飞灰钙离子质量分数底渣钙离子质量分数及入炉燃料钙离子质量分数在一个实施方式中，根据GB/T 3286.8测定入炉脱硫剂钙离子质量分数

在一个实施方式中，为提高试验结果的准确度，严格按照锅炉性能试验规程中的要求保证试验期间锅炉的参数尽量一致。在一个实施方式中，锅炉的参数包括：蒸发量、入炉燃料量、入炉脱硫剂量、排烟氧量、床温、风室风量、风室风温，尤其是床压等。蒸发量锅炉每小时所产生的蒸汽数量称为这台锅炉的蒸发量，又称为“出力”或“容量”。用符号“D”表示，常用的单位是t/h。锅炉蒸发量有额定蒸发量、经济蒸发量和最大连续蒸发量之分。在本发明的方法中需要监控的与蒸发量有关的参数是相对蒸发量，它是某一时刻锅炉蒸发量与测试期间平均蒸发量之差占平均蒸发量的比重。床温和床压是运行过程中流化床的温度和压力，它们是锅炉稳定、经济运行的关键因素。此外，流化床运行中，需要向风室供风以保证燃烧。风量包括一次风量，其风量满足密相区充分燃烧的要求，并且把密相区燃烧所产生的热量带出以维持床层温度；以及包括二次风量，通过增加二次风量以弥补风量不足。在本发明的方法中需要监控的与风量有关的参数是相对风室风量，它是某一时刻风室风量与测试期间平均风室风量之差占平均风室风量的比重。此外，在本发明的方法中需要监控的参数还包括：相对入炉燃料量，它是某一时刻入炉燃料量与测试期间平均入炉燃料量之差占平均入炉燃料量的比重；相对入炉脱硫剂量，它是某一时刻入炉脱硫剂量与测试期间平均入炉脱硫剂量之差占平均入炉脱硫剂量的比重；以及排烟氧量，它是锅炉炉膛出口处烟气中氧气体积分数。

在进行测试前，需要测试锅炉主、辅机运转正常，无明显泄露。试验前机组连续正常运行3天以上。试验期间保持燃料和脱硫剂特性和粒度稳定，锅炉主要参数应尽量保持一致，其最大允许偏差见表1：

表1试验期间参数最大允许偏差

序号	项目	单位	最大允许偏差
				1	相对蒸发量	％	±3
2	床温	℃	±10
				3	床压	Pa	±100
4	相对风室风量	％	±3
				5	风室风温	℃	±3
6	相对入炉燃料量	％	±10
				7	相对入炉脱硫剂量	％	±4
8	排烟氧量	％	±1

以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。

实施例1：YG-440/13.74-M型循环流化床锅炉88MW负荷工况性能试验

煤质条件如下：

通过《DL/T 964-2005循环流化床锅炉性能试验》规程规定的标准方法(以下简称标准计算法)、飞灰浓度计算法、该YG-440/13.74-M型循环流化床锅炉的设计值的方式和本发明的方法确定灰渣份额。

	标准方法	飞灰浓度计算法	设计值	本发明的方法
					底渣流量	10.28	8.69	3.54	9.22
飞灰流量	8.16	9.8	8.25	9.68
					灰渣份额	44:56	51:49	70:30	51:49
测试耗时	72h	4h		2h
					偏差	0	7％	26％	7％

实施例2：YG-440/13.74-M型循环流化床锅炉130MW负荷工况性能试验

煤质条件如下：

项目	单位	数据
			收到基碳	％	40.4
收到基氢	％	2.5
			收到基硫	％	0.8
收到基氧	％	8.6
			收到基氮	％	0.5
收到基水	％	11.5
			收到基灰分	％	35.71
煤中钙含量	％	3.09

通过《DL/T 964-2005循环流化床锅炉性能试验》规程规定的标准方法(以下简称标准计算法)、飞灰浓度计算法、该YG-440/13.74-M型循环流化床锅炉的设计值的方式和本发明的方法确定灰渣份额。

	标准方法	飞灰浓度计算法	设计值	本发明的方法
					底渣流量	15.95	12.81	5.427	19.47
飞灰流量	12.11	15.24	12.663	16.64
					灰渣份额	43:57	53:47	70:30	46:54
测试耗时	24h	4h		2h
					偏差	0	10％	27％	3％

实施例3：YG-440/13.74-M型型循环流化床锅炉135MW负荷工况性能试验

煤质条件如下：

项目	单位	数据
			收到基碳	％	48.6
收到基氢	％	2.6
			收到基硫	％	0.6
收到基氧	％	10.1
			收到基氮	％	0.5
收到基水	％	16.5
			收到基灰分	％	21.09
煤中钙含量	％	3.94

通过《DL/T 964-2005循环流化床锅炉性能试验》规程规定的标准方法(以下简称标准计算法)、飞灰浓度计算法、该YG-440/13.74-M型循环流化床锅炉的设计值的方式和本发明的方法确定灰渣份额。

从以上的描述中，可以看出本发明方法实现了时间效益和准确性的最佳组合，具体而言：

1)本发明方法操作简单，效率高。方法中锅炉总排灰流量G_zh，入炉燃料质量流量G_f，入炉燃料收到基灰分质量分数A_ar，入炉脱硫剂质量流量G_d，飞灰含碳量底渣含碳量都是进行锅炉性能试验必须采集的参数，应用本方法只需额外化验试验期间采集到的飞灰、炉渣、入炉燃料、入炉脱硫剂中的钙离子质量分数即可，节省了测量的工作量和人员设备数量，尤其适用于试验负荷时间较短的情况。在实施例1-3中可以看出，通过标准方法计算灰渣份额，通常需要耗时达到24小时左右，即使通过相对简单的飞灰浓度计算法计算灰渣份额，仍然需要耗时4小时左右。而本发明的方法仅需2小时即可获得灰渣份额，显著缩短了试验时间。

