CN114091275B - 缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法 - Google Patents
缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114091275B CN114091275B CN202111415153.9A CN202111415153A CN114091275B CN 114091275 B CN114091275 B CN 114091275B CN 202111415153 A CN202111415153 A CN 202111415153A CN 114091275 B CN114091275 B CN 114091275B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat
- boiler
- air
- fuel
- temperature
- 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
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 97
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 62
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 52
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 46
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 42
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 37
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 36
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 29
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 26
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 21
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 16
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 15
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 14
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 9
- 238000002536 laser-induced breakdown spectroscopy Methods 0.000 claims description 7
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 6
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 abstract description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 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
-
- 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
- G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
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)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法，涉及生活垃圾焚烧锅炉节能技术领域。解决了现有技术中针对生活垃圾焚烧锅炉，当缺乏锅炉本体系统的空预器工质侧进/出口参数时，无法获得外来热量的总热量，以及无法根据外来热量的总热量来实时地计算锅炉热效率的问题。本发明采用一次风经空预器加热后的温度tair.out、一次风进口温度ta1和一次风进口体积流量qa1来获得外来热量的总热量Qex.0，进而求取锅炉热效率η′；再对η′进行修正，完成对锅炉热效率的在线计算。主要用于对锅炉热效率进行在线计算。
Description
技术领域
本发明涉及生活垃圾焚烧锅炉节能技术领域。
背景技术
生活垃圾是由多种废弃物组成的混合物，成分十分复杂。目前，我国的生活垃圾主要采用卫生填埋、堆肥和焚烧三种主要方式。其中，焚烧适用于处理有较高热值的垃圾，具有减量化程度高、处理周期短、占地面积小的特点，已成为我国生活垃圾无害化处理的主要方式。
生活垃圾焚烧锅炉是一种将生活垃圾作为燃料、以焚烧的方式将其化学能最终转化成热能或电能的承压类特种设备。作为锅炉安全、节能、环保三位一体的重要组成部分，生活垃圾焚烧锅炉热效率的常态化精准测试将会是其未来能耗考核和节能增效的根本基础，目的在于提升锅炉系统经济运行水平，符合当前夯实锅炉使用单位节能主体责任的管理理念，有利于开创高耗能特种设备节能工作的新局面。
但是，生活垃圾焚烧锅炉热效率的常态化精准测试在落地实施过程中也面临诸多困难。
首先，生活垃圾的元素分析和工业分析是锅炉热效率计算的基础。现实中生活垃圾会根据入厂时间先后顺序，在垃圾库房内分区域堆放并发酵超过48小时，以脱除水分提高热值，完成从入厂垃圾到入炉垃圾的转变。因此，垃圾库房内会充斥着大量有毒有害气体和渗滤液，使得入炉垃圾的取样过程极为困难且难以常态化，因此亟需一种稳定、准确且具备可行性的入炉垃圾元素分析和工业分析手段。
其次，由于锅炉热效率测试所需的元素分析和工业分析、灰和渣的可燃物含量分析都需要先现场采样、后实验室处理，所以锅炉热效率测试的结果往往具有滞后性，不能实时反映锅炉运行水平和燃料利用情况，也无法及时反馈锅炉运行人员的各项操作对锅炉热效率的影响。加上测试的周期是两年一次，具有明显的离线化和间断化特点，更加不利于锅炉使用单位掌握锅炉经济运行水平和制定切实有效的节能措施，因此，如何实时在线获得锅炉热效率这一问题亟需解决。
