CN111274526B - 一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法 - Google Patents

一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111274526B
CN111274526B CN202010062485.2A CN202010062485A CN111274526B CN 111274526 B CN111274526 B CN 111274526B CN 202010062485 A CN202010062485 A CN 202010062485A CN 111274526 B CN111274526 B CN 111274526B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal
airflow
ignition temperature
ash
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010062485.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111274526A (zh
Inventor
刘家利
姚伟
屠竞毅
方顺利
王志超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd filed Critical Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority to CN202010062485.2A priority Critical patent/CN111274526B/zh
Publication of CN111274526A publication Critical patent/CN111274526A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111274526B publication Critical patent/CN111274526B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

本公开了一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法，首先，提供煤样的煤质参数，具体包括全水分、收到基灰分、收到基挥发分和收到基低位发热量；然后计算水分对燃煤煤粉气流着火温度的影响和灰分对燃煤煤粉气流着火温度的影响；最后预测煤样的煤粉气流着火温度IT；本发明简单快捷，且精度较高，只需要采用电厂常规测试数据即可，便于在电厂推广应用；本发明是通过将大量国内具有代表性煤样的实际测试结果进行分析研究得出，数据源可靠，且煤种适应范围广，可适用于无烟煤、贫煤、烟煤及褐煤等动力用煤；在配煤掺烧过程中，利用本发明可根据已有的煤质数据进行实时着火性能分析和评价，可及时指导电厂配煤掺烧和运行优化。

