[发明专利]电站锅炉效率与燃煤热值、灰分和水分的同步测算方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种电站锅炉热效率与燃煤热值、灰分和水分的同步测算方法，可以实现电站锅炉热效率及燃煤热值、灰分、水分的同步测算，属于软测量领域。

背景技术

目前，发电厂对燃煤热值、灰分和水分的监测主要是通过离线取样化验获得，上述燃煤成分的工业分析中由于采样、制样的误差和分析时间滞后，无法反映计算时刻燃料在锅炉内的热平衡效果，造成锅炉效率计算结果的失真(使用上一个化验周期的燃煤成分)，因此，如何在线测算能反映锅炉热平衡效果的燃煤热值、灰分和水分及其变化，同步计算锅炉效率，从而改善锅炉效率的真实性，提高锅炉燃烧优化控制的效果，成为电站运行和管理人员普遍关心的问题。

在线燃煤灰分分析仪的出现，为燃煤热值的在线测量提供了一种途径。针对某些典型煤质，通过统计分析、回归分析等手段建立了燃煤热值与燃煤灰分之间的关联关系，可以实现了燃煤热值的在线测量，此方法属于间接测量，其精度受燃煤成煤年代以及煤矿开采方式等多种因素的影响。

基于核辐射特性的燃煤热值测量仪实现了燃煤热值的直接测量，但由于分析仪设备存在价格、辐射危险性、耐用性以及对恶劣工作环境的适应性等方面的问题，有待于进一步地改进和完善。

中国专利02110116.7公开了一种入炉煤质实时监测方法，该方法利用烟气成分分析、磨煤机的热平衡方程、燃烧化学方程以及各煤质元素含量间相关关系经验方程等联立迭代求解各元素成分的干燥无灰基，进而通过门捷列夫公式实现了对燃煤元素成分及热值的实时监测，同时将其应用到了300MW的发电机组中，取得了良好的效果，然而该方法涉及的测量变量过多，求解过程相对复杂，个别元素含量之间的相关关系是通过对某些典型煤质的统计分析得到的，具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种电站锅炉热效率与燃煤热值、灰分和水分的同步测算方法，该方法不仅能够实现锅炉热效率及燃煤热值、灰分、水分等不同参量的同步求解，还能够同步反映计算时刻燃料成分及其变化对锅炉热平衡效果的影响。

本发明采用如下技术方案：

步骤1：在τ时刻，读取火电机组厂级监控信息系统(SIS)中的实时数据如下：送风温度t_lk、排烟温度t_py、排烟氧量O_2py、飞灰含碳量C_fh、入炉燃料量B、锅炉蒸发量D、机组发电负荷Pel、主蒸汽压力p_gr和主蒸汽温度t_gr、再热蒸汽进口压力p_zrj和再热蒸汽进口温度t_zrj、再热蒸汽出口压力p_zrc和再热蒸汽出口温度t_zrc、给水压力p_gs、给水温度t_gs、给水流量D_gs、汽包压力p_qb、再热器减温喷水量D_zrjw、汽轮机高压缸各加热器的抽汽温度t_j，抽汽压力p_j(j＝1～2)；汽轮机高压缸各级加热器的出口水温度t_wj(j＝1～2)；汽轮机高压缸各级加热器的入口水温度t’_wj (j＝1～2)；汽轮机高压缸各加热器疏水温度t_dj(＝1～2)，

步骤2：根据步骤1读取的锅炉蒸发量D、主蒸汽压力p_gr和主蒸汽温度t_gr、再热蒸汽进口压力p_zrj和再热蒸汽进口温度t_zrj、再热蒸汽出口压力p_zrc和再热蒸汽出口温度t_zrc、给水压力_pgs、给水温度t_gs、给水流量D_gs、汽包压力p_qb、再热器减温喷水量D_zrjw、以及汽轮机高压缸各加热器的抽汽温度t_j，抽汽压力p_j(j＝1～2)；汽轮机高压缸各级加热器的出口水温度t_wj(j＝1～2)，；汽轮机高压缸各级加热器的入口水温度t’_wj(j＝1～2)；汽轮机高压缸各加热器疏水温度t_dj(j＝1～2)，计算得出锅炉有效利用热Q₁，

步骤3：假设一个初始的燃煤水分M_t1＝20％，

步骤4：假设一个初始的燃煤灰分A_ar1＝15％，