CN113947244A - 一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法 - Google Patents

一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113947244A
CN113947244A CN202111206933.2A CN202111206933A CN113947244A CN 113947244 A CN113947244 A CN 113947244A CN 202111206933 A CN202111206933 A CN 202111206933A CN 113947244 A CN113947244 A CN 113947244A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal
ash
flow temperature
liquid slag
slag
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.)
Pending
Application number
CN202111206933.2A
Other languages
English (en)
Inventor
汪华剑
马翔
邓玲恵
王洋
房凡
吴庆龙
陈煜�
孙叶柱
周昊
刘笑
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
Tianjin Huanong Yangliuqing Thermoelectric Co Ltd
Original Assignee
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Tianjin Huanong Yangliuqing Thermoelectric 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, Tianjin Huanong Yangliuqing Thermoelectric Co Ltd filed Critical Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority to CN202111206933.2A priority Critical patent/CN113947244A/zh
Publication of CN113947244A publication Critical patent/CN113947244A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/04Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J1/00Removing ash, clinker, or slag from combustion chambers
    • F23J1/08Liquid slag removal
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法,该方法可以用于预测在液态排渣锅炉燃用的混煤关键指标液态灰渣流动温度,初步判断该掺配方案得到的混煤是否能够满足液态排渣正常排渣需要,防止掺配的混煤灰渣流动温度过高导致流渣不畅甚至出现堵渣的危险。通过本发明计算得到液态灰渣流动温度指标可以用于对液态排渣锅炉的混煤掺配方案进行优化调整,提高配煤掺烧方案的制定效率,提高液态排渣锅炉对燃料市场变化的适应能力和煤种适应范围,整体提升锅炉运行的经济性和运行可靠性。

Description

一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法
技术领域
本发明属于燃煤液态排渣锅炉技术领域,具体涉及一种基于原煤灰成分的 混煤液态渣流动温度的预测方法。
背景技术
