一种电站锅炉效率与燃煤热值、灰分和水分的同步测算方法，从火电厂厂级监控信息系统SIS读取送风温度、排烟温度、排烟氧量、飞灰含碳量、入炉燃料量、锅炉蒸发量、机组发电负荷、主蒸汽压力温度、再热蒸汽进出口压力温度、给水压力温度及流量、汽包压力、再热器减温喷水量、高压缸各加热器的抽汽压力温度；高压缸各级加热器的出入口水温度和疏水温度，假设燃煤热值、燃煤灰分和燃煤水分的初值，使用锅炉反平衡热效率模型、理论燃烧所需干空气量和实际烟气质量简化计算模型、实际烟气质量计算模型、实际烟气容积计算模型、实用烟气量计算模型、锅炉正平衡热效率模型、锅炉有效利用热模型，并且构造了预报与校正方法，实现上述参量的同步测算。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种电站锅炉热效率与燃煤热值、灰分和水分的同步测算方法，可以实现电站锅炉热效率及燃煤热值、灰分、水分的同步测算，属于软测量领域。
技术介绍
目前，发电厂对燃煤热值、灰分和水分的监测主要是通过离线取样化验获得，上述燃煤成分的工业分析中由于采样、制样的误差和分析时间滞后，无法反映计算时刻燃料在锅炉内的热平衡效果，造成锅炉效率计算结果的失真(使用上一个化验周期的燃煤成分)， 因此，如何在线测算能反映锅炉热平衡效果的燃煤热值、灰分和水分及其变化，同步计算锅炉效率，从而改善锅炉效率的真实性，提高锅炉燃烧优化控制的效果，成为电站运行和管理人员普遍关心的问题。在线燃煤灰分分析仪的出现，为燃煤热值的在线测量提供了一种途径。针对某些典型煤质，通过统计分析、回归分析等手段建立了燃煤热值与燃煤灰分之间的关联关系，可以实现了燃煤热值的在线测量，此方法属于间接测量，其精度受燃煤成煤年代以及煤矿开采方式等多种因素的影响。基于核辐射特性的燃煤热值测量仪实现了燃煤热值的直接测量，但由于分析仪设备存在价格、辐射危险性、耐用性以及对恶劣工作环境的适应性等方面的问题，有待于进一步地改进和完善。中国专利02110116. 7公开了一种入炉煤质实时监测方法，该方法利用烟气成分分析、磨煤机的热平衡方程、燃烧化学方程以及各煤质元素含量间相关关系经验方程等联立迭代求解各元素成分的干燥无灰基，进而通过门捷列夫公式实现了对燃煤元素成分及热值的实时监测，同时将其应用到了 300MW的发电机组中，取得了良好的效果，然而该方法涉及的测量变量过多，求解过程相对复杂，个别元素含量之间的相关关系是通过对某些典型煤质的统计分析得到的，具有一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种电站锅炉热效率与燃煤热值、灰分和水分的同步测算方法，该方法不仅能够实现锅炉热效率及燃煤热值、灰分、水分等不同参量的同步求解， 还能够同步反映计算时刻燃料成分及其变化对锅炉热平衡效果的影响。本专利技术采用如下技术方案步骤1 在τ时刻，读取火电机组厂级监控信息系统(SIS)中的实时数据如下送风温度tlk、排烟温度tpy、排烟氧量O2py、飞灰含碳量Cfh、入炉燃料量B、锅炉蒸发量D、机组发电负荷Pel、主蒸汽压力和主蒸汽温度t-再热蒸汽进口压力pz _和再热蒸汽进口温度、」、再热蒸汽出口压力和再热蒸汽出口温度、。、给水压力pgs、给水温度tgs、给水流量Dgs、汽包压力Ptlb、再热器减温喷水量Dz*、汽轮机高压缸各加热器的抽汽温度、，抽汽压力Pj (j = 1 2)；汽轮机高压缸各级加热器的出口水温度twj(j = 1 2)；汽轮机高压缸各级加热器的入口水温度t’ wJ (j = 1 2)；汽轮机高压缸各加热器疏水温度、(=1 2)，步骤2 根据步骤1读取的锅炉蒸发量D、主蒸汽压力和主蒸汽温度t-再热蒸汽进口压力Puj和再热蒸汽进口温度、」、再热蒸汽出口压力Pzrc和再热蒸汽出口温度、。