[發明專利]基于煤質特性的燃煤電廠NOx生成量的預測方法

有效

• 申請號: 201811088064.6
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109187914B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 張彥軍;于強;黃鶯;孫浩;左國華;李偉;王明昊;關靖宇;劉建宏;王廣猛;龐振洲;翟勝兵;孫長鑫;賈庚;高維廣
• 申請（專利權）人: 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G06F17/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 劉冰

基于煤質特性的燃煤電廠NOx生成量的預測方法，屬于燃煤排放監測領域。現有對電廠運行過程中NOx的排放量的監測方法存在需采集大量的影響因素、數學模型復雜、計算過程繁瑣耗時較長的問題。一種基于煤質特性的燃煤電廠NOx生成量的預測方法，化驗原煤獲得原煤的元素分析結果：Cdaf、Hdaf、Odaf、Ndaf和Sdaf五個參數；利用沉降爐對原煤進行熱解試驗，利用灰分示蹤法獲取最大揮發分釋放量V_max及焦炭中氮含量Nchar兩個參數；將確定的參數作為自變量，將NOx的最終生成量作為因變量，利用擬合公式對NOx生成量進行預測。本發明方法操作簡單，數學模型直觀，可大幅減少繁瑣的計算過程，提升工作效率能夠獲得發電機組單位體積煙氣的NOx生成量。

技術領域

本發明涉及一種氣體排放監測方法，特別涉及一種燃煤電廠NOx生成量的預測方法。

背景技術

電廠運行過程中煤燃燒會產生大量的NOx，對環境的污染非常大。監管可以利用SCR(或SNCR)裝置對煙氣進行脫硝處理，但仍需要時刻監控NOx的排放水平，而現階段由于缺乏穩定、可靠和廉價的在線測量儀表，電廠對運行過程中NOx的排放還沒有有效的監測系統。為此，一些學者提出了軟測量技術，如神經網絡預測方法、統計回歸方法和基于支持向量機理論的預測方法，這些方法普遍存在以下問題：(1)需要采集大量影響NOx排放的因素，網絡規模過大；(2)各個因素之間存在相關性，造成重復利用；(3)數學模型復雜，計算過程繁瑣耗時較長。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有對電廠運行過程中NOx的排放量的監測方法所采用的軟測量技術存在需采集大量的影響因素、數學模型復雜、計算過程繁瑣耗時較長的問題，而提出一種基于煤質特性的燃煤電廠NOx生成量的預測方法。

一種基于煤質特性的燃煤電廠NOx生成量的預測方法，所述方法通過以下步驟實現：

步驟一、化驗原煤獲得原煤的元素分析，元素分析結果包括：Cdaf、Hdaf、Odaf、Ndaf和Sdaf五個參數；其中，Cdaf表示干燥無灰基C的百分含量，Hdaf表示干燥無灰基H的百分含量，Odaf表示干燥無灰基O的百分含量，Ndaf表示干燥無灰基N的百分含量，Sdaf表示干燥無灰基S的百分含量；

步驟二、利用沉降爐對原煤進行熱解試驗，利用灰分示蹤法獲取最大揮發分釋放量V_max及焦炭中氮含量Nchar兩個參數；

步驟三、將步驟一和步驟二確定的參數作為自變量，將NOx的最終生成量作為因變量，設計如下多元二次方程作為擬合公式，利用擬合公式對NOx的最終生成量進行預測：

式中：y表示因變量NOx的最終生成量，單位為mg/Nm³；a、b、c表示擬合系數；X_m表示自變量的百分含量，且X_m∈{Cdaf，Hdaf，Odaf，Ndaf，Sdaf，V_max，Nchar}。

本發明的有益效果為：

本發明提供了一種NOx生成量的預測方法，設計多元二次方程作為擬合公式，并將原煤元素分析所得的C、H、O、N、S元素百分含量的參數、通過對原煤進行熱解試驗獲取的最大揮發分釋放量V_max及焦炭中氮含量Nchar參數帶入到擬合公式，利用擬合公式對NOx的最終生成量進行預測，即能夠獲得發電機組單位體積煙氣的NOx生成量。本方法不需要采集大量的影響因素創建監測模型，具有操作簡單，數學模型直觀，可大幅減少繁瑣的計算過程，提升工作效率的優點。與現有軟測量方法對NOx生成量監測相比，計算過程所需時間減少了50％-60％。

附圖說明

圖1為利用本發明的擬合公式對NOx生成結果進行預測所得的預測值與試驗值的對比圖；

圖2為本發明的流程圖；