液态排渣锅炉在我国燃煤发电领域和煤化工等能源资源利用领域具有重要 的应用,是针对灰熔点较低的燃煤进行开发和利用的重要技术手段。液态排渣锅 炉,主要是利用燃烧所产生的热环境将灰渣进行熔融,然后将液态渣通过排渣通 道排除炉外,从而实现燃烧副产物渣的固化和收集。这个过程中渣的熔融特性, 特别是熔融液态灰渣的流动温度,对液态排渣的过程有重要影响。熔渣的熔融特 性失控,液态灰渣的流动温度过高,极易造成流渣口堵塞,引发锅炉故障停炉。 燃料的灰渣熔融特性主要由锅炉的燃料的灰渣特性决定,其中灰渣的成分对熔 融液态渣的流动温度影响巨大。
在实际液态锅炉运行过程中,对锅炉正常排渣的主要影响因素包括煤种、煤 质特性、灰成分和锅炉运行条件等。特别是当前条件下,煤炭价格居高不下,电 厂运营需要通过掺烧偏离设计煤种煤质特性的低价煤,以提升电厂运营的经济 性。在常规固态排渣锅炉上,通过直接试烧,再观察掺烧方式合理性的方法,在 液态排渣锅炉的实际掺烧过程中,极易导致混煤燃烧过程中流渣不畅,导致炉底 排渣堵塞,引起机组故障停炉。另一方面对潜在掺烧煤种配置混合样品后,分别 进行灰熔点实验,测试混煤液态灰渣流动温度的方法,不仅采样、制样、实验测 试需要耗费大量人力、物力和财力,同时需要耗费大量的时间。对当前煤炭市场 煤源变化迅速的实际情况,实验测试方法暴露出来了液态排渣锅炉对煤炭市场 适应能力差、试验结果滞后性强和实验成本高等诸多问题。基于有限的常规单煤 的煤质特性指标,通过建立计算模型对混煤的流渣特性的关键指标进行预测计 算,是解决以上问题的重要途径。
综上所述,如何提升液态排渣锅炉配煤掺烧过程排渣系统运行的安全性,提 升机组运营的经济性是一个亟需解决的问题。本发明提供了一种对于保证配煤 掺烧过程中液态渣流渣安全的重要指标即液态灰渣的流动温度的预测方法,通 过这项预测得到指标和液态锅炉设计要求的灰熔点设计要求进行比较,可以初 步辨别并排除灰熔点过高而不适宜液态排渣的掺配方案,大幅提升配煤掺烧过 程的锅炉运行安全性和掺配方案制定的效率。
发明内容
本发明提供一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法,可以 用于预测在液态排渣锅炉燃用的混煤关键指标液态灰渣流动温度,初步判断该 掺配煤种是否能够满足液态排渣正常排渣需要,防止掺配的混煤灰渣流动温度 过高导致流渣不畅甚至出现堵渣的危险。通过本方法计算得到液态灰渣流动温 度指标可以用于对液态排渣锅炉的混煤掺配方案进行优化调整,提升液态排渣 锅炉对燃料市场变化的适应能力和煤种适应范围,整体提升锅炉运行的经济性 和运行可靠性。
本发明是通过以下技术方案来实现:
一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法,包括如下步骤:
步骤1,根据煤炭市场变化和锅炉可能适应的掺烧煤种的需求分析,获得当 前条件下能够用于锅炉掺烧的潜在煤种,并结合锅炉燃烧系统适应的煤种范围 和拟采购原煤的工业分析数据、煤炭的灰熔点实验化验数据进行初选,确定液态 排渣锅炉拟掺烧的主力煤种X和配烧煤种Y;
步骤2,适烧的主力煤种X和配烧煤种Y分别化验灰成分数据参数,包括 SiO2,Al2O3,Fe2O3,CaO,SO3,MgO,Na2O以及K2O,煤炭灰熔点实验化验 数据实测的灰的流动温度t3
步骤3,用上一步骤取得的数据,且设定主力煤种X和配烧煤种Y,假设掺 配方案中其质量占比分别x和y,且X煤中的灰成分质量占比为AX,Y煤中的 灰成分质量占比为Ay
则采用如下公式(1)给出灰流动温度计算模型初步计算单一原煤灰的流动 温度:
th=19(Al2O3)+15(SiO2+Fe2O3)+10(CaO+MgO)+6(Fe2O3+Na2O+K2O) (1)
其中Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O、K2O为单一煤种X 或Y对应灰成分质量占比;th为初步计算灰的流动温度;则可以根据公式(1) 计算得到X煤的计算流动温度thX和Y煤的计算流动温度thY
thX=19(Al2O3)X+15((SiO2)X+(Fe2O3)X)+10((CaO)X+(MgO)X)+6 ((Fe2O3)X+(Na2O)X+(K2O)X)
thY=19(Al2O3)Y+15((SiO2)Y+(Fe2O3)Y)+10((CaO)Y+(MgO)Y)+6 ((Fe2O3)Y+(Na2O)Y+(K2O)Y)
