[发明专利]一种基于锅炉烟气成分监测分析锅炉燃烧煤质的方法

说明书

本发明公开了一种基于锅炉烟气成分监测分析锅炉燃烧煤质的方法，基于空预器入口烟气成分的浓度分析数据包括氧量、二氧化硫、二氧化碳、水分及氮气，结合现场燃烧煤质的灰分数据，通过特定的计算方法及步骤，可以确定正常运行中燃烧煤质的各元素成分组成，解决了正常运行中电厂锅炉燃烧煤质如何进行准确监测的问题。本发明提供的监测方法简便易行，为电厂准确监测锅炉燃烧煤质提供了一种可能的选择。

技术领域

本发明涉及一种基于锅炉烟气成分监测分析锅炉燃烧煤质的方法。

背景技术

锅炉燃烧煤质的监测，可以为预测电厂燃烧煤质的热值提供依据。随着技术的发展，煤质的灰分已经有在线仪器可以进行监测，但如何实现燃烧煤质的元素在线分析，仍是一个面临的难题。

因此迫切需要一种基于现场测量数据的，能够对锅炉燃烧煤质进行在线分析的方法来解决目前的问题。

发明内容

本发明的目的是基于以上技术现状，提供一种基于锅炉烟气成分监测分析锅炉燃烧煤质的方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于锅炉烟气成分监测分析锅炉燃烧煤质的方法，其步骤如下：

(1)在空预器入口处对烟气成分进行监测，测定烟气中的氧气、二氧化碳、二氧化硫及水分的体积百分比浓度，依次用VpO2、VpCO2、VpSO2、VpH2O表示，并按式(1)计算出烟气中的氮气百分比浓度VpN2；

VpN2＝100％-VpO2-VpCO2-VpSO2-VpH2O (1)

(2)假定燃煤中含硫量MpSF，由式(2)和式(3)计算出MpCb；

其中：

MpCb表示燃煤中可燃碳的质量百分比；

MoCO2Sb表示单位质量燃煤对应的脱硫剂中产生的CO₂的摩尔数，单位mol/kg，对于炉外脱硫的锅炉，取值为零；

MoFg表示单位质量燃煤对应的湿烟气摩尔数，单位mol/kg；

MFrSc表示脱硫比，对于炉外脱硫的锅炉，取值为零；

(3)将计算所得的MpCb代入式(2)，计算出单位质量燃煤对应的湿烟气摩尔数MoFg；

(4)假定燃煤中未燃尽碳的质量百分比MpUbC，由式(4)计算燃煤中含碳量MpCF；

MpCb＝MpCF-MpUbC (4)

(5)假定燃煤中含氮量MpN2F，根据式(5)和(6)计算出修正后单位质量燃煤对应的理论空气摩尔数MoThACr；

其中XpA表示过量空气与理论空气量的百分比；

(6)假定燃煤中含氢量MpH2F，根据式(7)计算燃煤中含水量MpWF；

其中，

MFrWAdz表示单位质量燃煤对应的额外进入炉内的蒸汽量(如吹灰等)，单位kg/kg，当正常运行中吹灰停运时，取值为零；

MoWSb表示单位质量燃煤对应的脱硫剂中产生的H2O的摩尔数，单位mol/kg，对于炉外脱硫的锅炉，取值为零；

MoWA表示每摩尔干空气中水分的摩尔数，单位mol/mol，当环境参数如干球温度及相对湿度已知，或者干球温度及湿球温度已知时可以求得；