最后，生活垃圾焚烧锅炉的空气预热器通常是外置式的，其加热空气的热量来源有两个，一个是来源于锅筒的饱和蒸汽，一个是来源于汽轮机的抽汽。外置式蒸汽空气预热器可简称为空预器。空预器上饱和蒸汽侧进口工质为饱和蒸汽、出口工质为不饱和水，抽汽侧进口工质为过热蒸汽、出口工质为不饱和水。两路工质从蒸汽转化成水的过程中释放的热量便是空预器加热空气的热量来源。在计算锅炉热效率的过程中，所涉及的Qex.0(外来热量的总热量)需要同时考虑饱和蒸汽侧和抽汽侧两路工质的热量利用情况。但是，在实际情况中，这两路工质的进/出口参数对应的测量仪表可能不全，且后期难以加装，导致饱和蒸汽侧和抽汽侧工质的热量利用情况无法获得，也就无法获得Qex.0(外来热量的总热量)。
因此，现有技术中当缺乏空预器工质侧进/出口参数(具体的，饱和蒸汽侧工质出口的温度和压力，抽汽侧工质进口的温度和压力，抽汽侧工质出口的温度、压力和流量)时，锅炉热效率测试工作会因为出现缺项而无法获得Qex.0(外来热量的总热量)，也就不能实时地计算锅炉热效率。因此，针对生活垃圾焚烧锅炉，当缺乏其锅炉本体系统的空预器工质侧进/出口参数时，无法获得Qex.0(外来热量的总热量)，以及无法根据Qex.0(外来热量的总热量)来实时地计算锅炉热效率的问题亟需解决。
发明内容
本发明目的是为了解决现有技术中针对生活垃圾焚烧锅炉，当缺乏锅炉本体系统的空预器工质侧进/出口参数时，无法获得外来热量的总热量，以及无法根据外来热量的总热量来实时地计算锅炉热效率的问题；本发明提供了一种缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法；本发明所述的生活垃圾焚烧锅炉为带外置式蒸汽空气预热器的生活垃圾焚烧锅炉。
缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法，该计算方法是基于生活垃圾焚烧锅炉的锅炉热效率在线计算系统实现的，生活垃圾焚烧锅炉为带外置式蒸汽空气预热器的生活垃圾焚烧锅炉，所述计算系统包括DCS数据采集系统、在线烟气测量及数据记录系统、在线燃料/灰/渣成分分析系统和锅炉热效率在线计算平台；
该计算方法包括如下步骤：
S1、利用DCS数据采集系统、在线烟气测量及数据记录系统和在线燃料/灰/渣成分分析系统对锅炉本体系统进行数据采集，并将采集的数据送至锅炉热效率在线计算平台；
锅炉热效率在线计算平台利用接收的数据，获得排烟热损失热量Q2、气体不完全燃烧热损失热量Q3、固体不完全燃烧热损失热量Q4、锅炉散热损失Q5、灰渣物理热损失热量Q6和输入热量Qin；
S2、锅炉热效率在线计算平台对排烟热损失热量Q2、气体不完全燃烧热损失热量Q3、固体不完全燃烧热损失热量Q4、灰渣物理热损失热量Q6、锅炉散热损失Q5和输入热量Qin进行运算，求取锅炉热效率η′；其中，
S3、锅炉热效率在线计算平台通过迭代算法对锅炉热效率η′进行修正，从而获得修正后的锅炉热效率η′，最终完成对锅炉热效率的在线计算；
所述步骤S1中，利用DCS数据采集系统、在线烟气测量及数据记录系统和在线燃料/灰/渣成分分析系统对锅炉本体系统进行数据采集，所采集的全部数据为：
DCS数据采集系统采集到的数据包括Dout、tzgs、pzgs、tzzq、pzzq、pbh、Dbh、tair.out、qa1、ta1、qa2和ta2；
在线烟气测量及数据记录系统采集到的数据包括tds、CO2、CCO2和CCO；
在线燃料/灰/渣成分分析系统采集到的数据包括Car、Har、Oar、Sar、Nar、Aar、Mar、Qnet.v.ar、Cas和Cs；
其中，Dout为锅炉主给水质量流量，tzgs为锅炉主给水温度，pzgs为锅炉主给水压力，tzzq为锅炉主蒸汽温度，pzzq为锅炉主蒸汽压力，pbh为锅筒饱和蒸汽压力，Dbh为空预器饱和蒸汽侧工质出口质量流量，tair.out为一次风经空预器加热后的温度，qa1为一次风进口体积流量，ta1为一次风进口温度，qa2为二次风进口体积流量，ta2为二次风进口温度；
tds为排烟温度，CO2为干基态排烟处O2浓度，CCO2为干基态排烟处CO2浓度，CCO为干基态排烟处CO浓度；
Car为燃料收到基碳的含量，Har为燃料收到基氢的含量，Oar为燃料收到基氧的含量，Sar为燃料收到基硫的含量，Nar为燃料收到基氮的含量，Aar为燃料收到基灰分的含量，Mar为燃料收到基水分的含量，Qnet.v.ar为燃料收到基低位发热量，Cas为飞灰可燃物含量，Cs为炉渣可燃物含量；
步骤S1中，锅炉热效率在线计算平台利用接收的数据，获得排烟热损失热量Q2、气体不完全燃烧热损失热量Q3、固体不完全燃烧热损失热量Q4、锅炉散热损失Q5、灰渣物理热损失热量Q6和输入热量Qin的实现方式包括如下步骤：
S11、获得输入热量Qin的实现方式为：令Qin＝Qnet.v.ar；
S12、获得固体不完全燃烧热损失热量Q4的实现方式为：
其中，αs为炉渣含灰量占入炉燃料总灰量的质量分数；
αas为飞灰含灰量占入炉燃料总灰量的质量分数；
QC为碳的完全燃烧发热量；
S13、获得气体不完全燃烧热损失热量Q3，具体包括如下步骤：
S13-1、根据步骤S12获得的固体不完全燃烧热损失热量Q4和步骤S11获得输入热量Qin，获得修正系数Kq4；其中，
S13-2、利用采集的干基态排烟处O2浓度CO2、干基态排烟处CO2浓度CCO2和干基态排烟处CO浓度CCO，获得排烟处过量空气系数αds；其中，
S13-3、根据采集的燃料收到基碳的含量Car、燃料收到基硫的含量Sar、燃料收到基氢的含量Har和燃料收到基氧的含量Oar，获得理论空气量V0；
其中，为碳完全燃烧需要消耗的理论空气量；
为硫完全燃烧需要消耗的理论空气量；
为氢完全燃烧需要消耗的理论空气量；
为氧对应的理论空气量；
S13-4、根据步骤S13-2获得的排烟处过量空气系数αds、步骤S13-3获得的理论空气量V0、以及采集的燃料收到基氮的含量Nar，获得排烟处干烟气体积Vd.fg；
其中，为碳完全燃烧生成的干烟气量；
为硫完全燃烧生成的干烟气量；
为氮完全燃烧生成的干烟气量；
S13-5、根据步骤S13-1获得的修正系数Kq4、步骤S13-4获得的排烟处干烟气体积Vd.fg和采集的干基态排烟处CO浓度CCO，获得气体不完全燃烧热损失热量Q3；
其中，QCO为一氧化碳的完全燃烧发热量；
S14、获得排烟热损失热量Q2的实现方式通过公式8实现，具体为：
Q2＝Kq4×(hds-hca) (公式8)；
公式8中，
hds＝(Vd.fg×c′d.fg+VH2O×c′H2O)×tds (公式9)；
hca＝αds×V0×c′ca×tca (公式10)；