Description

一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法
技术领域
本发明涉及煤粉气流着火温度IT的技术领域，具体涉及一种单一煤种煤粉气流着火温度IT的计算方法。
背景技术
煤的着火性能是反映煤燃烧性能的一项重要特性指标，通常用煤的着火温度来判断煤的着火性能。燃用着火性能差的煤时，锅炉会出现火焰稳定性差、燃烧不稳等问题；而对着火性能特优的煤种，则可能烧坏设备、发生煤粉爆炸等事故。
为了得出直观的煤粉气流着火特性数据及研究着火条件影响，国内外一般采用专门针对煤粉气流的着火试验炉，如西安热工研究院(TPRI)的煤粉气流着火温度测定炉等。试验炉采用小功率圆筒型立式炉膛的测试炉，通过圆管形一次风喷嘴，以规定速度连续向下喷入规定浓度的煤粉空气混合气流。同时炉壁以一定的升温速率连续加热，煤粉空气混合气流吸收炉壁的热量，其温度也逐步升高。当煤粉空气混合气流达到并超过炉壁温度时，即煤粉空气混合气流由吸热变为放热，煤粉空气混合气流与炉壁温度相等时的温度即为煤粉气流着火温度。
目前大多数电厂并没有煤样着火性能测试设备，在日常运行和配煤掺烧过程中更多地依靠经验，由于电厂来煤煤种多、煤质波动大，导致灭火或者燃烧器烧损、制粉系统爆炸等事故时有发生，给锅炉的安全运行带来了隐患。而将煤样送到专业的检测机构进行检测又需要花费较长的时间，且检测数据往往也滞后于锅炉运行。
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单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法，高精度的煤粉气流着火温度IT预测，可以为锅炉燃烧方式选取、锅炉炉膛设计、燃烧器设计、制粉系统防爆设计、配煤掺烧、运行参数优化等提供参考依据，可用于智能化的配煤掺烧系统中，用于燃煤和掺烧比例的优选，保证制粉系统和锅炉的安全运行。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法，包括如下步骤：
第一步：提供煤样的煤质参数，具体包括全水分Mt，％、收到基灰分Aar，％、收到基挥发分Var，％和收到基低位发热量Qnet,v,ar，MJ/kg；
第二步：计算水分对燃煤煤粉气流着火温度的影响MtN和灰分对燃煤煤粉气流着火温度的影响AarN，℃，具体计算方法参见公式(1)和公式(2)；
MtN＝886.2×Mt -0.167     (1)
Figure BDA0002374937910000023
第三步：预测煤样的煤粉气流着火温度IT，℃；
当煤样全水分Mt≤20％时，IT计算参见公式(3)
Figure BDA0002374937910000021
当煤样全水分Mt>20％时，IT计算参见公式(4)；
IT＝-1.5934×MtN+1.6378×AarN-2.4546×Vdaf+15.6967×Qnet,v,ar+284.63   (4)
其中Vdaf为煤样的干燥无灰基挥发分，％，具体计算方法参见公式(5)；
Figure BDA0002374937910000022
和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
本发明计算方法简单快捷，且精度较高，只需要采用电厂常规测试数据即可，便于在电厂推广应用。
本发明是通过将大量国内具有代表性煤样的实际测试结果进行分析研究得出，数据源可靠，且煤种适应范围广，可适用于无烟煤、贫煤、烟煤及褐煤等动力用煤。
在配煤掺烧过程中，利用本发明可根据已有的煤质数据进行实时着火性能分析和评价，可及时指导电厂配煤掺烧和运行优化。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
具体实施案例1，一种典型烟煤的煤粉气流着火温度IT预测：
第一步：提供煤样的煤质参数，具体包括全水分Mt，％、收到基灰分Aar，％、收到基挥发分Var，％、收到基低位发热量Qnet,v,ar，MJ/kg；
本次烟煤Mt＝14.9％，Aar＝12.07％，Var＝26.41％，Qnet,v,ar＝22.41MJ/kg；
第二步：计算水分对燃煤煤粉气流着火温度的影响MtN和灰分对燃煤煤粉气流着火温度的影响AarN，℃，具体计算方法参见公式(1)和公式(2)；
MtN＝886.2×Mt -0.167＝886.2×14.9-0.167＝564     (1)
Figure BDA0002374937910000033
第三步：预测煤样的煤粉气流着火温度IT，℃；
当煤样全水分Mt≤20％时，IT计算参见公式(3)
Figure BDA0002374937910000031
当煤样全水分Mt>20％时，IT计算参见公式(4)；
IT＝-1.5934×MtN+1.6378×AarN-2.4546×Vdaf+15.6967×Qnet,v,ar+284.63   (4)
其中Vdaf为煤样的干燥无灰基挥发分，％，具体计算方法参见公式(5)；
Figure BDA0002374937910000032
本次煤样的全水分Mt为14.9％，采用公式(3)计算煤粉气流着火温度IT，
Figure BDA0002374937910000041
本次烟煤煤粉气流着火温度IT预测结果为543℃，而实验室测试结果为540℃，绝对偏差为3℃，可见预测结果和实验值测试结果非常接近。
具体实施案例2，一种典型无烟煤的煤粉气流着火温度IT预测：
第一步：提供煤样的煤质参数，具体包括全水分Mt，％、收到基灰分Aar，％、收到基挥发分Var，％、收到基低位发热量Qnet,v,ar，MJ/kg；
本次无烟煤Mt＝8.2％，Aar＝27.86％，Var＝5.95％，Qnet,v,ar＝21.42MJ/kg；
第二步：计算水分对燃煤煤粉气流着火温度的影响MtN和灰分对燃煤煤粉气流着火温度的影响AarN，℃，具体计算方法参见公式(1)和公式(2)；
MtN＝886.2×Mt -0.167＝886.2×8.2-0.167＝624    (1)
Figure BDA0002374937910000045
第三步：预测煤样的煤粉气流着火温度IT，℃；
当煤样全水分Mt≤20％时，IT计算参见公式(3)
Figure BDA0002374937910000042
当煤样全水分Mt>20％时，IT计算参见公式(4)；
IT＝-1.5934×MtN+1.6378×AarN-2.4546×Vdaf+15.6967×Qnet,v,ar+284.63   (4)
其中Vdaf为煤样的干燥无灰基挥发分，％，具体计算方法参见公式(5)；
Figure BDA0002374937910000043
本次煤样的全水分Mt为8.2％，采用公式(3)计算煤粉气流着火温度IT，
Figure BDA0002374937910000044
本次无烟煤煤粉气流着火温度IT预测结果为829℃，而实验室测试结果为810℃，绝对偏差为19℃，可见预测结果和实验值测试结果非常接近。
具体实施案例3，一种典型高水分褐煤的煤粉气流着火温度IT预测：
第一步：提供煤样的煤质参数，具体包括全水分Mt，％、收到基灰分Aar，％、收到基挥发分Var，％、收到基低位发热量Qnet,v,ar，MJ/kg；
本次褐煤Mt＝39.4％，Aar＝22.34％，Var＝24.65％，Qnet,v,ar＝9.10MJ/kg；
第二步：计算水分对燃煤煤粉气流着火温度的影响MtN和灰分对燃煤煤粉气流着火温度的影响AarN，℃，具体计算方法参见公式(1)和公式(2)；
MtN＝886.2×Mt -0.167＝886.2×39.4-0.167＝480     (1)
Figure BDA0002374937910000054
第三步：预测煤样的煤粉气流着火温度IT，℃；
当煤样全水分Mt≤20％时，IT计算参见公式(3)
Figure BDA0002374937910000051
当煤样全水分Mt>20％时，IT计算参见公式(4)；
IT＝-1.5934×MtN+1.6378×AarN-2.4546×Vdaf+15.6967×Qnet,v,ar+284.63   (4)
其中Vdaf为煤样的干燥无灰基挥发分，％，具体计算方法参见公式(5)；
Figure BDA0002374937910000052
本次煤样的全水分Mt为39.4％，采用公式(4)计算煤粉气流着火温度IT，
IT＝-1.5934×480+1.6378×609-2.4546×64.43+15.6967×9.10+284.63＝502(4)
其中Vdaf为煤样的干燥无灰基挥发分，％，具体计算方法参见公式(5)；
Figure BDA0002374937910000053
本次褐煤煤粉气流着火温度IT预测结果为502℃，而实验室测试结果为480℃，绝对偏差为22℃，可见预测结果和实验值测试结果非常接近。