2)本发明方法准确性高。本发明的方法可以以相当高的准确性获得灰渣份额。现场试验表明，如果严格按照规程要求的条件和方式测试取样，本方法确定的灰渣比例与现有方法相比偏差在±5％左右。例如，在实施例1中，飞灰浓度计算法和本发明的方法获得的灰渣份额与通过标准方法获得的灰渣份额的偏差均为7％；在实施例2中，飞灰浓度计算法获得的灰渣份额与通过标准方法获得的灰渣份额的偏差为10％，而本发明的方法获得的灰渣份额与通过标准方法获得的灰渣份额的偏差仅为3％；以及在实施例3中，飞灰浓度计算法获得的灰渣份额与通过标准方法获得的灰渣份额的偏差为-8％，而本发明的方法获得的灰渣份额与通过标准方法获得的灰渣份额的偏差为9％。可见本发明的方法表现出相当高的准确性。特别地，对于限制现有方法的某些现场条件(例如，两台锅炉共用一个渣仓或渣仓无料位指示)，以及对于无法精确测量底渣量、飞灰量的锅炉，本发明的方法具有明显优势。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于钙平衡确定循环流化床锅炉的灰渣份额的方法，其特征在于，

按照循环流化床锅炉的入炉钙质量和出炉钙质量之间的平衡关系确定灰渣份额，其中所述入炉钙质量为入炉燃料的钙质量和入炉脱硫剂的钙质量的总和，所述出炉钙质量为底渣的钙质量和飞灰的钙质量的总和；其中，所述方法包括以下步骤：

1)获取循环流化床锅炉的入炉燃料的质量流量G_f、入炉燃料收到基灰分质量分数A_ar、入炉脱硫剂的质量流量G_d和锅炉总排灰流量G_zh；

2)获取循环流化床锅炉的飞灰含碳量底渣含碳量飞灰钙离子质量分数底渣钙离子质量分数入炉燃料钙离子质量分数和入炉脱硫剂钙离子质量分数

3)使用如下所示公式(7)和(5)计算底渣流量G_dz和飞灰流量G_fh：

4)使用如下公式(1)、(2)，计算底渣份额α_dz和飞灰份额α_fh：

α_fh＝100-α_dz (2)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取参数G_f、A_ar和G_d的步骤之前，所述方法还包括对所述入炉燃料和所述入炉脱硫剂进行取样的步骤，其中，所述入炉燃料的取样过程开始于试验开始时间减去所述入炉燃料从采取点至炉膛的输送时间，所述入炉脱硫剂的取样过程开始于试验开始时间减去所述入炉脱硫剂从采取点至炉膛的输送时间；并且所述入炉燃料的取样结束于试验结束时间减去所述入炉燃料从采取点至炉膛的输送时间，所述入炉脱硫剂的取样结束于试验结束时间减去所述入炉脱硫剂从采取点至炉膛的输送时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述入炉燃料和所述入炉脱硫剂进行取样的步骤中，所述入炉燃料和所述入炉脱硫剂均从流动的固体物料流中进行取样，取样地点靠近炉膛进料口，当进料口不止一个时，在每个给料口等时间间隔分别取样，取样时间间隔不超过10分钟，每次取样的质量为不少于2kg。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，对所述入炉燃料和所述入炉脱硫剂进行多次取样之后，将多次取得的样品进行混合，根据GB474按照堆锥四分法缩制样品，最终每份样品不少于5kg，然后密封保存以待测定。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述入炉燃料为一种固体燃料或由至少两种固体燃料组成的混合燃料。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述入炉燃料为所述混合燃料时，进行以下操作：

根据堆锥四分法，将不同燃料分别缩制试样；

测定不同燃料各自的所述入炉燃料钙离子质量分数和所述入炉燃料收到基灰分质量分数A_ar；

获取取样点处不同燃料各自的流量；

基于取样点处不同燃料各自的流量基于以下加权公式进行加权，换算混合燃料的成分：

加权公式为：

其中，A_i为第i种燃料的钙离子质量分数或收到基灰分质量分数，A为由所述A_i计算出的混合燃料的钙离子质量分数或收到基灰分质量分数，Q_i为第i种燃料质量流量。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述底渣含碳量所述底渣钙离子质量分数、的步骤之前，所述方法还包括对炉渣进行取样的步骤，该取样步骤中从流渣中按等时间间隔、等质量接取，其中取样时间间隔不超过10分钟，每次取样量不少于2kg，取样过程开始于试验开始时间加上燃料从采取点至形成炉渣的时间，取样结束于试验结束时间加上燃料从采取点至形成炉渣时间。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括飞灰取样方法，其中：

采用撞击式飞灰取样器或在电除尘一电场处取样；

取样时间间隔不超过10分钟，

每次取样的量不少于1kg。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

根据GB/T 218和DL/T 567.6测定所述飞灰含碳量和所述底渣含碳量

根据GB/T 1574测定所述飞灰钙离子质量分数所述底渣钙离子质量分数及所述入炉燃料钙离子质量分数

根据GB/T 3286.8测定所述入炉脱硫剂钙离子质量分数