公式9中，
公式11中，
公式10中，
其中，hds为排烟处烟气焓；
hca为进入系统边界的冷空气焓；
VH2O为排烟处水蒸气体积；
tca为进入系统边界的冷空气温度；
为氢完全燃烧生成的水蒸气量；
为纯水对应的水蒸气体积；
ρair为空气密度；
ha.ab为空气绝对湿度；
c′N2为氮气从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容；
c′O2为氧气从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容；
c′CO2为二氧化碳从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容；
c′CO为一氧化碳从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容；
c′H2O为水从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容；
c′d.fg为排烟处干烟气从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容；
c′ca为进入系统边界的冷空气温度下的干空气瞬时真实定压比热容；
S15、获得灰渣物理热损失热量Q6的实现方式通过公式20实现，具体为：
公式20中，
c′s＝0.71+5.02×10-4×ts (公式21)；
c′as＝0.71+5.02×10-4×tas (公式22)；
其中，ts为燃烧室排出炉渣温度；
c′s为炉渣的比热；
c′as为飞灰的比热；
tas为飞灰温度；
S16、获得锅炉散热损失Q5的实现方式为：
其中，Dout.s为锅炉额定蒸发量；
Q5.s为锅炉额定蒸发量下的散热损失设计值；
步骤S3中，锅炉热效率在线计算平台通过迭代算法对锅炉热效率η′进行修正，从而获得修正后的锅炉热效率η′，最终完成对锅炉热效率的在线计算的实现方式包括如下步骤：
S31、获得锅炉总输出热量Qout，具体为：
Qout＝(Dout-Dbh)×(hzzq-hzgs)+Dbh×(hbh.in-hzgs-γ×ω) (公式24)；
其中，hzzq为锅炉主蒸汽焓，且hzzq是通过采集的锅炉主蒸汽压力pzzq和锅炉主蒸汽温度tzzq查水和水蒸气的热焓值表来获取；
hzgs为锅炉主给水焓，且hzgs是通过采集的锅炉主给水压力pzgs和锅炉主给水温度tzgs查水和水蒸气的热焓值表来获取；
hbh.in为空预器饱和蒸汽侧工质进口焓，且hbh.in是通过采集的锅筒饱和蒸汽压力pbh查水和水蒸气的热焓值表来获取；
γ为饱和蒸汽的汽化潜热，且γ是通过采集的锅筒饱和蒸汽压力pbh查水和水蒸气的热焓值表来获取；
ω为水火管锅炉的饱和蒸汽湿度；
S32、根据锅炉总输出热量Qout、采集的燃料收到基低位发热量Qnet.v.ar和锅炉热效率η′，求取燃料消耗量B；其中，
S33、根据采集的一次风经空预器加热后的温度tair.out、一次风进口温度ta1和一次风进口体积流量qa1，获得外来热量的总热量Qex.0，其中，
其中，cair.in为进入空预器的一次风在进口温度下的干空气瞬时真实定压比热容；
cair.out为进入空预器的一次风从空预器进口温度至其出口温度之间的平均定压比热容；
kkyq为空预器热量吸收系数；
S34、利用步骤S32获得的燃料消耗量B以及步骤S33获得的外来热量的总热量Qex.0，获得外来热量Qex，其中，
S35、利用步骤S34获得的外来热量Qex、以及燃料收到基低位发热量Qnet.v.ar，对当前输入热量Qin进行更新，从而获得更新后的输入热量Qin，具体为：
Qin＝Qnet.v.ar+Qex (公式28)；
S36、判断更新前后相邻两次输入热量Qin之间差的绝对值是否小于0.01％，结果为是，执行步骤S38；结果为否，执行步骤S37；
S37、将更新后的输入热量Qin代入到公式1中，从而对锅炉热效率η′进行更新，并将更新后的锅炉热效率η′代入到公式25中对燃料消耗量B进行更新，并利用更新后的燃料消耗量B对当前的输入热量Qin再次进行更新，获得更新后的输入热量Qin，执行步骤S36；
S38、将更新后的输入热量Qin代入到公式1中，对锅炉热效率η′进行更新，完成对锅炉热效率η′的修正。
本发明带来的有益效果是：本发明提供了一种缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法，本发明方法主要用于解决缺少空预器饱和蒸汽侧工质出口温度tbh.out、空预器饱和蒸汽侧工质出口压力pbh.out、空预器抽汽侧工质进口温度tcq.in、空预器抽汽侧工质进口压力pcq.in、空预器抽汽侧工质出口质量流量Dcq、空预器抽汽侧工质出口温度tcq.out、空预器抽汽侧工质出口压力pcq.out等参数对应的测量仪表，导致参数缺失的情况下外来热量的总热量Qex.0如何实现测算，以及获得外来热量的总热量Qex.0后，如何实现锅炉热效率的实时在线计算的问题。其具体采用一次风经空预器加热后的温度tair.out、一次风进口温度ta1和一次风进口体积流量qa1来获得外来热量的总热量Qex.0，进而实现锅炉热效率的实时在线计算。
本发明可以实时优化锅炉运行参数并及时反馈调试结果，技术方案的可操作性强且易于实施落地，进而可以为锅炉节能措施的制定提供定量分析数据，改进现有锅炉能效测试工作的离线化和间断化局面，长期提升生活垃圾资源化利用水平，满足未来锅炉能耗考核和节能增效的需求，助力实现碳中和远大战略目标，促进锅炉安全性与经济性的统一。
附图说明
图1是本发明所述生活垃圾焚烧锅炉的锅炉热效率在线计算系统的原理示意图；
图2是对锅炉热效率η′进行修正的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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。
实施例1：
下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法，该计算方法是基于生活垃圾焚烧锅炉的锅炉热效率在线计算系统实现的，生活垃圾焚烧锅炉为带外置式蒸汽空气预热器的生活垃圾焚烧锅炉，所述计算系统包括DCS数据采集系统1、在线烟气测量及数据记录系统2、在线燃料/灰/渣成分分析系统3和锅炉热效率在线计算平台4；
该计算方法包括如下步骤：
S1、利用DCS数据采集系统1、在线烟气测量及数据记录系统2和在线燃料/灰/渣成分分析系统3对锅炉本体系统5进行数据采集，并将采集的数据送至锅炉热效率在线计算平台4；