、 给水压力pgs、给水温度tgs、给水流量Dgs、汽包压力Ptlb、再热器减温喷水量Dz*、以及汽轮机高压缸各加热器的抽汽温度、，抽汽压力Pj (j = 1 幻；汽轮机高压缸各级加热器的出口水温度twj(j = 1 2)，；汽轮机高压缸各级加热器的入口水温度t’wj(j = 1 2)；汽轮机高压缸各加热器疏水温度tdj(j = 1 幻，计算得出锅炉有效利用热仏，步骤3 假设一个初始的燃煤水分Mtl = 20%,步骤4 假设一个初始的燃煤灰分Aari = 15%,步骤5 假设一个初始的燃煤热值S^1 =293IO kJ/kg，步骤6 根据步骤5获得的燃煤热值，根据步骤1读取的送风温度tlk、排烟温度 tpy、排烟氧量O2py、飞灰含碳量Cfh、锅炉蒸发量D，利用锅炉反平衡热效率模型，得到锅炉反平衡热效率nb&，步骤7 根据步骤6获得的锅炉热效率nb&、步骤1读取的入炉燃料量B以及步骤 2获得的锅炉有效利用热仏，令锅炉正平衡热效率nbI=锅炉反平衡热效率nb&，进而由锅炉正平衡热效率模型，得到与之相应的燃煤热值GL，步骤8 如果(盗的绝对值大于给定的微小量ε Q，则将当前燃煤热值赋值给燃煤热值迅，重复步骤6 8，直到( -SL)的绝对值小于或等于给定的微小量ε Q 时，执行步骤9，所述ε 等于预定的精度0.1，步骤9 根据步骤8获得的GJ2及步骤1读取的排烟氧量O2py，利用理论燃烧所需干空气量和实际烟气质量的简化计算模型，得出理论燃烧所需干空气量V°和实际烟气质量Gy，步骤10 根据步骤9获得的-和 ，利用实际烟气质量的计算模型，得出燃煤灰分 Aar2，步骤11 如果(Aari-Am2)的绝对值大于给定的微小量ε Α，则将当前的燃煤灰分Am2 赋值给燃煤灰分Aari，重复步骤5 11，直到(Aari-Am2)的绝对值小于或等于给定的微小量 ε Α时，执行步骤12，所述ε (3等于预定的精度0.001，步骤12 根据步骤8获得的GJ2，步骤1读取的排烟氧量O2py，利用实际烟气容积的简化计算模型，得出实际烟气容积vy，步骤13 根据步骤9获得的V°，步骤1读取的排烟氧量O2py，以及步骤12获得的 Vy，利用实用烟气量的计算模型，得出燃煤水分Mt2，步骤14 如果(Mtl-Mt2)的绝对值大于给定的微小量ε Μ，则将当前的燃煤灰分Mt2 赋值给燃煤灰分Mtl，重复步骤4 14，直到(Mtl-Mt2)的绝对值小于或等于给定的微小量ε Μ 时，将当前的热效率nb&、燃煤热值GL、燃煤灰分Am2和燃煤水分Mt2作为τ时刻下测算出的热效率ηΜτ)及相关燃煤特性(燃煤热值0^)、燃煤灰分Α (τ)、燃煤水分Μ (τ))，所述eQ 等于预定的精度0. 001。上述锅炉有效利用热Gj1的计算如下Q1 = Dgr. (i〃 gr-igs)+Dzr. (i" zr_i' zr)+Dpw.(i' -igs) (1)式中Dg,-_过热器出口蒸汽流量，采用锅炉蒸发量D的測量值，Dzr-再热器出 ロ蒸汽流量，Dzr = AzrXDgr+DzrJw，Act-再热蒸汽份额，从火电厂厂级监控信息系统(SIQ数据库中，读取汽轮机 高压缸各加热器的抽汽温度も，抽汽压力p^j = 1 2)，根据经典的1997年国际水和水 蒸汽性质协会提出的エ业用水和水蒸汽热カ性质模型IAPWS-IF97 (Association for the Properties of Water and Steam)计算得到汽轮机高压缸各级加热器的抽汽焓值、；读取 汽轮机高压缸各级加热器的出ロ水温度twj(j = 1 幻，其对应的出ロ水压カ取给水压力 Pgs，根据经典的IAPWS-IF97计算得到加热器出ロ水洽值hwi(j = 1 2)；读取汽轮机高压 缸各级加热器的入口水温度t’吣(j = 1 2)，其对应的入口水压カ取给水压力Pgs，根据经 典的IAPWS-IF97计算得到加热器入口水焓值h，WJ ；获取汽轮机高压缸各加热器疏水温度tdj，其对应的疏水压カPdj根据相应的抽汽 压カPj扣除抽汽管道压损率(压损率取为3% )，按pdj = 0. 97Pj计算得到，根据经典的 IAPWS-IF97计算得到各本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王培红，赵欢，刘莎，苏志刚，王一凡，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。