[發(fā)明專利]確定煤粉鍋爐爐膛燃盡高度的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710204687.4
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN107036125A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 李東鵬;劉利軍;姚偉;楊忠燦;王桂芳;劉家利;王志超
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司;神華神東電力有限責任公司;青海神華低碳能源投資有限公司;西安西熱鍋爐環(huán)保工程有限公司
• 主分類號: F23M11/04
• 分類號: F23M11/04
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權代理有限責任公司11240
• 代理人: 趙囡囡,吳貴明

1.一種確定煤粉鍋爐爐膛燃盡高度的方法，其特征在于，包括：

第一步：模擬高海拔環(huán)境，通過燃煤在試驗臺架上的燃燒試驗獲取所述燃煤在高海拔狀態(tài)下的燒特征參數(shù)；

第二步：根據(jù)所述特征參數(shù)，得到所述燃煤的燃煤飛灰含碳量與所述燃煤的煤粉在鍋爐內的停留時間的相關性；

第三步：通過所述飛灰含碳量與所述煤粉在所述鍋爐內的停留時間的相關性，得到在實際鍋爐設計時要求達到的飛灰含碳量限值下對應的煤粉在爐內的停留時間值，結合所述煤粉在爐膛內的煙氣流速，得到所述爐膛的燃盡高度。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，將所述飛灰含碳量和所述煤粉的燃盡率與所述燃煤在試驗鍋爐內的煤粉的停留時間進行曲線擬合得到關系曲線圖；

根據(jù)實際鍋爐設計要求限制的飛灰含碳量，在所述關系曲線圖中找出與所述飛灰含碳量相匹配時的實際停留時間；

根據(jù)所述實際停留時間與所述燃煤的煙氣流速，計算出設計鍋爐的爐膛的燃盡高度。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述煤粉鍋爐燃盡高度為h，通過以下公式獲得：

h＝τ*W_y，

其中，

所述τ為所述鍋爐要求達到的煤粉在爐內的停留時間，單位為s；

所述W_y為所述燃煤在鍋爐的煙氣流速，單位為m/s。

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述W_y為所述燃煤在所述爐膛內的平均煙氣流速，單位為m/s，所述W_y通過以下公式獲得：

W_y＝0.3712×B_j×V_y×(273+θ_p)/a/b/P_d，

其中，

所述B_j為計算燃料量，單位為kg/s；

所述V_y為1kg燃料在標準狀態(tài)下燃燒產(chǎn)生的煙氣體積，Nm³/kg；

所述a為所述鍋爐的爐膛寬度，單位為m；

所述b為所述鍋爐的爐膛深度，單位為m；

所述P_d為當?shù)卮髿鈮簭姡瑔挝粸閗Pa；

所述θ_p為所述爐膛內的煙氣溫度，單位為℃。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述θ_p通過以下公式獲得：

θ_p＝(θ₁×θ₂)^0.5，

其中，

所述θ₁為所述爐膛內的火焰平均溫度，單位為℃；

所述θ₂為燃燒器區(qū)域的火焰平均溫度，單位為℃。

6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述θ₁通過以下公式獲得：

θ₁＝0.925(θ_a×θ”)^0.5，

其中，

所述θ”為所述爐膛出口的溫度，單位為℃；

所述θ_a為所述燃煤的理論燃燒溫度，單位為℃。

7.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述θ₂通過以下公式獲得：

所述θ₂＝1144+249×ln(0.86qFZ)，

其中，

所述qFZ為所述爐膛的折算熱負荷，單位為MW/m²。

8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述折算熱負荷qFZ通過以下公式獲得：

qFZ＝Q_net,ar×B_j/[2a×b×n_f×c×(a+b)]^0.5/1000，

其中，

所述Q_net,ar為所述燃煤的收到基低位發(fā)熱量，單位為kJ/kg；

所述B_j為計算燃料量，單位為kg/s；

所述a為所述爐膛的寬度，單位為m；

所述b為所述爐膛的深度，單位為m；

所述n_f為所述燃燒器的層數(shù)；

所述c為所述燃燒器的之間的平均間距，單位為m。