锅炉热效率在线计算平台4利用接收的数据，获得排烟热损失热量Q2(kJ/kg)、气体不完全燃烧热损失热量Q3(kJ/kg)、固体不完全燃烧热损失热量Q4(kJ/kg)、锅炉散热损失Q5(％)、灰渣物理热损失热量Q6(kJ/kg)和输入热量Qin(kJ/kg)；
S2、锅炉热效率在线计算平台4对排烟热损失热量Q2、气体不完全燃烧热损失热量Q3、固体不完全燃烧热损失热量Q4、灰渣物理热损失热量Q6、锅炉散热损失Q5和输入热量Qin进行运算，求取锅炉热效率η′(％)；其中，
S3、锅炉热效率在线计算平台4通过迭代算法对锅炉热效率η′进行修正，从而获得修正后的锅炉热效率η′，最终完成对锅炉热效率的在线计算。
所述步骤S1中，利用DCS数据采集系统1、在线烟气测量及数据记录系统2和在线燃料/灰/渣成分分析系统3对锅炉本体系统5进行数据采集，所采集的全部数据为：
DCS数据采集系统1采集到的数据包括Dout、tzgs、pzgs、tzzq、pzzq、pbh、Dbh、tair.out、qa1、ta1、qa2和ta2；
在线烟气测量及数据记录系统2采集到的数据包括tds、CO2、CCO2和CCO；
在线燃料/灰/渣成分分析系统3采集到的数据包括Car、Har、Oar、Sar、Nar、Aar、Mar、Qnet.v.ar、Cas和Cs；
其中，Dout为锅炉主给水质量流量(kg/h)，tzgs为锅炉主给水温度(℃)，pzgs为锅炉主给水压力(MPa)，tzzq为锅炉主蒸汽温度(℃)，pzzq为锅炉主蒸汽压力(MPa)，pbh为锅筒饱和蒸汽压力(MPa)，Dbh为空预器饱和蒸汽侧工质出口质量流量(kg/h)，tair.out为一次风经空预器加热后的温度(℃)，qa1为一次风进口体积流量(Nm3/h)，ta1为一次风进口温度(℃)，qa2为二次风进口体积流量(Nm3/h)，ta2为二次风进口温度(℃)；
tds为排烟温度(℃)，CO2为干基态排烟处O2浓度(％)，CCO2为干基态排烟处CO2浓度(％)，CCO为干基态排烟处CO浓度(％)；
Car为燃料收到基碳的含量(％)，Har为燃料收到基氢的含量(％)，Oar为燃料收到基氧的含量(％)，Sar为燃料收到基硫的含量(％)，Nar为燃料收到基氮的含量(％)，Aar为燃料收到基灰分的含量(％)，Mar为燃料收到基水分的含量(％)，Qnet.v.ar为燃料收到基低位发热量(kJ/kg)，Cas为飞灰可燃物含量(％)，Cs为炉渣可燃物含量(％)；
步骤S1中，锅炉热效率在线计算平台4利用接收的数据，获得排烟热损失热量Q2、气体不完全燃烧热损失热量Q3、固体不完全燃烧热损失热量Q4、锅炉散热损失Q5、灰渣物理热损失热量Q6和输入热量Qin的实现方式包括如下步骤：
S11、获得输入热量Qin的实现方式为：令Qin＝Qnet.v.ar；
S12、获得固体不完全燃烧热损失热量Q4的实现方式为：
其中，αs为炉渣含灰量占入炉燃料总灰量的质量分数(无量纲)；
αas为飞灰含灰量占入炉燃料总灰量的质量分数(无量纲)；
QC为碳的完全燃烧发热量(kJ/kg)；
S13、获得气体不完全燃烧热损失热量Q3，具体包括如下步骤：
S13-1、根据步骤S12获得的固体不完全燃烧热损失热量Q4和步骤S11获得输入热量Qin，获得修正系数Kq4(％)；；其中，
S13-2、利用采集的干基态排烟处O2浓度CO2、干基态排烟处CO2浓度CCO2和干基态排烟处CO浓度CCO，获得排烟处过量空气系数αds(无量纲)；；其中，
S13-3、根据采集的燃料收到基碳的含量Car、燃料收到基硫的含量Sar、燃料收到基氢的含量Har和燃料收到基氧的含量Oar，获得理论空气量V0(m3/kg)；
其中，为碳完全燃烧需要消耗的理论空气量(m3/kg)；
为硫完全燃烧需要消耗的理论空气量(m3/kg)；
为氢完全燃烧需要消耗的理论空气量(m3/kg)；
为氧对应的理论空气量(m3/kg)；
S13-4、根据步骤S13-2获得的排烟处过量空气系数αds、步骤S13-3获得的理论空气量V0、以及采集的燃料收到基氮的含量Nar，获得排烟处干烟气体积Vd.fg(m3/kg)；
其中，为碳完全燃烧生成的干烟气量(m3/kg)；
为硫完全燃烧生成的干烟气量(m3/kg)；
为氮完全燃烧生成的干烟气量(m3/kg)；
S13-5、根据步骤S13-1获得的修正系数Kq4、步骤S13-4获得的排烟处干烟气体积Vd.fg和采集的干基态排烟处CO浓度CCO，获得气体不完全燃烧热损失热量Q3；
其中，QCO为一氧化碳的完全燃烧发热量(kJ/m3)；
S14、获得排烟热损失热量Q2的实现方式通过公式8实现，具体为：
Q2＝Kq4×(hds-hca) (公式8)；
公式8中，
hds＝(Vd.fg×c′d.fg+VH2O×c′H2O)×tds (公式9)；
hca＝αds×V0×c′ca×tca (公式10)；
公式9中，
公式11中，
公式10中，
其中，hds为排烟处烟气焓(kJ/kg)；
hca为进入系统边界的冷空气焓(kJ/kg)；
VH2O为排烟处水蒸气体积(m3/kg)；
tca为进入系统边界的冷空气温度(℃)；
为氢完全燃烧生成的水蒸气量(m3/kg)；
为纯水对应的水蒸气体积(m3/kg)；
ρair为空气密度(kg/m3)；
ha.ab为空气绝对湿度(kg/kg)；
c′N2为氮气从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容(kJ/(m3·K))；
c′O2为氧气从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容(kJ/(m3·K))；
c′CO2为二氧化碳从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容(kJ/(m3·K))；
c′CO为一氧化碳从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容(kJ/(m3·K))；
c′H2O为水从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容(kJ/(m3·K))；
c′d.fg为排烟处干烟气从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容(kJ/(m3·K))；
c′ca为进入系统边界的冷空气温度下的干空气瞬时真实定压比热容(kJ/(m3·K))；
S15、获得灰渣物理热损失热量Q6的实现方式通过公式20实现，具体为：
公式20中，
