CN111859711A - 两种单一煤种掺烧后混煤煤粉气流着火温度的计算方法 - Google Patents
两种单一煤种掺烧后混煤煤粉气流着火温度的计算方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111859711A CN111859711A CN202010764132.7A CN202010764132A CN111859711A CN 111859711 A CN111859711 A CN 111859711A CN 202010764132 A CN202010764132 A CN 202010764132A CN 111859711 A CN111859711 A CN 111859711A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal
- mixed
- airflow
- ignition temperature
- type
- 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.)
- Granted
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 199
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 45
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract description 5
- 238000011056 performance test Methods 0.000 abstract description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 9
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 239000002802 bituminous coal Substances 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/08—Thermal analysis or thermal optimisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
本发明公开了两种单一煤种掺烧后混煤煤粉气流着火温度的计算方法,首先,提供掺烧煤种1和掺烧煤种2的煤粉气流着火温度和掺烧比例;然后计算掺烧煤种比例、掺烧煤种着火性能以及掺烧煤种着火性能偏差对混煤着火温度的非线性影响;最后预测混煤的煤粉气流着火温度IT。本发明是通过大量的实验室混煤燃烧性能测试结果,通过研究发现了混煤着火性能与掺烧煤种的相关性,进而定量给出了混煤着火性能的非线性影响关系。本发明计算方法简单快捷,且精度较高,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,便于在电厂日常掺烧以及智能配煤掺烧中推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及煤粉气流着火温度IT的计算技术领域,具体涉及两种单一煤种掺烧后混煤煤粉气流着火温度的计算方法。
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。煤的着火性能是锅炉燃烧方式选取、燃烧器设计、各次风温风速确定、卫燃带敷设、制粉系统选型、运行参数优化的主要参考指标。为了满足电厂降低燃料成本、深度调峰的需求,越来越多的电厂需要通过配煤掺烧来提高机组运行的经济性、安全性和环保性。而混煤的着火性能复杂,与掺烧煤种的着火性能成非线性关系,不能通过简单加权平均得到。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,不能满足目前智能化配煤掺烧的要求。目前相关机构对混煤的着火性能进行了大量研究,但大多是定性研究,而没有定量研究,不能满足配煤掺烧尤其是智能配煤掺烧的需求。
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两种单一煤种掺烧后混煤煤粉气流着火温度的计算方法,高精度的混煤煤粉气流着火温度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、配煤掺烧优化、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,保证机组的安全稳定运行。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
两种单一煤种掺烧后混煤煤粉气流着火温度的计算方法,包括如下步骤:
第一步:提供煤种1的煤粉气流着火温度IT1(℃)和煤种2的煤粉气流着火温度IT2(℃)、煤种1的掺烧比例R1(%)和煤种2的掺烧比例R2(%),其中R1+R2=100%,其中煤种1为着火性能优良的煤种即煤种1的煤粉气流着火温度相比煤种2的煤粉气流着火温度偏低;
第二步:计算煤种1和煤种2混合后的混煤的加权平均煤粉气流着火温度ITc(℃),具体计算参见公式(1);
第三步:计算掺烧煤种及掺烧比例对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响ΔIT,单位为℃;
(1)确定着火性能优良煤种1掺烧比例对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C1,C1计算参见公式(2)或公式(3)或公式(4)
当R1>90% C1=-0.09×R1+9 (2)
当90%≥R1≥10% C1=0.0044×R1+0.505 (3)
当10>R1≥0% C1=0.055×R1 (4)
(2)确定着火性能优良煤种1着火性能对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C2,C2计算参见公式(5)
C2=0.0003×(IT2-IT1)+0.25 (5)
(3)确定煤种1和煤种2燃烧性能偏差对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C3,C3计算参见公式(6)
(4)定量确定混煤煤粉气流着火温度的非线性影响温度ΔIT,ΔIT计算参见公式(7)
ΔIT=C1×C2×C3 (7)
第四步:计算混煤煤粉气流着火温度ITh,单位为℃,ITh计算参见公式(8)和公式(9)
ITh=ITc-ΔIT (8)
如果ITh<IT1,则ITh=IT1 (9)。
和现有技术相比较,本发明具备如下优点:
本发明是通过大量的实验室混煤燃烧性能测试结果,通过研究发现了混煤着火性能与掺烧煤种的相关性,进而定量给出了混煤着火性能的非线性影响关系。本发明计算方法简单快捷,且精度较高,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,便于在电厂日常掺烧以及智能配煤掺烧中推广应用。本发明的优点是:
(1)充分考虑了掺烧比例对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响;
(2)充分考虑了着火性能优良煤种对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响,体现了燃烧性能的煤种对难燃煤种的引燃作用;
(3)充分考虑了掺烧煤种着火性能偏差对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响;
(4)本发明计算结果精度高、偏差小,当掺烧煤种IT在350℃-950℃之间时,混煤IT的预测值和实测值的偏差在30℃之内,因此模型精度能够满足工程需求。
(5)发明数据源可靠,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。
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,典型褐煤和无烟煤掺烧后混煤的煤粉气流着火温度IT,℃:
第一步:提供煤种1的煤粉气流着火温度IT1(℃)和煤种2的煤粉气流着火温度IT2(℃)、煤种1的掺烧比例R1(%)和煤种2的掺烧比例R2(%),其中R1+R2=100%,其中煤种1为着火性能优良的煤种即煤种1的煤粉气流着火温度相比煤种2的煤粉气流着火温度偏低;
褐煤IT1=450℃,无烟煤IT2=830℃;
褐煤掺烧比例R1=5%,无烟煤掺烧比例R2=95%,
第二步:计算煤种1和煤种2混合后的混煤的加权平均煤粉气流着火温度ITc(单位为℃),具体计算方法参见公式(1);
第三步:计算掺烧煤种及掺烧比例对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响ΔIT,单位为℃;
(1)确定着火性能优良煤种1掺烧比例对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C1,C1计算参见公式(2)或公式(3)或公式(4)
当R1>90% C1=-0.09×R1+9 (2)
当90%≥R1≥10% C1=0.0044×R1+0.505 (3)
当10>R1≥0% C1=0.055×R1 (4)
本次R1=80%,采用公式(4)计算C1,则:
C1=0.055×R1=0.055×5=0.275
(2)确定着火性能优良煤种1着火性能对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C2,C2计算参见公式(5)
C2=0.0003×(IT2-IT1)+0.25=0.0003×(830-450)+0.25=0.364 (5)
(3)确定煤种1和煤种2燃烧性能偏差对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C3,C3计算参见公式(6)
(4)定量确定混煤煤粉气流着火温度的非线性影响温度ΔIT,ΔIT计算参见公式(7)
ΔIT=C1×C2×C3=0.275×0.364×113.889=11.40 (7)
第四步:计算混煤煤粉气流着火温度ITh,单位为℃,ITh计算参见公式(8)和公式(9)
ITh=ITc-ΔIT=811-11.40=799.6 (8)
如果ITh<IT1,则ITh=IT1 (9)
最终预测ITh=799.6℃,通过实验室测试得到IT=800℃,偏差为0.4℃。
具体实施案例2,典型烟煤和无烟煤掺烧后混煤的煤粉气流着火温度IT,℃:
第一步:提供煤种1的煤粉气流着火温度IT1(℃)和煤种2的煤粉气流着火温度IT2(℃)、煤种1的掺烧比例R1(%)和煤种2的掺烧比例R2(%),其中R1+R2=100%,其中煤种1为着火性能优良的煤种即煤种1的煤粉气流着火温度相比煤种2的煤粉气流着火温度偏低;
褐煤IT1=450℃,无烟煤IT2=830℃;
褐煤掺烧比例R1=80%,无烟煤掺烧比例R2=20%,
第二步:计算煤种1和煤种2混合后的混煤的加权平均煤粉气流着火温度ITc(单位为℃),具体计算方法参见公式(1);
第三步:计算掺烧煤种及掺烧比例对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响ΔIT,单位为℃;
(1)确定着火性能优良煤种1掺烧比例对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C1,C1计算参见公式(2)或公式(3)或公式(4)
当R1>90% C1=-0.09×R1+9 (2)
当90%≥R1≥10% C1=0.0044×R1+0.505 (3)
当10>R1≥0% C1=0.055×R1 (4)
本次R1=80%,采用公式(3)计算C1,则:
C1=0.0044×R1+0.505=0.0044×80+0.505=0.857
(2)确定着火性能优良煤种1着火性能对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C2,C2计算参见公式(5)
C2=0.0003×(IT2-IT1)+0.25=0.0003×(830-450)+0.25=0.364 (5)
(3)确定煤种1和煤种2燃烧性能偏差对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C3,C3计算参见公式(6)
(4)定量确定混煤煤粉气流着火温度的非线性影响温度ΔIT,ΔIT计算参见公式(7)
ΔIT=C1×C2×C3=0.857×0.364×113.889=35.53 (7)
第四步:计算混煤煤粉气流着火温度ITh,单位为℃,ITh计算参见公式(8)和公式(9)
ITh=ITc-ΔIT=526-35.53=490.47 (8)
如果ITh<IT1,则ITh=IT1 (9)
最终预测ITh=490.47℃,通过实验室测试得到IT=480℃,偏差为10.47℃。
具体实施案例3,典型褐煤和烟煤掺烧后混煤的煤粉气流着火温度IT,℃:
第一步:提供煤种1的煤粉气流着火温度IT1(℃)和煤种2的煤粉气流着火温度IT2(℃)、煤种1的掺烧比例R1(%)和煤种2的掺烧比例R2(%),其中R1+R2=100%,其中煤种1为着火性能优良的煤种即煤种1的煤粉气流着火温度相比煤种2的煤粉气流着火温度偏低;
褐煤IT1=380℃,无烟煤IT2=640℃;
褐煤掺烧比例R1=80%,无烟煤掺烧比例R2=20%,
第二步:计算煤种1和煤种2混合后的混煤的加权平均煤粉气流着火温度ITc(单位为℃),具体计算方法参见公式(1);
第三步:计算掺烧煤种及掺烧比例对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响ΔIT,单位为℃;
(1)确定着火性能优良煤种1掺烧比例对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C1,C1计算参见公式(2)或公式(3)或公式(4)
当R1>90% C1=-0.09×R1+9 (2)
当90%≥R1≥10% C1=0.0044×R1+0.505 (3)
当10>R1≥0% C1=0.055×R1 (4)
本次R1=80%,采用公式(3)计算C1,则:
C1=0.0044×R1+0.505=0.0044×80+0.505=0.857
(2)确定着火性能优良煤种1着火性能对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C2,C2计算参见公式(5)
C2=0.0003×(IT2-IT1)+0.25=0.0003×(640-380)+0.25=0.328 (5)
(3)确定煤种1和煤种2燃烧性能偏差对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C3,C3计算参见公式(6)
(4)定量确定混煤煤粉气流着火温度的非线性影响温度ΔIT,ΔIT计算参见公式(7)
ΔIT=C1×C2×C3=0.857×0.328×130.26=36.62 (7)
第四步:计算混煤煤粉气流着火温度ITh,单位为℃,ITh计算参见公式(8)和公式(9)
ITh=ITc-ΔIT=432-36.62=395.38 (8)
如果ITh<IT1,则ITh=IT1 (9)
最终预测=395.38℃,通过实验室测试得到IT=410℃,偏差为-14.62℃。
Claims (1)
1.两种单一煤种掺烧后混煤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:提供煤种1的煤粉气流着火温度IT1和煤种2的煤粉气流着火温度IT2℃、煤种1的掺烧比例R1和煤种2的掺烧比例R2,R1+R2=100%,其中煤种1为着火性能优良的煤种即煤种1的煤粉气流着火温度相比煤种2的煤粉气流着火温度偏低;其中:煤种1的煤粉气流着火温度IT1和煤种2的煤粉气流着火温度IT2的单位为℃,煤种1的掺烧比例R1和煤种2的掺烧比例R2的单位为%;
第二步:计算煤种1和煤种2混合后的混煤的加权平均煤粉气流着火温度ITc,单位为℃,具体计算参见公式(1);
第三步:计算掺烧煤种及掺烧比例对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响ΔIT,单位为℃;
(1)确定着火性能优良煤种1掺烧比例对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C1,C1计算参见公式(2)或公式(3)或公式(4)
当R1>90% C1=-0.09×R1+9 (2)
当90%≥R1≥10% C1=0.0044×R1+0.505 (3)
当10>R1≥0% C1=0.055×R1 (4)
(2)确定着火性能优良煤种1着火性能对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C2,C2计算参见公式(5)
C2=0.0003×(IT2-IT1)+0.25 (5)
(3)确定煤种1和煤种2燃烧性能偏差对混煤煤粉气流着火温度的非线性影响因子C3,C3计算参见公式(6)
(4)定量确定混煤煤粉气流着火温度的非线性影响温度ΔIT,ΔIT计算参见公式(7)
ΔIT=C1×C2×C3 (7)
第四步:计算混煤煤粉气流着火温度ITh,单位为℃,ITh计算参见公式(8)和公式(9)
ITh=ITc-ΔIT (8)
如果ITh<IT1,则ITh=IT1 (9)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010764132.7A CN111859711B (zh) | 2020-08-01 | 2020-08-01 | 两种单一煤种掺烧后混煤煤粉气流着火温度的计算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010764132.7A CN111859711B (zh) | 2020-08-01 | 2020-08-01 | 两种单一煤种掺烧后混煤煤粉气流着火温度的计算方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111859711A true CN111859711A (zh) | 2020-10-30 |
CN111859711B CN111859711B (zh) | 2024-04-16 |
Family
ID=72952632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010764132.7A Active CN111859711B (zh) | 2020-08-01 | 2020-08-01 | 两种单一煤种掺烧后混煤煤粉气流着火温度的计算方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111859711B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113656758A (zh) * | 2021-08-28 | 2021-11-16 | 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 (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104180365A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-03 | 国家电网公司 | W火焰锅炉使用大跨度煤种的掺烧方法 |
CN110232497A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-09-13 | 华电国际电力股份有限公司技术服务分公司 | 一种配煤掺烧智能管理方法及系统 |
JP2020046280A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 三菱重工業株式会社 | 灰溶融温度推定装置および灰溶融温度推定方法 |
CN111274526A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-12 | 西安热工研究院有限公司 | 一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法 |
-
2020
- 2020-08-01 CN CN202010764132.7A patent/CN111859711B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104180365A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-03 | 国家电网公司 | W火焰锅炉使用大跨度煤种的掺烧方法 |
JP2020046280A (ja) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | 三菱重工業株式会社 | 灰溶融温度推定装置および灰溶融温度推定方法 |
CN110232497A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-09-13 | 华电国际电力股份有限公司技术服务分公司 | 一种配煤掺烧智能管理方法及系统 |
CN111274526A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-12 | 西安热工研究院有限公司 | 一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
陈大元;张俊伟;朱春玉;刘家利;屠竞毅;方顺利;姚伟;: "配煤掺烧技术及混配煤管理", 工业加热, no. 05 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113656758A (zh) * | 2021-08-28 | 2021-11-16 | 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 |
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111859711B (zh) | 2024-04-16 |
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 | |
CN106844832A (zh) | 一种基于工业分析、全硫和发热量数据的碳排放核算方法 | |
CN111261237B (zh) | 一种单一煤种一维火焰炉燃尽率的计算方法 | |
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 | |
CN101949831A (zh) | 锅炉固体未完全燃烧热损快速测试方法及煤渣含碳量比色卡 | |
Zheng et al. | Seasonal characteristics of biomass burning contribution to Beijing aerosol | |
CN115600496A (zh) | 多燃料燃烧性能参数的预测方法、模型训练方法及设备 | |
CN102520014A (zh) | 基于火焰自由基和温度测量的污染物排放量在线预测方法 | |
Libao et al. | Prediction of CO2 emissions based on multiple linear regression analysis | |
Ullman et al. | Effects of cetane number on emissions from a prototype 1998 heavy-duty diesel engine | |
Saeed et al. | Flame propagation and burning characteristics of pulverized biomass for sustainable biofuel | |
CN209945739U (zh) | 柴油机尾气颗粒物产生系统 | |
CN113656758B (zh) | 一种混煤的一维火焰炉燃尽率的计算方法 | |
CN109655489B (zh) | 一种燃煤机组标准煤耗的计量方法及装置 | |
Jatana et al. | Determination of SI combustion sensitivity to fuel perturbations as a cyclic control input for highly dilute operation | |
Merckel et al. | Mass-fraction of oxygen as a predictor of HHV of gaseous, liquid and solid fuels | |
CN114239311A (zh) | 一种配煤掺烧方法、装置及计算机可读存储介质 | |
CN110823949B (zh) | 一种基于放热率曲线快速计算乙醇汽油辛烷值敏感性的方法 | |
CN114840976A (zh) | 一种基于单煤热失重数据预测混煤着火温度的方法及系统 | |
Zembi et al. | Experimental and Numerical Investigation of the Flow Field Effect on Arc Stretching for a J-type Spark Plug | |
CN105205030B (zh) | 一次风量测量的方法及系统 | |
CN110619929B (zh) | 一种电站煤粉锅炉烟气流量软测量方法 | |
CN110532514B (zh) | 电厂锅炉改变掺配煤种后发热量波动特性的预测方法 | |
CN114613443B (zh) | 一种含氨燃料燃烧机理模型的构建方法及装置 | |
Xu et al. | An alternative calculation for methane number for lean burn spark ignited engines operating on low energy content gaseous fuels |
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 |