Claims (2)

1.一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：提供煤样的煤质参数，具体包括全水分Mt，％、收到基灰分Aar，％、收到基挥发分Var，％和收到基低位发热量Qnet,v,ar，MJ/kg；
第二步：计算水分对燃煤煤粉气流着火温度的影响MtN和灰分对燃煤煤粉气流着火温度的影响AarN，℃，具体计算方法参见公式(1)和公式(2)；
Figure FDA0004149203320000011
第三步：预测煤样的煤粉气流着火温度IT，℃；
当煤样全水分Mt≤20％时，IT计算参见公式(3)
Figure FDA0004149203320000012
当煤样全水分Mt>20％时，IT计算参见公式(4)；
IT＝-1.5934×MtN+1.6378×AarN-2.4546×Vdaf+15.6967×Qnet,v,ar+284.63   (4)
其中Vdaf为煤样的干燥无灰基挥发分，％，具体计算方法参见公式(5)；
Figure FDA0004149203320000013
2.根据权利要求1所述的一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法，其特征在于：适用于无烟煤、贫煤、烟煤及褐煤的计算。
CN202010062485.2A 2020-01-19 2020-01-19 一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法 Active CN111274526B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010062485.2A CN111274526B (zh) 2020-01-19 2020-01-19 一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010062485.2A CN111274526B (zh) 2020-01-19 2020-01-19 一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111274526A CN111274526A (zh) 2020-06-12
CN111274526B true CN111274526B (zh) 2023-05-02