c′s＝0.71+5.02×10-4×ts (公式21)；
c′as＝0.71+5.02×10-4×tas (公式22)；
其中，ts为燃烧室排出炉渣温度(℃)；
c′s为炉渣的比热(kJ/(kg·K))；
c′as为飞灰的比热(kJ/(kg·K))；
tas为飞灰温度(℃)；
S16、获得锅炉散热损失Q5的实现方式为：
其中，Dout.s为锅炉额定蒸发量(kg/h)；
Q5.s为锅炉额定蒸发量下的散热损失设计值(％)；
步骤S3中，锅炉热效率在线计算平台4通过迭代算法对锅炉热效率η′进行修正，从而获得修正后的锅炉热效率η′，最终完成对锅炉热效率的在线计算的实现方式包括如下步骤，具体参见图2：
S31、获得锅炉总输出热量Qout(kJ/h)，具体为：
Qout＝(Dout-Dbh)×(hzzq-hzgs)+Dbh×(hbh.in-hzgs-γ×ω) (公式24)；
其中，hzzq为锅炉主蒸汽焓(kJ/kg)，且hzzq是通过采集的锅炉主蒸汽压力pzzq和锅炉主蒸汽温度tzzq查水和水蒸气的热焓值表来获取；
hzgs为锅炉主给水焓(kJ/kg)，且hzgs是通过采集的锅炉主给水压力pzgs和锅炉主给水温度tzgs查水和水蒸气的热焓值表来获取；
hbh.in为空预器饱和蒸汽侧工质进口焓(kJ/kg)，且hbh.in是通过采集的锅筒饱和蒸汽压力pbh查水和水蒸气的热焓值表来获取；
γ为饱和蒸汽的汽化潜热(kJ/kg)，且γ是通过采集的锅筒饱和蒸汽压力pbh查水和水蒸气的热焓值表来获取；
ω为水火管锅炉的饱和蒸汽湿度(kg/kg)；
S32、根据锅炉总输出热量Qout、采集的燃料收到基低位发热量Qnet.v.ar和锅炉热效率η′，求取燃料消耗量B(kg/h)；其中，
S33、根据采集的一次风经空预器加热后的温度tair.out、一次风进口温度ta1和一次风进口体积流量qa1，获得外来热量的总热量Qex.0(kJ/h)，其中，
其中，cair.in为进入空预器的一次风在进口温度下的干空气瞬时真实定压比热容(kJ/(m3·K))；
cair.out为进入空预器的一次风从空预器进口温度至其出口温度之间的平均定压比热容(kJ/(m3·K))；
kkyq为空预器热量吸收系数(无量纲)；
S34、利用步骤S32获得的燃料消耗量B以及步骤S33获得的外来热量的总热量Qex.0，获得外来热量Qex(kJ/kg)，其中，
S35、利用步骤S34获得的外来热量Qex、以及燃料收到基低位发热量Qnet.v.ar，对当前输入热量Qin进行更新，从而获得更新后的输入热量Qin，具体为：
Qin＝Qnet.v.ar+Qex (公式28)；
S36、判断更新前后相邻两次输入热量Qin之间差的绝对值是否小于0.01％，结果为是，执行步骤S38；结果为否，执行步骤S37；
S37、将更新后的输入热量Qin代入到公式1中，从而对锅炉热效率η′进行更新，并将更新后的锅炉热效率η′代入到公式25中对燃料消耗量B进行更新，并利用更新后的燃料消耗量B对当前的输入热量Qin再次进行更新，获得更新后的输入热量Qin，执行步骤S36；
S38、将更新后的输入热量Qin代入到公式1中，对锅炉热效率η′进行更新，完成对锅炉热效率η′的修正。
本实施方式中提供了一种缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法，可以实时优化锅炉运行参数并及时反馈调试结果，为锅炉节能措施的制定提供定量分析数据，改进现有锅炉能效测试工作的离线化和间断化局面，长期提升生活垃圾资源化利用水平。
DCS数据采集系统可以对现有的锅炉DCS系统中与锅炉热效率测试及计算有关的数据进行实时采集整理，既不会扰乱锅炉正常运行，也能屏蔽无关测量项目，减少数据繁冗程度，同时可以灵活调整数据采集的时间跨度和频率；在线烟气测量及数据记录系统，可以对锅炉尾部烟道内最后一级受热面后一米范围内的烟气温度和成分进行实时在线测量并记录数据。
DCS数据采集系统1、在线烟气测量及数据记录系统2、在线燃料/灰/渣成分分析系统3均可采用现有技术实现。
本优选实施方式中，给出了获得排烟热损失热量Q2、气体不完全燃烧热损失热量Q3、固体不完全燃烧热损失热量Q4、锅炉散热损失Q5、灰渣物理热损失热量Q6和输入热量Qin的具体实现方式，该种实现方式依赖于DCS数据采集系统1、在线烟气测量及数据记录系统2、在线燃料/灰/渣成分分析系统3采集的数据实现，为获得锅炉热效率η′服务。
具体应用时，Dout.s和Q5.s为固定的预设值，根据锅炉的出厂资料确定；
具体应用时，QC为固定值，328664kJ/kg；αs为经验值，0.9；αas为经验值，0.1；为固定值，8.889m3/kg；为固定值，3.333m3/kg；为固定值，26.667m3/kg，为固定值，3.333m3/kg；为固定值，1.867m3/kg；为固定值，0.7m3/kg；为固定值，0.8m3/kg；QCO为固定值，12636kJ/m3；为固定值，11.2m3/kg；为固定值，1.244m3/kg；ρair为经验值，1.293kg/m3；ha.ab为经验值，0.01kg/kg；ts为经验值，600℃；tas等同于采集的排烟温度tds；ω为经验值，取0.03kg/kg；
本实施方式中，提供了对锅炉热效率η′进行修正的具体实现方式，提高实时在线获得的修正后的锅炉热效率η′的准确度，且所述的空预器为外置式蒸汽空气预热器的简称，其用于对空气进行加热。
进一步的，步骤S33中，
cair.in＝1.37780212-6.46620591×10-4×(ta1+273.15)
+1.60493642×10-6×(ta1+273.15)2
-1.11259405×10-9×(ta1+273.15)3
+2.52930872×10-13×(ta1+273.15)4 (公式29)；
更进一步的，空预器热量吸收系数kkyq为经验值，取值0.95。
更进一步的，公式13至17和公式30的适用温度范围是-18.15～726.85℃，公式13至18、公式21、22、29和30都是经验公式，所以不考虑公式等号两边单位的配平。
更进一步的，缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法，在线燃料/灰/渣成分分析系统3包括燃料群组、飞灰群组和炉渣群组；
燃料群组，用于同时采集燃料收到基碳的含量Car、燃料收到基氢的含量Har、燃料收到基氧的含量Oar、燃料收到基硫的含量Sar、燃料收到基氮的含量Nar、燃料收到基灰分的含量Aar、燃料收到基水分的含量Mar和燃料收到基低位发热量Qnet.v.ar；
飞灰群组，用于采集飞灰可燃物含量Cas；
