[發(fā)明專利]一種指導(dǎo)氣化爐操作的原煤品質(zhì)預(yù)測及改善方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010948046.1
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112067656A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫路濱;李祖堯;牛桂英;王倩倩;高學(xué)順;王文博;張宏科;何曉方;孫東柏;自曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司;萬華化學(xué)（寧波）有限公司
• 主分類號: G01N25/22
• 分類號: G01N25/22;G01N21/73;C10J3/72
• 代理公司: 北京信諾創(chuàng)成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍;楊仁波

一種指導(dǎo)氣化爐操作的原煤品質(zhì)預(yù)測及改善方法，包括以下步驟：(1)原煤品質(zhì)預(yù)測模型建立，(2)氣化操作指導(dǎo)模型建立和(3)原煤品質(zhì)預(yù)測及氣化爐操作指導(dǎo)。本發(fā)明的原煤品質(zhì)預(yù)測方法預(yù)測精度高，可大幅縮短原煤分析時間，低成本快速預(yù)測判別原煤品質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種指導(dǎo)氣化爐操作的原煤品質(zhì)預(yù)測及改善方法。

背景技術(shù)

原煤品質(zhì)是決定氣化爐操作的關(guān)鍵因素，行業(yè)普遍采用調(diào)整氣化爐溫度來適應(yīng)原煤品質(zhì)的波動，或添加助劑改善原煤品質(zhì)來適應(yīng)氣化爐溫度。因此氣化爐溫度是氣化爐操作的關(guān)鍵指標(biāo)，目前氣化爐溫度設(shè)定依據(jù)為原煤灰熔點(diǎn)溫度+(50-100)℃，或根據(jù)原煤黏溫特性中設(shè)定黏度對應(yīng)的溫度。根據(jù)灰熔點(diǎn)進(jìn)行溫度設(shè)定存在缺陷，無法科學(xué)的指導(dǎo)氣化爐溫度設(shè)定。根據(jù)原煤黏溫特性進(jìn)行溫度設(shè)定，其檢測過程復(fù)雜、費(fèi)時，通常煤樣要經(jīng)過破碎、篩分、混均、干燥、灰化、制熔渣、預(yù)熔、儀器測試等過程，單個煤樣的分析時間是32-40小時。并且需要使用大量的耗材，測試的費(fèi)用昂貴，從而不能滿足氣流床氣化爐的生產(chǎn)需要。同時氣化爐溫度計受內(nèi)部環(huán)境影響，存在較大偏差，無法進(jìn)行精準(zhǔn)有效控制。

現(xiàn)階段，國內(nèi)外專家學(xué)者通過尋求灰成分與灰黏度的關(guān)系，建立了預(yù)測灰黏度的經(jīng)驗關(guān)系式，但這些經(jīng)驗關(guān)系式均較為復(fù)雜難懂，不便于計算，再者其計算精度也較低。

周安寧申請的“一種煤灰黏溫特性的預(yù)測方法，專利號為：CN107045658A”，采用礦物質(zhì)含量來預(yù)測煤灰的黏溫特性，但利用X-熒光光譜儀只能檢測煤灰表面礦物質(zhì)含量，存在局限性。同時只能預(yù)測原煤是否能夠使用，無法進(jìn)行氣化爐使用指導(dǎo)和原煤改善。

因此需要研發(fā)一種精準(zhǔn)快捷的預(yù)測、改善和使用指導(dǎo)方法及模型，切實有效的應(yīng)用到生產(chǎn)中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種指導(dǎo)氣化爐操作的原煤品質(zhì)預(yù)測及改善方法，該方法可以快速判別原煤品質(zhì)并進(jìn)行原煤品質(zhì)調(diào)整，以便提供氣化爐最佳操作參數(shù)。本申請的方法能有效解決目前原煤預(yù)測慢而不準(zhǔn)、氣化爐指導(dǎo)不足等局限性和不確定性問題。

為達(dá)到以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

一種指導(dǎo)氣化爐操作的原煤品質(zhì)預(yù)測及改善方法，其包括以下步驟：

(1)原煤品質(zhì)預(yù)測模型建立

對原煤燒灰，并對所得煤灰進(jìn)行預(yù)處理，檢測所述煤灰中硅、鋁、鈣、鐵、鎂元素的含量，比如利用ICP(電感耦合等離子光譜發(fā)生器)檢測，并分別換算成SiO₂、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃、MgO，并基于SiO₂、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃、MgO的總重量之和，計算出各氧化物重量占所述總重量的百分?jǐn)?shù)(即，進(jìn)行歸一處理)；然后檢測(比如利用高溫黏度儀檢測)所述煤灰在1100-1500℃內(nèi)的煤灰黏度，將各數(shù)據(jù)匯總成數(shù)據(jù)庫，并通過數(shù)據(jù)線性回歸得到原煤品質(zhì)預(yù)測模型；

優(yōu)選地，所述原煤品質(zhì)預(yù)測模型如下：

T₃₀＝a₁X₁+a₂X₂+a₃X₃+a₄X₄+a₅X₅-k₁ (Ⅰ)