[發明專利]混燒鍋爐運行參數變化對機組發電煤耗影響的分析方法

有效

• 申請號: 201510080762.1
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104598761B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 江文豪;姚群
• 申請（專利權）人: 中冶華天工程技術有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所11325
• 代理人: 張岱

技術領域

本發明涉及熱能工程的鍋爐領域，尤其涉及一種煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐主要可控運行參數變化對機組發電煤耗影響的分析方法。

背景技術

鋼鐵企業在冶煉過程中產生了大量的高爐煤氣，由于高爐煤氣具有熱值低、含氮量高、燃燒穩定性較差等特點，目前許多鋼鐵廠對高爐煤氣的利用都不夠充分，不少高爐煤氣被直接放散，造成能源的浪費。因此，如何利用好鋼鐵生產工藝中副產的高爐煤氣資源，是相關技術人員普遍關心的問題。

近年來，煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐在一些鋼鐵廠取得成功應用并得到逐步推廣。通過高爐煤氣與煤粉混燒的方式，有效地解決了高爐煤氣單獨燃燒較為困難的問題。而從鋼鐵廠的角度來看，采用混燒鍋爐能較好地利用高爐煤氣，降低高爐煤氣的放散率，并且有助于實現煤氣管網的平衡。此外，鍋爐混燒煤氣后，SO₂、NOx和粉塵顆粒物的排放量與傳統的煤粉鍋爐相比均有較大幅度的降低。因此，煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐在鋼鐵行業具有廣闊的應用前景，尤其是在當前資源日益緊張和環保要求越來越高的形勢下，更能凸顯其經濟效益和社會效益。

隨著鋼鐵企業節能降耗工作的積極開展，自備電廠煤粉與高爐煤氣鍋爐的經濟運行逐漸受到關注。在煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的各項運行參數中，排煙溫度、排煙氧量、排煙中CO含量以及飛灰含碳量是影響機組經濟性能的主要可控運行參數。這幾項參數偏離基準值時，會通過影響到鍋爐熱效率進而對發電機組的煤耗率產生不利影響。若能對這幾項關鍵參數與機組發電煤耗偏差的關系進行分析，得到影響機組運行經濟性的主要因素，可為機組的優化運行提供重要依據，從而為實現鋼鐵企業自備電廠的節能降耗目標提供有效手段。

目前，對于煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐可控運行參數對機組發電煤耗影響的相關研究還未見報道，而類似的研究中，基本上都是針對傳統的煤粉鍋爐展開的。然而，煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐與常規的煤粉鍋爐在燃燒模型上存在很大的差異(尤其體現在煙氣量與過量空氣系數的關聯關系上)，使得傳統的煤耗偏差分析方法不能應用于煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐。

因此，如何構建一個適用于煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的煤耗偏差分析方法，是目前有待解決的工程問題，具有重要的實用意義。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種混燒鍋爐運行參數變化對機組發電煤耗影響的分析方法，適用于煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐的優化運行。

為達到上述目的，本發明混燒鍋爐運行參數變化對機組發電煤耗影響的分析方法至少包括如下步驟：

分別獲取鍋爐可控運行參數的基準值、機組運行數據、混合燃料的燃燒特性數據以及混燒鍋爐的熱效率數據；

根據第一計算公式計算得到機組發電標準煤耗率，所述第一計算公式為：

其中，b_b為所述機組發電標準煤耗率；

B_c為入爐煤量；

B_g為入爐煤氣量；

(Q_ar,net)_c為燃煤收到基低位發熱量；

(Q_ar,net)_g為高爐煤氣收到基低位發熱量；

P_e為機組發電功率；

根據第二計算公式計算得到排煙溫度偏離基準值引起的機組發電煤耗偏差，所述第二計算公式為：

其中，為所述排煙溫度偏離基準值引起的機組發電煤耗偏差；

Δθ_py為排煙溫度運行值與排煙溫度基準值的偏差；

V_gy為每千克混合燃料燃燒產生的實際干煙氣量；

c_p,gy為干煙氣在t₀至θ_py溫度間的平均比定壓熱容，t₀為送風機入口空氣溫度，θ_py為鍋爐排煙溫度運行值；

V_H2O為每千克混合燃料燃燒產生的煙氣中所含的水蒸氣量；

為水蒸氣在t₀至θ_py溫度間的平均比定壓熱容；

η_b為煤粉與高爐煤氣混燒鍋爐熱效率；

Q_ar,net為混合燃料收到基低位發熱量；

根據第三計算公式計算得到排煙氧量偏離基準值引起的機組發電煤耗偏差，所述第三計算公式為：

其中，為所述排煙氧量偏離基準值引起的機組發電煤耗偏差；