炉渣群组，用于采集炉渣可燃物含量Cs。
本实施方式中，在线燃料/灰/渣成分分析系统3可利用若干个激光诱导击穿光谱在线检测仪，对投料口的生活垃圾进行实时在线的元素分析和工业分析，对炉排末端的炉渣和尾部烟道内的飞灰进行实时在线的可燃物含量分析，并记录数据。
更进一步的，缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法中，燃料群组、飞灰群组和炉渣群组均采用一个或多个激光诱导击穿光谱在线检测仪实现。
具体应用时，当相应的群组包含多个激光诱导击穿光谱在线检测仪，该群组用于对相应的一个或多个数据进行采集，并将采集后的相应数据取均值后，作为在线燃料/灰/渣成分分析系统3的相应输出数据；
例如：燃料群组包括两个激光诱导击穿光谱在线检测仪，该燃料群组中的每个激光诱导击穿光谱在线检测仪均用于同时采集燃料收到基碳的含量Car、燃料收到基氢的含量Har、燃料收到基氧的含量Oar、燃料收到基硫的含量Sar、燃料收到基氮的含量Nar、燃料收到基灰分的含量Aar、燃料收到基水分的含量Mar和燃料收到基低位发热量Qnet.v.ar，燃料群组将两个激光诱导击穿光谱在线检测仪中采集的各相应数据进行取均值后，作为在线燃料/灰/渣成分分析系统3中相应变量的输出。
更进一步的，缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法中，DCS数据采集系统1、在线烟气测量及数据记录系统2和在线燃料/灰/渣成分分析系统3采集的各变量数据可以是4小时、8小时、24小时或者720小时的平均值，对应输出的锅炉热效率η′反映了这4小时、8小时、24小时或者720小时整个时间段的锅炉热效率。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (5)
1.缺空预器工质侧进/出口压力和温度参数的锅炉热效率在线计算方法，该计算方法是基于生活垃圾焚烧锅炉的锅炉热效率在线计算系统实现的，生活垃圾焚烧锅炉为带外置式蒸汽空气预热器的生活垃圾焚烧锅炉，所述计算系统包括DCS数据采集系统、在线烟气测量及数据记录系统、在线燃料/灰/渣成分分析系统和锅炉热效率在线计算平台；
该计算方法包括如下步骤：
S1、利用DCS数据采集系统、在线烟气测量及数据记录系统和在线燃料/灰/渣成分分析系统对锅炉本体系统进行数据采集，并将采集的数据送至锅炉热效率在线计算平台；
锅炉热效率在线计算平台利用接收的数据，获得排烟热损失热量Q2、气体不完全燃烧热损失热量Q3、固体不完全燃烧热损失热量Q4、锅炉散热损失Q5、灰渣物理热损失热量Q6和输入热量Qin；
S2、锅炉热效率在线计算平台对排烟热损失热量Q2、气体不完全燃烧热损失热量Q3、固体不完全燃烧热损失热量Q4、灰渣物理热损失热量Q6、锅炉散热损失Q5和输入热量Qin进行运算，求取锅炉热效率η′；其中，
S3、锅炉热效率在线计算平台通过迭代算法对锅炉热效率η′进行修正，从而获得修正后的锅炉热效率η′，最终完成对锅炉热效率的在线计算；
其特征在于，
所述步骤S1中，利用DCS数据采集系统、在线烟气测量及数据记录系统和在线燃料/灰/渣成分分析系统对锅炉本体系统进行数据采集，所采集的全部数据为：
DCS数据采集系统采集到的数据包括Dout、tzgs、pzgs、tzzq、pzzq、pbh、Dbh、tair.out、qa1、ta1、qa2和ta2；
在线烟气测量及数据记录系统采集到的数据包括tds、CO2、CCO2和CCO；
在线燃料/灰/渣成分分析系统采集到的数据包括Car、Har、Oar、Sar、Nar、Aar、Mar、Qnet.v.ar、Cas和Cs；
其中，Dout为锅炉主给水质量流量，tzgs为锅炉主给水温度，pzgs为锅炉主给水压力，tzzq为锅炉主蒸汽温度，pzzq为锅炉主蒸汽压力，pbh为锅筒饱和蒸汽压力，Dbh为空预器饱和蒸汽侧工质出口质量流量，tair.out为一次风经空预器加热后的温度，qa1为一次风进口体积流量，ta1为一次风进口温度，qa2为二次风进口体积流量，ta2为二次风进口温度；
tds为排烟温度，CO2为干基态排烟处O2浓度，CCO2为干基态排烟处CO2浓度，CCO为干基态排烟处CO浓度；
Car为燃料收到基碳的含量，Har为燃料收到基氢的含量，Oar为燃料收到基氧的含量，Sar为燃料收到基硫的含量，Nar为燃料收到基氮的含量，Aar为燃料收到基灰分的含量，Mar为燃料收到基水分的含量，Qnet.v.ar为燃料收到基低位发热量，Cas为飞灰可燃物含量，Cs为炉渣可燃物含量；
步骤S1中，锅炉热效率在线计算平台利用接收的数据，获得排烟热损失热量Q2、气体不完全燃烧热损失热量Q3、固体不完全燃烧热损失热量Q4、锅炉散热损失Q5、灰渣物理热损失热量Q6和输入热量Qin的实现方式包括如下步骤：
S11、获得输入热量Qin的实现方式为：令Qin＝Qnet.v.ar；
S12、获得固体不完全燃烧热损失热量Q4的实现方式为：
其中，αs为炉渣含灰量占入炉燃料总灰量的质量分数；
αas为飞灰含灰量占入炉燃料总灰量的质量分数；
QC为碳的完全燃烧发热量；
S13、获得气体不完全燃烧热损失热量Q3，具体包括如下步骤：
S13-1、根据步骤S12获得的固体不完全燃烧热损失热量Q4和步骤S11获得输入热量Qin，获得修正系数Kq4；其中，
S13-2、利用采集的干基态排烟处O2浓度CO2、干基态排烟处CO2浓度CCO2和干基态排烟处CO浓度CCO，获得排烟处过量空气系数αds；其中，
S13-3、根据采集的燃料收到基碳的含量Car、燃料收到基硫的含量Sar、燃料收到基氢的含量Har和燃料收到基氧的含量Oar，获得理论空气量V0；
其中，为碳完全燃烧需要消耗的理论空气量；
为硫完全燃烧需要消耗的理论空气量；
为氢完全燃烧需要消耗的理论空气量；
为氧对应的理论空气量；
S13-4、根据步骤S13-2获得的排烟处过量空气系数αds、步骤S13-3获得的理论空气量V0、以及采集的燃料收到基氮的含量Nar，获得排烟处干烟气体积Vd.fg；
其中，为碳完全燃烧生成的干烟气量；
为硫完全燃烧生成的干烟气量；
为氮完全燃烧生成的干烟气量；
S13-5、根据步骤S13-1获得的修正系数Kq4、步骤S13-4获得的排烟处干烟气体积Vd.fg和采集的干基态排烟处CO浓度CCO，获得气体不完全燃烧热损失热量Q3；
其中，QCO为一氧化碳的完全燃烧发热量；
S14、获得排烟热损失热量Q2的实现方式通过公式8实现，具体为：
Q2＝Kq4×(hds-hca) (公式8)；
公式8中，
hds＝(Vd.fg×c′d.fg+VH2O×c′H2O)×tds (公式9)；
hca＝αds×V0×c′ca×tca (公式10)；
公式9中，
公式11中，
公式10中，
c′ca＝1.37780212-6.46620591×10-4×(tca+273.15)+1.60493642×10-6×(tca+273.15)2-1.11259405×10-9×(tca+273.15)3 (公式18)；+2.52930872×10-13×(tca+273.15)4
其中，hds为排烟处烟气焓；
hca为进入系统边界的冷空气焓；
VH2O为排烟处水蒸气体积；
tca为进入系统边界的冷空气温度；
为氢完全燃烧生成的水蒸气量；
为纯水对应的水蒸气体积；
ρair为空气密度；
ha.ab为空气绝对湿度；
c′N2为氮气从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容；
c′O2为氧气从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容；
c′CO2为二氧化碳从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容；
c′CO为一氧化碳从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容；
c′H2O为水从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容；
c′d.fg为排烟处干烟气从进入系统边界的冷空气温度到排烟温度的平均定压比热容；
c′ca为进入系统边界的冷空气温度下的干空气瞬时真实定压比热容；
S15、获得灰渣物理热损失热量Q6的实现方式通过公式20实现，具体为：
公式20中，
c′s＝0.71+5.02×10-4×ts (公式21)；
c′as＝0.71+5.02×10-4×tas (公式22)；
其中，ts为燃烧室排出炉渣温度；
c′s为炉渣的比热；
c′as为飞灰的比热；
tas为飞灰温度；
S16、获得锅炉散热损失Q5的实现方式为：
其中，Dout.s为锅炉额定蒸发量；
Q5.s为锅炉额定蒸发量下的散热损失设计值；
步骤S3中，锅炉热效率在线计算平台通过迭代算法对锅炉热效率η′进行修正，从而获得修正后的锅炉热效率η′，最终完成对锅炉热效率的在线计算的实现方式包括如下步骤：
S31、获得锅炉总输出热量Qout，具体为：
Qout＝(Dout-Dbh)×(hzzq-hzgs)+Dbh×(hbh.in-hzgs-γ×ω) (公式24)；
其中，hzzq为锅炉主蒸汽焓，且hzzq是通过采集的锅炉主蒸汽压力pzzq和锅炉主蒸汽温度tzzq查水和水蒸气的热焓值表来获取；
hzgs为锅炉主给水焓，且hzgs是通过采集的锅炉主给水压力pzgs和锅炉主给水温度tzgs查水和水蒸气的热焓值表来获取；
hbh.in为空预器饱和蒸汽侧工质进口焓，且hbh.in是通过采集的锅筒饱和蒸汽压力pbh查水和水蒸气的热焓值表来获取；
γ为饱和蒸汽的汽化潜热，且γ是通过采集的锅筒饱和蒸汽压力pbh查水和水蒸气的热焓值表来获取；
ω为水火管锅炉的饱和蒸汽湿度；
S32、根据锅炉总输出热量Qout、采集的燃料收到基低位发热量Qnet.v.ar和锅炉热效率η′，求取燃料消耗量B；其中，
S33、根据采集的一次风经空预器加热后的温度tair.out、一次风进口温度ta1和一次风进口体积流量qa1，获得外来热量的总热量Qex.0，其中，
其中，cair.in为进入空预器的一次风在进口温度下的干空气瞬时真实定压比热容；
cair.out为进入空预器的一次风从空预器进口温度至其出口温度之间的平均定压比热容；
kkyq为空预器热量吸收系数；
S34、利用步骤S32获得的燃料消耗量B以及步骤S33获得的外来热量的总热量Qex.0，获得外来热量Qex，其中，
S35、利用步骤S34获得的外来热量Qex、以及燃料收到基低位发热量Qnet.v.ar，对当前输入热量Qin进行更新，从而获得更新后的输入热量Qin，具体为：
Qin＝Qnet.v.ar+Qex (公式28)；
S36、判断更新前后相邻两次输入热量Qin之间差的绝对值是否小于0.01％，结果为是，执行步骤S38；结果为否，执行步骤S37；
S37、将更新后的输入热量Qin代入到公式1中，从而对锅炉热效率η′进行更新，并将更新后的锅炉热效率η′代入到公式25中对燃料消耗量B进行更新，并利用更新后的燃料消耗量B对当前的输入热量Qin再次进行更新，获得更新后的输入热量Qin，执行步骤S36；
S38、将更新后的输入热量Qin代入到公式1中，对锅炉热效率η′进行更新，完成对锅炉热效率η′的修正。
2.根据权利要求1所述的缺空预器工质侧进/出口压力和温度参数的锅炉热效率在线计算方法，其特征在于，步骤S33中，
cair.in＝1.37780212-6.46620591×10-4×(ta1+273.15)+1.60493642×10-6×(ta1+273.15)2-1.11259405×10-9×(ta1+273.15)3+2.52930872×10-13×(ta1+273.15)4(公式29)；
3.根据权利要求1所述的缺空预器工质侧进/出口压力和温度参数的锅炉热效率在线计算方法，其特征在于，空预器热量吸收系数kkyq取值为0.95。
4.根据权利要求1所述的缺空预器工质侧进/出口压力和温度参数的锅炉热效率在线计算方法，其特征在于，在线燃料/灰/渣成分分析系统包括燃料群组、飞灰群组和炉渣群组；
燃料群组，用于同时采集燃料收到基碳的含量Car、燃料收到基氢的含量Har、燃料收到基氧的含量Oar、燃料收到基硫的含量Sar、燃料收到基氮的含量Nar、燃料收到基灰分的含量Aar、燃料收到基水分的含量Mar和燃料收到基低位发热量Qnet.v.ar；
飞灰群组，用于采集飞灰可燃物含量Cas；
炉渣群组，用于采集炉渣可燃物含量Cs。
5.根据权利要求4所述的缺空预器工质侧进/出口压力和温度参数的锅炉热效率在线计算方法，其特征在于，燃料群组、飞灰群组和炉渣群组均采用一个或多个激光诱导击穿光谱在线检测仪实现。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111415153.9A CN114091275B (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111415153.9A CN114091275B (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114091275A CN114091275A (zh) | 2022-02-25 |