其中,(Al2O3)X,(SiO2)X,(Fe2O3)X,(CaO)X,(MgO)X,(Fe2O3)X,(Na2O)X, (K2O)X为X煤的灰成分质量百分比数据;(Al2O3)Y,(SiO2)Y,(Fe2O3)Y,(CaO) Y,(MgO)Y,(Fe2O3)Y,(Na2O)Y,(K2O)Y为Y煤的灰成分数据;
步骤4,用上一步骤取得的数据初步计算灰的流动温度thX和thY,和煤炭灰 熔点实验化验数据实测的X煤的实测灰流动温度t3X和Y煤的实测灰流动温度t3Y,对公式(1)计算算灰流动温度th进行修正,如公式(2)所示,得到对应煤 种相关的计算灰流动温度修正系数K,则可计算得到分别对应X和Y两种煤修 正系数KX和KY
K=t3/th (2)
KX=t3X/thX
KY=t3Y/thY
步骤5,根据步骤3取得的X煤和Y煤数据初步计算得到的灰的计算流动 温度thX和thY,和步骤4中煤种相关的计算灰流动温度修正系数KX和KY,以及 两种煤的质量占比x和y,X煤中的灰成分质量占比为AX,Y煤中的灰成分质 量占比为Ay,进一步得到混煤液态渣中X煤灰渣的质量占比为XA,Y煤灰渣 的质量占比为YA
XA=x×AX/(x×AX+y×AY)
YA=y×AY/(x×AX+y×AY)
特定煤种的灰流动温度的预测模型,如公式(3)所示,th3为混煤对应混烧 煤种计算流动温度:
th3=XA×KX×thX+YA×KY×thY (3)。
本发明进一步的改进在于,应用的工业分析数据包括拟用于掺配的两种煤 的灰成分数据和灰熔点测试实验得到的液态灰渣的流动温度t3
本发明进一步的改进在于,基于拟用于掺配的两种煤的灰成分数据和灰熔 点测试测试得到的液态灰渣的流动温度t3,利用常规灰熔点计算公式,建立修正 后的对应煤种液态灰渣的流动温度的预测模型。
本发明进一步的改进在于,基于拟用于掺配的两种煤的灰成分数据和灰熔 点测试测试得到的液态灰渣的流动温度t3,利用常规灰熔点计算公式(1),或 者利用其它经验公式进行计算。
本发明进一步的改进在于,利用修正后的对应煤种液态灰渣的流动温度的 预测模型和两种煤对应的质量分数,通过加权平均的方法计算得到混煤预测的 液态灰渣流动温度t3h
本发明进一步的改进在于,在缺乏实测单煤液态灰渣流动温度的情况下,省 去修正相关计算,直接用灰成分计算得到的对应煤种液态灰渣的流动温度通过 质量加权平均的方法计算得到混煤预测的液态灰渣流动温度t3h
本发明进一步的改进在于,该预测方法通过质量加权的方式对混煤掺配后 预测混煤的液态熔融灰渣的流动温度的预测。
本发明进一步的改进在于,该预测方法适用于两个煤种组成的混煤,也适用 于多个煤种组成的混煤。
本发明至少具有如下有益的技术效果:
本发明在当前煤价高企,火力发电厂面临煤源多变经营和运行都面临严峻 考验的形势下,提出通过拟混烧掺配的原煤的灰成分数据和灰熔点相关数据指 标,并根据原煤配比质量分数占比指标,预测掺配后的混煤的液态灰渣流动温度, 以便初步判断掺配煤是否能够满足液态排渣锅炉燃用混煤过程中液态排渣的安 全性和可靠性。以液态排渣锅炉掺烧设计煤源之外的煤种、拓展液态排渣锅炉的 煤源适应范围为目标,通过配煤掺烧作为熔渣特性的调整手段,实现对液态排渣 锅炉熔渣流动温度的控制,保证锅炉正常排渣,以提升锅炉对复杂多变的煤源生 产的适应能力,提高配煤掺烧的安全性和配煤掺烧决策过程的效率,整体提升锅 炉运营的安全性和经济性。其具有如下优点,
第一:通过一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法,可以利 用容易获得的拟掺烧的煤种的工业分析、灰成分分析数据、灰熔点数据和掺配煤 对应的质量占比,作为模型的输入数据,对混煤灰渣液态的流动温度进行预测, 模型边界数据获取简单便捷,便于生产实践中便利的操作使用;
第二:以本发明提供的方法预测得到的拟掺配的煤种的灰渣液态流动温度 进行预测计算的结果作为参照,可以排除熔渣流动温度过高而造成排渣不畅,堵 塞排渣通道的配煤方案,避免锅炉出现堵渣和排渣不畅的危害锅炉运行的安全 的情况,较之传统的直接实炉掺配燃烧可以大大降低配煤不当引起堵渣停炉的 风险,大大提升配煤掺烧过程的安全性;
第三:用本方法通过预测计算拟掺烧煤的液态灰渣流动温度,可以避免或大 幅减少通过多组原煤掺配取样并分别进行灰熔点实验,才能得到对应掺配方式 下的熔渣的流动温度指标,以便对配煤掺烧方案的合理性进行初步判断的弊端, 节省了大量的采样、制样和进行试验的时间和相关成本,大幅提升掺配煤方案形 成的效率;
第四:通过本方法,可以提升机组对煤源市场的变化适应能力,拓宽煤源采 购范围,为锅炉运营降低燃料采购成本,提高机组运营的安全性、经济性提供重 要支撑。
附图说明
图1为通过配煤掺烧调控液态排渣锅炉黏温特性的方法流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了 本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这 里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开, 并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不 冲突的情况下,本发明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。
如图1所示,本发明提供的一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的 预测方法,包括如下步骤:
步骤1,根据煤炭市场变化和锅炉可能适应的掺烧煤种的需求分析,获得当 前条件下能够用于锅炉掺烧的潜在煤种,并结合锅炉燃烧系统适应的煤种范围 和拟采购原煤的工业分析数据、煤炭的灰熔点实验化验数据进行初选,确定液态 排渣锅炉当前适烧的主力煤种X和配烧煤种Y;
步骤2,适烧的主力煤种X和配烧煤种Y分别化验灰成分数据参数,包括 SiO2,Al2O3,Fe2O3,CaO,SO3,MgO,Na2O以及K2O,煤炭灰熔点实验化验 数据实测的灰的流动温度t3
步骤3,用上一步骤取得的数据,且设定主力煤种X和配烧煤种Y,且其质 量占比分别x和y,且X煤中的灰成分质量占比为AX,Y煤中的灰成分质量占 比为Ay
则采用如下公式(1)给出灰流动温度计算模型初步计算单一原煤灰的流动 温度:
th=19(Al2O3)+15(SiO2+Fe2O3)+10(CaO+MgO)+6(Fe2O3+Na2O+K2O) (1)
其中Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O、K2O为单一煤种X 或Y对应灰成分质量占比;th为初步计算灰的流动温度;则可以根据公式(1) 计算得到X煤的计算流动温度thX和Y煤的计算流动温度thY
thX=19(Al2O3)X+15((SiO2)X+(Fe2O3)X)+10((CaO)X+(MgO)X)+6 ((Fe2O3)X+(Na2O)X+(K2O)X)
thY=19(Al2O3)Y+15((SiO2)Y+(Fe2O3)Y)+10((CaO)Y+(MgO)Y)+6 ((Fe2O3)Y+(Na2O)Y+(K2O)Y)
其中,(Al2O3)X,(SiO2)X,(Fe2O3)X,(CaO)X,(MgO)X,(Fe2O3)X,(Na2O)X, (K2O)X为X煤的灰成分质量百分比数据;(Al2O3)Y,(SiO2)Y,(Fe2O3)Y,(CaO) Y,(MgO)Y,(Fe2O3)Y,(Na2O)Y,(K2O)Y为Y煤的灰成分数据;
步骤4,用上一步骤取得的数据初步计算灰的流动温度thX和thY,和煤炭灰 熔点实验化验数据实测的X煤的实测灰流动温度t3X和Y煤的实测灰流动温度 t3Y,对公式(1)计算算灰流动温度th进行修正,如公式(2)所示,得到对应煤 种相关的计算灰流动温度修正系数K,则可计算得到分别对应X和Y两种煤修 正系数KX和KY
K=t3/th (2)
KX=t3X/thX
KY=t3Y/thY
步骤5,根据步骤3取得的X煤和Y煤数据初步计算得到的灰的计算流动 温度thX和thY,和步骤4中煤种相关的计算灰流动温度修正系数KX和KY,以及 两种煤的质量占比x和y,X煤中的灰成分质量占比为AX,Y煤中的灰成分质 量占比为Ay,进一步得到混煤液态渣中X煤灰渣的质量占比为XA,Y煤灰渣 的质量占比为YA
XA=x×AX/(x×AX+y×AY)
YA=y×AY/(x×AX+y×AY)
