[發(fā)明專利]基于煙氣成分分析的鍋爐效率在線監(jiān)測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01118704.2
• 申請日: 2001-06-07
• 公開（公告）號: CN1322955A
• 公開（公告）日: 2001-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊昆民
• 申請（專利權(quán)）人: 云南省電力試驗(yàn)研究所
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00;F22B35/18
• 代理公司: 昆明正原專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 陳左

本發(fā)明屬于一種鍋爐運(yùn)行效率實(shí)時監(jiān)控方法，可廣泛應(yīng)用于燃煤電站鍋爐和工業(yè)鍋爐。

目前，我國電站鍋爐的運(yùn)行效率實(shí)時監(jiān)控調(diào)整，遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫節(jié)于機(jī)組的自動化水平。電站鍋爐效率為試驗(yàn)單位定期進(jìn)行測試，提供鍋爐效率值。然而，該值的時效性很差，電廠運(yùn)行人員無法根據(jù)效率測試值對當(dāng)前鍋爐運(yùn)行狀況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，無法起到優(yōu)化鍋爐運(yùn)行參數(shù)、提高機(jī)組效率、降低供電煤耗的作用。

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：電站鍋爐效率應(yīng)采用反平衡法，即通過確定各項(xiàng)熱量損失以確定鍋爐效率。鍋爐效率在線測量需要解決的關(guān)鍵問題為機(jī)械未完全燃燒熱損失q4的確定，它需要對飛灰和爐渣的含碳量連續(xù)測量。目前國內(nèi)的鍋爐效率監(jiān)測系統(tǒng)全是采用飛灰含碳量連續(xù)分析方法以確定q4。近年來，國內(nèi)外開發(fā)出了多種類型的飛灰含碳量在線測量裝置，有應(yīng)用電阻法、電容法、微波吸收法等裝置。此類裝置在許多電廠中安裝應(yīng)用，運(yùn)行效果表明，以上裝置均存在工作可靠性無法保證、測量誤差大、設(shè)備工作壽命短、維護(hù)工作量大、初投資高、時效性差、灰樣代表性差、取樣灰管易堵等缺點(diǎn)，并且在線無法校對。因此，國內(nèi)尚未有一家電廠能夠成功連續(xù)投用此類鍋爐效率在線監(jiān)測裝置。并且主要的是此類裝置所確定的q4因未包含爐渣的含碳量，所以是不精確的。目前，國內(nèi)外對于爐渣含碳量的連續(xù)測量方面仍是空白。

鍋爐效率在線監(jiān)測需要解決的另一個問題是排煙熱損失的測量，其主要內(nèi)容為測量排煙處的煙氣焓。現(xiàn)有的在線測量方法采用的多為按照蘇-73標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行煙氣成份計(jì)算后，考慮鍋爐漏風(fēng)因素，從而確定煙氣成份，與實(shí)際情況有較大誤差。

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提出一種基于煙氣成分分析的鍋爐效率在線監(jiān)測方法，該方法能夠幫助鍋爐運(yùn)行人員對鍋爐運(yùn)行狀況進(jìn)行可靠準(zhǔn)確的判斷，調(diào)整運(yùn)行方式，使鍋爐在最佳的經(jīng)濟(jì)工況下運(yùn)行。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)措施達(dá)到：本方法是對進(jìn)入鍋爐的燃煤C元素的平衡進(jìn)行跟蹤分析，即對鍋爐燃煤燃燒所產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行完全成分分析，依據(jù)煙氣成分分析數(shù)據(jù)，結(jié)合煤質(zhì)數(shù)據(jù)，計(jì)算得出未燃盡碳量，無須對飛灰和爐渣的含碳量進(jìn)行測量，確定包含飛灰、爐渣在內(nèi)固體未完全燃燒熱損失q4，同時依據(jù)煙氣成分分析數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確得出鍋爐實(shí)時排煙熱損失值q2、化學(xué)不完全燃燒熱損失值q3實(shí)現(xiàn)鍋爐效率在線監(jiān)測。

圖1為本發(fā)明的原理方框圖。圖2為本發(fā)明的燃燒三角形示意圖。

該方法是以煙氣分析方法確定機(jī)械未完全燃燒熱損失q4(包含飛灰、爐渣含碳量在內(nèi))，從而解決了鍋爐效率在線監(jiān)測的難題。

它由煙氣取樣器從鍋爐煙道取樣，送至煙氣予處理器和煙氣分析儀處理煙氣主要成分?jǐn)?shù)據(jù)后，送至分散控制DCS系統(tǒng)，與部分DCS數(shù)據(jù)經(jīng)實(shí)時程序處理計(jì)算出鍋爐效率、各項(xiàng)熱損失、過?？諝庀禂?shù)、有害氣體排放值等鍋爐指標(biāo)參數(shù)。

本方法設(shè)計(jì)思想為對進(jìn)入鍋爐的燃煤C元素的平衡進(jìn)行跟蹤分析。具體方法是對鍋爐燃煤燃燒所產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行完全成分分析，結(jié)合煤質(zhì)數(shù)據(jù)，經(jīng)程序處理計(jì)算得出來燃盡碳量，從而無須對飛灰和爐渣的含碳量進(jìn)行測量，實(shí)時精確的得出機(jī)械未完全燃燒熱損失值q4。通過對煙氣成分的精確分析，還可保證準(zhǔn)確得出鍋爐的排煙熱損失值q2、化學(xué)不完全燃燒熱損失值q3。

其物理數(shù)學(xué)方法為：設(shè)燃料中的碳完全參與燃燒氣化，即未燃盡碳