Family

ID=71001753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010062485.2A Active CN111274526B (zh) 2020-01-19 2020-01-19 一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111274526B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111859711B (zh) * 2020-08-01 2024-04-16 西安热工研究院有限公司 两种单一煤种掺烧后混煤煤粉气流着火温度的计算方法
CN113468749B (zh) * 2021-07-06 2022-12-27 西安热工研究院有限公司 一种提高高水分煤种带负荷能力的方法
CN113656758B (zh) * 2021-08-28 2024-02-23 西安热工研究院有限公司 一种混煤的一维火焰炉燃尽率的计算方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105866374A (zh) * 2016-04-05 2016-08-17 西安热工研究院有限公司 一种判别半焦着火性能难易的简便方法
CN107316104A (zh) * 2017-06-07 2017-11-03 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种带后评估系统的配煤掺烧预测体系
CN107563140A (zh) * 2017-09-06 2018-01-09 西安热工研究院有限公司 一种计算动力用煤元素分析的简便方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1603833A (zh) * 2004-02-27 2005-04-06 王玷 大型煤粉炉优化控制系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105866374A (zh) * 2016-04-05 2016-08-17 西安热工研究院有限公司 一种判别半焦着火性能难易的简便方法
CN107316104A (zh) * 2017-06-07 2017-11-03 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种带后评估系统的配煤掺烧预测体系
CN107563140A (zh) * 2017-09-06 2018-01-09 西安热工研究院有限公司 一种计算动力用煤元素分析的简便方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
涂华 ; 李文华 ; 姜英 ; .褐煤动力配煤研究与分析.煤炭科学技术.2008,(04),全文. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111274526A (zh) 2020-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111274526B (zh) 一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法
CN104008297A (zh) 煤粉与高炉煤气混烧锅炉的热效率计算方法
Ma et al. Combustion interactions of blended coals in an O2/CO2 mixture in a drop-tube furnace: experimental investigation and numerical simulation
CN105605609B (zh) 一种火电厂锅炉燃烧氧量优化方法
CN112555896A (zh) 一种火力发电厂锅炉燃烧效率智能化分析系统及方法
CN102937382B (zh) 比例控制的燃烧系统的调优方法
CN110763008A (zh) 一种在燃烧器的一次风混合贫氧空气助燃的低氮燃烧方法
Petrocelli et al. CO and NO emissions from pellet stoves: an experimental study
Yan et al. Effects of pyrolyzed semi-char blend ratio on coal combustion and pollution emission in a 0.35 MW pulverized coal-fired furnace
CN111261237B (zh) 一种单一煤种一维火焰炉燃尽率的计算方法
CN112555895B (zh) 煤粉气流燃烧的监控方法、监控装置及终端设备
Urbaniak et al. Main Causes of NO x Emissions by Low-Power Boilers.
Kirsanovs et al. Experimental study on optimisation of the burning process in a small scale pellet boiler due to air supply improvement.
Yan et al. A study on fragmentation and emissions characteristics during combustion of injected pulverizcred coal
CN111859711B (zh) 两种单一煤种掺烧后混煤煤粉气流着火温度的计算方法
CN102288632B (zh) 燃煤锅炉中风粉混合物着火点的测量方法
CN113578513A (zh) 一种直吹式制粉系统磨煤机出口温度的控制方法及系统
Juszczak Comparison of CO and NOx concentrations from a 20 kW boiler for periodic and constant wood pellet supply
Branc et al. Fine particle emissions from combustion of wood and lignite in small furnaces
CN113656758B (zh) 一种混煤的一维火焰炉燃尽率的计算方法
Juszczak Concentrations of carbon monoxide and nitrogen oxides from a 15 kW heating boiler supplied periodically with a mixture of sunflower husk and wood pellets
Petrocelli et al. A note on calculation of efficiency and emissions from wood and wood pellet stoves
Juszczak Pollutant concentrations from a 15 kW heating boiler supplied with sunflower husk pellets
CN113669754B (zh) 燃烧器出口燃料实时放热量的确定方法与系统
Traynor Indoor air pollution from portable kerosene-fired space heaters, wood-burning stoves, and wood-burning furnaces

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant