[發明專利]一種發電鍋爐燃煤碳氧化因子在線軟測量方法

有效

• 申請號: 201811568194.X
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109376501B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 祝鈴鈺;于盼望;章淵昶
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/04
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種發電鍋爐燃煤碳氧化因子在線軟測量方法，在發電鍋爐系統中選取對燃煤碳氧化因子有影響的關鍵變量，煤種性質參數和鍋爐/機組性質參數，作為軟測量模型的輸入向量；同時測量煤炭燃燒后的灰渣、飛灰性質參數，折算出碳氧化因子，作為軟測量模型的輸出向量；建立碳氧化因子在線軟測量模型，建立發電鍋爐燃煤碳氧化因子軟測量模型后，如要在線測量某一操作條件下的燃煤碳氧化因子時，只需將以下各變量的測量數據賦給輸入向量X，計算出來的y即是不同煤種在不同鍋爐負荷下的碳氧化因子OF。本發明對政府間氣候變化委員會發布的碳氧化因子進行修正，使結果更接近實際值。可實現發電鍋爐燃煤碳氧化因子在線測量，實時監測和鍋爐碳燃燒控制情況。

技術領域

本發明涉及環境技術領域，特別是涉及一種發電鍋爐燃煤碳氧化因子在線軟測量方法。

技術背景

全球氣候變暖，溫室氣體排放日益受到人們的重視。目前，以煤炭為能源的火力發電仍是我國主要的發電方式，煤炭燃燒會排放大量二氧化碳氣體。溫室氣體排放計算公式為：

CO₂排放量＝AD×CC×OF×44/12 (1)

式中AD為燃料消耗量，單位ton。CC燃料為單位含碳量，單位tonC/t。OF為碳氧化因子，無量綱。

獲取鍋爐中煤炭燃燒的碳氧化因子有兩種方法。一種是實測法，企業測量煤炭燃燒后爐渣和飛灰中的剩余碳含量數據，計算燃煤碳氧化因子。這種方法的優點是計量準確，缺點是測試過程復雜且測量費用昂貴，且無法做到連續測量，因此該方法不能用于監測與控制鍋爐燃燒情況。另一種參數法，不考慮燃燒具體情況，用推薦常數表征碳氧化因子，一般采用國家標準或行業標準中給出的不同燃料碳氧化因子的參考值。很多企業為了節省測量成本，避免麻煩，在給出鍋爐溫室氣體報告時，用國標給出的參考值代替實測值。參數法與實測法相比比較簡單，但是碳氧化因子不僅與煤種性質有關，還與燃燒設備，機組負荷等相關，用某個煤種的燃燒平均碳氧化因子值代替裝置實測值，必然會產生差別，造成計算的溫室氣體排放量與實際的排放量之間有較大的誤差，不利于企業控制二氧化碳排放。

發明內容

為了克服上述現有技術中所存在的不足，本發明提供一種能夠體現設備操作性能、使用方便的發電鍋爐燃煤在線軟測量碳氧化因子方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種發電鍋爐燃煤碳氧化因子在線軟測量方法，所述方法包括如下步驟：

第一步，在發電鍋爐系統中選取15個測量獲得軟測量模型輸入向量與輸出向量，構建實驗樣本數據。15個發電鍋爐的測點分為5類；

第1類是燃煤煤種性質參數，包括測量點1-收到基全水分M_ar、2-收到基灰分A_ar、3-收到基揮發分V_ar、4-收到基固定碳FC_ar、5-收到基低位發熱量Q_ar；

第2類是鍋爐性質參數：6-磨煤機給煤量P₁，7-二次風總風壓P₂，8-一次風壓M₁，13-鍋爐出口煙道氣氧氣的體積百分含量X₁，14-除塵系統平均除塵效率η；

第3類是煤燃燒后測取的爐渣性質參數9-爐渣產量G_渣、10-爐渣平均含碳量C_渣；

第4類是煤燃燒后的飛灰性質參數11-飛灰產量G_灰、12-飛灰平均含碳量C灰；

第5類是發電機組性質參數15-汽輪發電機組的電功率W₁；