| CN114091275B true CN114091275B (zh) | 2024-06-28 |
Family
ID=80304626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111415153.9A Active CN114091275B (zh) | 2021-11-25 | 2021-11-25 | 缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114091275B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102252784A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-11-23 | 上海交通大学 | 基于燃煤发热量辨识的火力电站锅炉效率在线监测系统 |
| CN104008297A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-08-27 | 中冶华天工程技术有限公司 | 煤粉与高炉煤气混烧锅炉的热效率计算方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101796346B (zh) * | 2007-09-27 | 2012-05-30 | 王砧 | 燃煤锅炉性能实时监测方法 |
| CN106845089B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-03-29 | 国网浙江省电力公司电力科学研究院 | 一种锅炉热效率获取方法 |
| CN111157266B (zh) * | 2020-01-03 | 2021-06-15 | 浙江省特种设备科学研究院 | 一种免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法 |
-
2021
- 2021-11-25 CN CN202111415153.9A patent/CN114091275B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102252784A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-11-23 | 上海交通大学 | 基于燃煤发热量辨识的火力电站锅炉效率在线监测系统 |
| CN104008297A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-08-27 | 中冶华天工程技术有限公司 | 煤粉与高炉煤气混烧锅炉的热效率计算方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114091275A (zh) | 2022-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104008297B (zh) | 煤粉与高炉煤气混烧锅炉的热效率计算方法 | |
| CN103995987B (zh) | 掺烧高炉煤气的煤粉锅炉的热效率分析方法 | |
| Patro | Efficiency studies of combination tube boilers | |
| CN105181926A (zh) | 基于热平衡的煤粉掺烧煤气锅炉燃煤热值软测量方法 | |
| CN108549792A (zh) | 一种基于潜结构映射算法的固废焚烧过程二噁英排放浓度软测量方法 | |
| CN103528846A (zh) | 煤气锅炉热效率与煤气特性的实时监测方法 | |
| CN107844682A (zh) | 基于煤气热值和烟气成分的转炉煤气成分软测量方法 | |
| CN109655488B (zh) | 基于混合煤气预热燃烧的煤气热值软测量方法 | |
| CN102734782A (zh) | 一种燃煤锅炉能效监测方法 | |
| Srinivas et al. | Efficiency of a coal fired boiler in a typical thermal power plant | |
| CN112131517B (zh) | 一种垃圾焚烧电厂入炉垃圾低位热值的测算方法 | |
| CN103699780A (zh) | 煤质参数在线计算的混沌优化方法 | |
| CN104268433A (zh) | 煤气锅炉运行参数变化引起的机组发电煤耗偏差监测方法 | |
| CN114091276B (zh) | 生活垃圾焚烧锅炉的锅炉热效率在线计算方法 | |
| CN104615895A (zh) | 煤粉与高炉煤气混烧锅炉空气预热器漏风率的测算方法 | |
| CN115656461A (zh) | 一种基于煤质软测量的煤电机组实时碳排放量监测方法 | |
| Li et al. | Combustion characteristics and NO formation for biomass blends in a 35-ton-per-hour travelling grate utility boiler | |
| CN114091275B (zh) | 缺空预器工质侧进/出口参数的锅炉热效率在线计算方法 | |
| CN111981506B (zh) | 一种燃煤锅炉最佳氧量确认方法及系统 | |
| Trojan et al. | A new software program for monitoring the energy distribution in a thermal waste treatment plant system | |
| CN110222351A (zh) | 煤气混烧锅炉入炉煤气热值与锅炉热效率在线监测方法 | |
| CN109635464A (zh) | 一种钢厂煤气含硫量软测量方法 | |
| CN109559060A (zh) | 一种燃煤添加剂在电站锅炉中应用的评价方法 | |
| CN109712676A (zh) | 基于燃烧系统运行参数的煤气热值软测量方法 | |
| CN114218873A (zh) | 缺乏空预器工质侧出口参数的锅炉热效率在线计算方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant |