[發明專利]基于爐膛飛灰停留時間的電站鍋爐飛灰含碳量的測量方法

有效

• 申請號: 202011460322.6
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN112446156B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 燕鳴;李海永;朱祥柯;杜君
• 申請（專利權）人: 重慶大唐國際石柱發電有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

本發明公開了基于爐膛飛灰停留時間的電站鍋爐飛灰含碳量的測量方法，其特征在于：步驟一：將影響飛灰含碳量的燃燒因子分解為熱風溫度因子、燃盡因子、一次風壓因子和煤質因子；步驟二、根據正交旋轉法，利用最大方差正交旋轉后的因子成分矩陣得到四個因子的影響權重；并對飛灰含碳量建立因子分析模型；本發明采用的建模方法相比于其它建模方法，不受算法的限制，在DCS系統中實用性較強；數據較其它單一算法更全面；與硬件測量比對，參數的適應性更強；具有超前性和靈敏度高、穩定性好、測量精確度高、通用性強的特點，可廣泛應用在電力等領域。

技術領域

本發明涉及飛灰含碳量的測量方法，具體涉及一種基于爐膛飛灰停留時間的電站鍋爐飛灰含碳量的測量方法。

背景技術

飛灰含碳量是反映煤粉鍋爐爐內燃燒工況的一項重要指標，其影響因素眾多。利用因子分析法，對爐內燃燒過程進行診斷，從眾多相關的影響因素中找出少數幾個綜合性的指標來反映原來因素所包含的主要信息，從而方便運行人員及時準確地找出影響飛灰含碳量的主要因素，調整燃燒，提高鍋爐效率。

飛灰含碳量每降低1％,鍋爐效率將提高0.31％,平均可降低發電煤耗1.019g/kwh，其重要性不言而喻。而隨著火電廠自動化程度的提高，準確測量鍋爐各部分風量，并使之可靠、穩定地投入自動，對火電廠的安全生產運行、節能降耗具有重要意義。目前對于火電廠，尤其是磨煤機一次風量，普遍較難準確測量。風煤比的變化對爐膛燃燒的安全、經濟性及磨煤機本身安全有較大影響。磨煤機入口風量過大，會加劇對燃燒器附近水冷壁的沖刷，嚴重時導致鍋爐爆管；風量過小，最常見現象是堵煤；而測量不準，會造成自動投入困難。在冷熱風調節過程中，若磨煤機入口風量不隨調節擋板按比例變化，將難以掌握，甚至因一次風量低導致磨煤機跳閘。且磨煤機入口風量測量不準易造成鍋爐燃料主控無法投入自動，影響機組協調系統的正常投運。因此對磨煤機入口風量進行正確測量，獲得準確的風量數據，已擺到十分重要的位置。

由于目前各種專用的飛灰含碳量測量設備的安裝維護費用均較高，且大多存在測量精度受煤種變化影響大、干擾測量的因素多、實時性差等缺點，因此，飛灰含碳量硬測量設備在國內市場使用效果及其不佳。國內生產的采用微波吸收法、光學反射法等的飛灰含碳量測量裝置準確度沒有保證，國內燃煤火電機組一般采用灼燒失重法的飛灰含碳量測量裝置，但數據滯后15-20分鐘，不利于鍋爐燃燒的及時調整。且存在故障率高、維護量大等缺點，所以，飛灰含碳量的實時準確測量一直是行業難點問題，一套飛灰硬件測量設備價格動輒幾十萬，為了運行人員能實時參考還不得不花高昂費用采購。隨著檢測技術水平的發展，今后的發展方向為軟測量技術，飛灰含碳量由于受煤種、鍋爐結構、運行操作水平等多種因素的影響，而且關系復雜，耦合性強、非線性強，故很難采用機理建模，比較適合采用經驗建模。工人員運用軟測量技術進行建模，指導運行燃燒調整。現國內燃煤火電機組尚未發現投入實踐的飛灰含碳量軟測量技術。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種基于爐膛飛灰停留時間的電站鍋爐飛灰含碳量的測量方法。

本發明的技術方案是,基于爐膛飛灰停留時間的電站鍋爐飛灰含碳量的測量方法，其特征在于：

步驟一：由于影響飛灰含碳量的因素較多，將其耦合的部分進行拆分，將影響飛灰含碳量的燃燒因子分解為熱風溫度因子、燃盡因子、一次風壓因子和煤質因子；

步驟二、根據正交旋轉法，利用最大方差正交旋轉后的因子成分矩陣得到四個因子的影響權重；并對飛灰含碳量建立因子分析模型；

步驟A：該飛灰含碳量的因子分析模型具體為：

飛灰含碳量＝-0.248F1+0.871F2+0.243F3-0.083F4……(1)

其中：F1為熱風溫度因子，F2為燃盡因子，F3為一次風壓因子，F4為煤質因子；

步驟B：獲取熱風溫度因子