特定煤种的灰流动温度的预测模型,如公式(3)所示,th3为混煤对应混烧 煤种计算流动温度:
th3=XA×KX×thX+YA×KY×thY (3)。
实施例:
某液态排渣锅炉根据设备特点为旋流燃烧器、旋风燃烧、捕渣屏捕渣、流渣 口排渣。其设计燃煤特性如下表1所示,可见该锅炉设备适合燃用,发热量较 高、灰熔点较低的烟煤。根据其设备特点和市场煤供给情况和初步遴选潜在备选 的掺烧煤种A作为主烧煤种,B煤作为配烧煤种,其质特性参数如表2所示。 原因是A煤煤质特性主要指标接近设计煤质,特别是灰熔点等数数值较低与设 计煤种比较接近,经实践检验可以全烧,但价格较高;B煤的工业分析、元素分 析等相关指标,基本满足锅炉运行的常规指标需要,但灰熔点数值明显高于设计 煤数据,全烧B煤锅炉不能正常排渣风险较高。通过本实施例需要对A煤掺烧B煤不同比例的混煤的计算预测液态渣的流动温度,明确B煤可以掺配燃用的 初步范围,用于指导掺烧工作。
表1某液态排渣锅炉燃料设计参数
Figure BDA0003306725670000091
表2备选掺配燃料主要煤质特性参数
名称 符号 单位 煤种A 煤种B
收到基低位发热量 Q<sub>ar,net</sub> MJ/kg 23.2MJ/kg 21.240
收到基全水分 M<sub>t</sub> 12.14 11.56
收到基灰分 A<sub>ar</sub> 8.84 12.32
收到含碳量 C<sub>ar</sub> 64.06 56.97
收到含氢量 H<sub>ar</sub> 4.07 3.50
收到含硫量 S<sub>ar</sub> 0.67 0.60
收到含氮量 N<sub>ar</sub> 0.83 0.70
收到含氧量 O<sub>ar</sub> 9.61 8.08
变形温度 t<sub>1</sub> 1152 1327
软化温度 t<sub>2</sub> 1173 1362
流动温度 t<sub>3</sub> 1178 1395
表2中的两种煤的煤质特性数据参数表明,这两种煤都和设计煤参数区别, 煤的发热量等煤质特性参数、流动温度t3参数指标都在锅炉设备设计推荐参数 中的流动温度1150~1400℃之间,属于潜在适烧煤种。只有A形温度t1和软化 温度t2在设计煤质参数的推荐的1050~1230℃和1060~1330℃范围内,t3流动 温度也与实际没接近,可以作为主力煤种;而B煤种的t1和t2都在超出该范围, 独立燃用可能造成液态渣流动性差,堵塞流渣口,造成堵渣。故B可以成为掺 烧的配烧煤种适量掺烧,初步判别其比例一般不超过50%。
本实施例中举例说明通过预测A和B两种煤种不同掺配比例下的灰熔融态 的流动温度来指导配煤掺烧的方法的实践过程,即A为主烧煤种和B为配烧煤 种掺配比例的确定过程,其他掺配方式的掺配比例可以依照该方法确定。
表3为A和B两种煤的灰成分数据,根据公式(1)和表3中的数据,可分 别计算得到A和B煤的计算灰流动温度t3为1432℃和1447℃,则对应的计算 流动温度修正系数K分别为0.822和0.964。据此公式(5)可以得到不同B煤 掺配比例的灰流动温度如表4所示,并通过查表3可知对应灰流动温度的计算 灰黏度。
表3为A和B两种煤的灰成分
项目名称 符号 单位 煤种A 煤种B
二氧化硅 SiO2 48.04 29.57
三氧化二铝 Al2O3 22.93 11.07
氧化钙 CaO 9.49 23.58
二氧化三铁 Fe2O3 7.44 25.88
三氧化硫 SO3 7.53 5.68
氧化镁 MgO 1.26 0.86
氧化钾 K2O 1.01 0.38
氧化钛 TiO2 0.82 1.26
氧化钠 Na2O 1.08 0.5
五氧化二磷 P2O5 0.17 0.09
其他 0.23 1.23
表4不同B煤掺配比例混煤的计算流动温度th3,XY
序号 C煤比例(%) 计算流动温度(℃)
1 0.10 1208.3
2 0.15 1222.5
3 0.20 1236.1
4 0.25 1249.1
5 0.30 1261.6
6 0.35 1273.6
7 0.40 1285.2
8 0.45 1296.2
