一种对电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉性能计算方法技术

本发明专利技术公开了一种对电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉效率的计算方法，包括以下步骤；步骤1：计算固体未完全燃烧热损失：步骤2：计算排烟热损失q

【技术实现步骤摘要】
一种对电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉性能计算方法


[0001]本专利技术属于电力、热力
，特别涉及一种对电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉性能计算方法。

技术介绍

[0002]电石渣即电石水解以氢氧化钙为主要成分的废渣，在电石乙炔法生产聚氯乙烯产品时，电石(CaC2)加水生成乙炔和氢氧化钙，其主要化学反应式如下：
[0003]CaC2+2H2O＝C2H2+Ca(OH)2；干电石废渣中主要含Ca(OH)2，可以作消石灰的代用品，广泛用在建筑、化工、冶金、农业等行业。电石渣用做循环流化床锅炉脱硫剂时，600℃高温状态下可以发生以下反应：
[0004]Ca(OH)2＝CaO+H2O
‑
157kJ/mol
[0005][0006]《电站锅炉性能试验规程GB10184
‑
2015》对CFB锅炉性能计算时的脱硫剂仅限于常规的石灰石，而近些年个别发电企业为降低运行成本，采用电石渣作为脱硫剂，取得了良好的脱硫效果，准确评价以电石渣为脱硫剂CFB锅炉性能具有重要的工程价值，因此建立以电石渣为脱硫剂的计算模型显得迫在眉睫。然而，最新版的《电站锅炉性能试验规程GB10184
‑
2015》无法直接计算以电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉性能，不能准确评价以电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉性能，不利于企业节能工作的开展。

技术实现思路

[0007]为了克服以上技术问题，本专利技术的目的在于提供一种以电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉效率的计算方法，该方法用于计算采用电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉效率，所得模型可为准确评价采用电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉性能。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]一种对电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉效率的计算方法，包括以下步骤；
[0010]步骤1：计算固体未完全燃烧热损失q
4.des
：
[0011]步骤2：计算排烟热损失q
2.des
；
[0012]步骤3：计算灰渣物理热损失q
6.des
；
[0013]步骤4：脱硫热损失q
7.des
；
[0014]步骤5：计算气体未完全燃烧热损失q
3.des
和锅炉散热损失q
5.d
es；
[0015]步骤6：锅炉热效率计算公式；
[0016]所述步骤1具体为：
[0017]以电石渣为脱硫剂后，入炉煤灰分发生变化，包括五部分，即入炉燃料带入的灰分、电石渣杂质、未发生分解反应的氢氧化钙、脱硫生成的硫酸钙和未参加脱硫反应的氧化钙，相应每千克入炉燃料的灰分质量分数按式1计算；
[0018][0019]式中m
as.to.des
—以电石渣为脱硫剂后，相应每千克入炉燃料所产生的灰分质量分数，％；
[0020]w
as.ar
—相应每千克入炉燃料含有的灰分，％
[0021]m
as.des
—相应每千克入炉燃料，电石渣杂质的质量分数，％；
[0022]m
Ca(OH)2.ud
—相应每千克入炉燃料，未分解的氢氧化钙的质量分数，％；
[0023]—相应每千克入炉燃料，脱硫后生成的硫酸钙的质量分数，％；
[0024]m
CaO
—相应每千克入炉燃料，电石渣煅烧反应后未发生硫酸盐化反应的氧化钙质量分数，％；
[0025]相应每千克入炉燃料，脱硫剂灰分质量分数按式2计算；
[0026][0027]相应每千克入炉燃料，脱硫剂未分解的氢氧化钙的质量分数按式 3计算。
[0028][0029]相应每千克入炉燃料，脱硫后生成的硫酸钙的质量分数按式4计算；
[0030][0031]相应每千克入炉燃料，脱硫剂煅烧反应后未发生硫酸盐化反应的氧化钙质量分数按式5计算；
[0032][0033]钙硫摩尔比r
Ca/S
按式6计算；
[0034][0035]式中w
Ca(OH)2.des
—脱硫剂中氢氧化钙的质量分数，％；
[0036]q
m.des
—入炉燃料的质量流量，kg/h；
[0037]q
m.c
—入炉脱硫剂质量流量，kg/h；
[0038]燃煤锅炉的固体未完全燃烧热损失即灰渣可燃物造成的热量损失7计算；
[0039][0040]式中q
4.des
—固体未完全燃烧热损失，％；
[0041]w
c.rs.m
为灰渣平均可燃物的质量分数，％；
[0042][0043]式中w
s
、w
pd
、w
as
—炉渣、沉降灰、飞灰占燃料总灰量的质量分数，％；
[0044]w
c.s
、w
c.pd
、w
c.as
—炉渣、沉降灰、飞灰中可燃物的质量分数，％。
[0045]所述步骤2具体为：
[0046]由于脱硫剂改变后，相应每千克入炉燃料所产生的灰分质量分数 m
as.to.des
发生改变，因此理论干空气量不仅仅与入炉煤煤质相关，与脱硫剂种类也相关；
[0047]添加脱硫剂后实际燃烧的碳按照式8计算；
[0048][0049]w
c.b.des
为添加脱硫剂后实际燃烧的碳占入炉燃料的质量分数，％；
[0050]m
as.to.des
为添加脱硫剂后，相应每千克入炉燃料所产生的灰分质量分数，％；
[0051]w
c.rs.m
为灰渣平均可燃物的质量分数，％；
[0052]因此修正的理论干空气量按式9计算；
[0053][0054]式9
[0055]式中w
C.ar
、w
S.ar
、w
H.ar
、w
O.ar
—分别为入炉燃料中元素碳、硫、氢、氧的质量分数，％；
[0056]V
a.d.th.cr.des
—以电石渣脱硫剂后修正的理论干空气量，m3/kg；
[0057]—炉内脱硫效率，％；
[0058]Ca(OH)2＝CaO+H2O
‑
157kJ/mol
[0059]由上式可以看出采用电石渣为脱硫剂后，由于煅烧反应产物为 CaO和H2O，采用石灰石生成产物为CaO和CO2，由于燃烧产物的变化，导致烟气成分发生了变化，理论干烟气量按式10计算；
[0060][0061]式中V
fg.d.th.cr.des
—以电石渣为脱硫剂的理论干烟气量，m3/kg；
[0062]—氢氧化钙分解率，对于正常运行的锅炉一般取98％；
[0063本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉效率的计算方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤1：计算固体未完全燃烧热损失：步骤2：计算排烟热损失q
2.des
；步骤3：计算灰渣物理热损失；步骤4：脱硫热损失；步骤5：计算气体未完全燃烧热损失q
3.des
和锅炉散热损失q
5.des
；步骤6：锅炉热效率计算公式；锅炉热效率依据式18计算：η
des
＝1
‑
(q
2.des
+q
3.des
+q
4.des
+q
5.des
+q
6.des
+q
7.des
+q
oth.des
‑
q
ex
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式18式中q
2.des
—排烟热损失，％；q
3.des
—气体未完全燃烧热损失，％；q
4.des
—固体未完全燃烧热损失，％；q
5.des
—锅炉散热损失，％；q
6.des
—灰渣物理热损失，％；q
7.des
—脱硫热损失，％；q
oth.des
—外来热量与燃料低位发热量的百分比，％；q
ex
—其他热损失，％。式中q
oth.des
和q
ex
对效率值影响较小，q
oth.des
可取约定值或经验值。2.如权利要求1所述的一种对电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉效率的计算方法，其特征在于，所述步骤1具体为：以电石渣为脱硫剂后，入炉煤灰分发生变化，包括五部分，即入炉燃料带入的灰分、电石渣杂质、未发生分解反应的氢氧化钙、脱硫生成的硫酸钙和未参加脱硫反应的氧化钙，相应每千克入炉燃料的灰分质量分数按式1计算；式中m
as.to.des
—以电石渣为脱硫剂后，相应每千克入炉燃料所产生的灰分质量分数，％；w
as.ar
—相应每千克入炉燃料含有的灰分，％m
as.des
—相应每千克入炉燃料，电石渣杂质的质量分数，％；m
Ca(OH)2.ud
—相应每千克入炉燃料，未分解的氢氧化钙的质量分数，％；—相应每千克入炉燃料，脱硫后生成的硫酸钙的质量分数，％；m
CaO
—相应每千克入炉燃料，电石渣煅烧反应后未发生硫酸盐化反应的氧化钙质量分数，％；相应每千克入炉燃料，脱硫剂灰分质量分数按式2计算；相应每千克入炉燃料，脱硫剂未分解的氢氧化钙的质量分数按式3计算。
相应每千克入炉燃料，脱硫后生成的硫酸钙的质量分数按式4计算；相应每千克入炉燃料，脱硫剂煅烧反应后未发生硫酸盐化反应的氧化钙质量分数按式5计算；钙硫摩尔比r
Ca/S
按式6计算；式中w
Ca(OH)2.des
—脱硫剂中氢氧化钙的质量分数，％；q
m.des
—入炉燃料的质量流量，kg/h；q
m.c
—入炉脱硫剂质量流量，kg/h；燃煤锅炉的固体未完全燃烧热损失即灰渣可燃物造成的热量损失7计算；式中q
4.des
—固体未完全燃烧热损失，％；w
c.rs.m
为灰渣平均可燃物的质量分数，％；式中w
s
、w
pd
、w
as
—炉渣、沉降灰、飞灰占燃料总灰量的质量分数，％；w
c.s
、w
c.pd
、w
c.as
—炉渣、沉降灰、飞灰中可燃物的质量分数，％。3.如权利要求1所述的一种对电石渣为脱硫剂的循环流化床锅炉效率的计算方法，其特征在于，所述步骤2具体为：由于脱硫剂改变后，相应每千克入炉燃料所产生的灰分质量分数m
as.to.des
发生改变，因此理论干空气量不仅仅与入炉煤煤质相关，与脱硫剂种类也相关；添加脱硫剂后实际燃烧的碳按照式8计算；w
c.b.des
为添加脱硫剂后实际燃烧的碳占入炉燃料的质量分数，％；m
as.to.des
为添加脱硫剂后，相应每千克入炉燃料所产生的灰分质量分数，％；w
c.rs.m
为灰渣平均可燃物的质量分数，％；因此修正的理论干空气量按式9计算；
式中w
C.ar
、w
S.ar
、w
H.ar
、w
O.ar
—分别为入炉燃料中元素碳、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏卫，李丰泉，王研凯，李迎春，韩义，赵智勇，于英利，荣俊，付旭晨，王俊生，王超，马骏，任飞，
申请(专利权)人：内蒙古电力集团有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司，
类型：发明
国别省市：