根据表4的计算结果,综合本实施例中某液态排渣锅炉的液态排渣捕渣屏 的设计窗口温度为1200~1300℃。通过表4中计算分析,表4中的B煤的45% 比例均已经十分接近捕渣屏许用温度1300℃。考虑到B煤较便宜,宜适当提升 B煤掺配比例,故可以推荐20%、30%、40%质量占比的B煤掺配方案作为实炉 掺烧的备选方案,再通过实炉的适烧试验确定最佳掺配方案。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述, 但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显 而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于 本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1,根据煤炭市场变化和锅炉可能适应的掺烧煤种的需求分析,获得当前条件下能够用于锅炉掺烧的潜在煤种,并结合锅炉燃烧系统适应的煤种范围和拟采购原煤的工业分析数据、煤炭的灰熔点实验化验数据进行初选,确定液态排渣锅炉当前适烧的主力煤种X和配烧煤种Y;
步骤2,适烧的主力煤种X和配烧煤种Y分别化验灰成分数据参数,包括SiO2,Al2O3,Fe2O3,CaO,SO3,MgO,Na2O以及K2O,煤炭灰熔点实验化验数据实测的灰的流动温度t3
步骤3,用上一步骤取得的数据,且设定主力煤种X和配烧煤种Y,且其质量占比分别x和y,且X煤中的灰成分质量占比为AX,Y煤中的灰成分质量占比为Ay
则采用如下公式(1)给出灰流动温度计算模型初步计算单一原煤灰的流动温度:
th=19(Al2O3)+15(SiO2+Fe2O3)+10(CaO+MgO)+6(Fe2O3+Na2O+K2O) (1)
其中Al2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O、K2O为单一煤种X或Y对应灰成分质量占比;th为初步计算灰的流动温度;则可以根据公式(1)计算得到X煤的计算流动温度thX和Y煤的计算流动温度thY
thX=19(Al2O3)X+15((SiO2)X+(Fe2O3)X)+10((CaO)X+(MgO)X)+6((Fe2O3)X+(Na2O)X+(K2O)X)
thY=19(Al2O3)Y+15((SiO2)Y+(Fe2O3)Y)+10((CaO)Y+(MgO)Y)+6((Fe2O3)Y+(Na2O)Y+(K2O)Y)
其中,(Al2O3)X,(SiO2)X,(Fe2O3)X,(CaO)X,(MgO)X,(Fe2O3)X,(Na2O)X,(K2O)X为X煤的灰成分质量百分比数据;(Al2O3)Y,(SiO2)Y,(Fe2O3)Y,(CaO)Y,(MgO)Y,(Fe2O3)Y,(Na2O)Y,(K2O)Y为Y煤的灰成分数据;
步骤4,用上一步骤取得的数据初步计算灰的流动温度thX和thY,和煤炭灰熔点实验化验数据实测的X煤的实测灰流动温度t3X和Y煤的实测灰流动温度t3Y,对公式(1)计算算灰流动温度th进行修正,如公式(2)所示,得到对应煤种相关的计算灰流动温度修正系数K,则可计算得到分别对应X和Y两种煤修正系数KX和KY
K=t3/th (2)
KX=t3X/thX
KY=t3Y/thY
步骤5,根据步骤3取得的X煤和Y煤数据初步计算得到的灰的计算流动温度thX和thY,和步骤4中煤种相关的计算灰流动温度修正系数KX和KY,以及两种煤的质量占比x和y,X煤中的灰成分质量占比为AX,Y煤中的灰成分质量占比为Ay,进一步得到混煤液态渣中X煤灰渣的质量占比为XA,Y煤灰渣的质量占比为YA
XA=x×AX/(x×AX+y×AY)
YA=y×AY/(x×AX+y×AY)
特定煤种的灰流动温度的预测模型,如公式(3)所示,th3为混煤对应混烧煤种计算流动温度:
th3=XA×KX×thX+YA×KY×thY (3)。
2.根据权利要求1所述的一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法,其特征在于,应用的工业分析数据包括拟用于掺配的两种煤的灰成分数据和灰熔点测试测试得到的液态灰渣的流动温度t3
3.根据权利要求1所述的一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法,其特征在于,基于拟用于掺配的两种煤的灰成分数据和灰熔点测试测试得到的液态灰渣的流动温度t3,利用常规灰熔点计算公式,建立修正后的对应煤种液态灰渣的流动温度的预测模型。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法,其特征在于,基于拟用于掺配的两种煤的灰成分数据和灰熔点测试测试得到的液态灰渣的流动温度t3,利用常规灰熔点计算公式(1),或者利用其它经验公式进行计算。
5.根据权利要求1或3所述的一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法,其特征在于,利用修正后的对应煤种液态灰渣的流动温度的预测模型和两种煤对应的质量分数,通过加权平均的方法计算得到混煤预测的液态灰渣流动温度t3h
6.根据权利要求1或3所述的一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法,其特征在于,在缺乏实测单煤液态灰渣流动温度的情况下,省去修正相关计算,直接用灰成分计算得到的对应煤种液态灰渣的流动温度通过质量加权平均的方法计算得到混煤预测的液态灰渣流动温度t3h
7.根据权利要求1或3所述的一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法,其特征在于,该预测方法通过质量加权的方式对混煤掺配后预测混煤的液态熔融灰渣的流动温度的预测。
8.根据权利要求7所述的一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法,其特征在于,该预测方法适用于两个煤种组成的混煤,也适用于多个煤种组成的混煤。
CN202111206933.2A 2021-10-15 2021-10-15 一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法 Pending CN113947244A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111206933.2A CN113947244A (zh) 2021-10-15 2021-10-15 一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111206933.2A CN113947244A (zh) 2021-10-15 2021-10-15 一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113947244A true CN113947244A (zh) 2022-01-18

Family

ID=79331047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111206933.2A Pending CN113947244A (zh) 2021-10-15 2021-10-15 一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113947244A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070112967A (ko) * 2006-05-24 2007-11-28 한국서부발전 주식회사 발전소 보일러 회부착 방지를 위한 석탄회 특성평가방법
JP2010164455A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Tokyo Electric Power Co Inc:The アッシュエロージョン評価方法およびアッシュエロージョン評価装置
CN104408215A (zh) * 2014-08-07 2015-03-11 大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司 一种煤灰流动温度的预测方法
KR20170074524A (ko) * 2015-12-22 2017-06-30 두산중공업 주식회사 화로 내 슬래깅 생성위치 및 생성가능성 예측방법.
CN107045658A (zh) * 2017-04-15 2017-08-15 西安科技大学 一种煤灰黏温特性的预测方法
CN112580890A (zh) * 2020-12-28 2021-03-30 湖南大唐先一科技有限公司 用于发电的锅炉混煤掺烧的发电可变成本预测方法及系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070112967A (ko) * 2006-05-24 2007-11-28 한국서부발전 주식회사 발전소 보일러 회부착 방지를 위한 석탄회 특성평가방법
JP2010164455A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Tokyo Electric Power Co Inc:The アッシュエロージョン評価方法およびアッシュエロージョン評価装置
CN104408215A (zh) * 2014-08-07 2015-03-11 大唐内蒙古多伦煤化工有限责任公司 一种煤灰流动温度的预测方法
KR20170074524A (ko) * 2015-12-22 2017-06-30 두산중공업 주식회사 화로 내 슬래깅 생성위치 및 생성가능성 예측방법.
CN107045658A (zh) * 2017-04-15 2017-08-15 西安科技大学 一种煤灰黏温特性的预测方法
CN112580890A (zh) * 2020-12-28 2021-03-30 湖南大唐先一科技有限公司 用于发电的锅炉混煤掺烧的发电可变成本预测方法及系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘泽常等: "动力配煤灰熔融性温度的计算", 煤炭科学技术, vol. 27, no. 12, 31 December 1999 (1999-12-31), pages 30 *
刘筱华等: "浅谈利用灰成分计算灰熔点", 中国高新技术企业, no. 12, 31 December 2009 (2009-12-31), pages 51 *
范天吉: "煤矿瓦斯综合治理技术手册", 31 August 2003, 吉林音像出版社, pages: 107 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Caillat Burners in the steel industry: utilization of by-product combustion gases in reheating furnaces and annealing lines
CN111100961B (zh) 普通矿与钒钛矿互换快速获取稳定指标的高炉冶炼方法
US20120174836A1 (en) Method for reducing adhesion of ash in boiler and device for the same
CN103060054A (zh) 一种配煤与助剂联合调控煤灰熔融温度的方法
CN112881455B (zh) 基于矿物相与神经网络复合模型预测煤灰熔融温度的方法
CN104909541B (zh) 玻璃熔炉以及玻璃熔化方法
Lin et al. Consideration of green intelligent steel processes and narrow window stability control technology on steel quality
CN109679705A (zh) 一种改善煤灰熔融性的复合助熔剂
CN106675657A (zh) 一种调控高熔点煤灰流动温度的方法
CN1418834A (zh) 高效利用工业炉熔渣显热的新一步法矿棉技术
CN113947244A (zh) 一种基于原煤灰成分的混煤液态渣流动温度的预测方法
de Palma et al. The influence of the elemental and structural chemical composition on the ash fusibility of sugarcane bagasse and sugarcane straw
WO2024092727A1 (zh) 长流程钢铁企业碳排放评估模型、评估方法及评估系统
CN105506210B (zh) 燃气竖炉以及熔融还原金属物料的熔化方法
Gibb The UK Collaborative research programme on slagging pulverised coal-fired boilers: Summary of findings
CN117404678B (zh) 一种用于缓解锅炉燃烧高碱煤结渣的在线配煤系统
Diaconu et al. Analysis of energy balance for a steel electric arc furnace
CN111876534A (zh) 减少高炉风口及喷枪接渣的方法
Sondreal et al. Fusibility of ash from lignite and its correlation with ash composition
Beerkens Energy balances of glass furnaces: parameters determining energy consumption of glass melt processes
KR101466481B1 (ko) 코크스 공정의 황화수소 발생량 예측방법
US11851724B2 (en) Foundry coke products, and associated systems, devices, and methods
CN112940790B (zh) 一种快速、高效调控煤灰流动温度的方法
CN105542820B (zh) 一种气化炉用煤的配煤方法
CN113702615B (zh) 一种判别煤灰结渣性能的方法

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