[发明专利]一种燃煤锅炉最佳氧量确认方法及系统

说明书

本发明公开了一种燃煤锅炉最佳氧量确认方法及系统，本发明构建锅炉效率关于氧量导数的函数表达式，通过试验测定数据，计算函数表达式中的待求系数，获得最佳氧量，可精确定位锅炉全负荷段运行的最佳氧量具体值，提高机组运行经济性。

技术领域

本发明涉及一种燃煤锅炉最佳氧量确认方法及系统，属于火力发电领域。

背景技术

烟气含氧量是燃煤机组运行重要监控参数，可直观反映出炉膛内燃烧的优劣，氧量变化将引起锅炉效率、辅机电耗、蒸汽温度等发生改变，其中尤其对锅炉效率的影响最大，因此合理的氧量对控制燃烧过程，实现安全、高效燃烧有着重要意义。

随着火电机组深度调峰的日趋常态化，机组将频繁运行于中低负荷段，而运行人员可以精确掌控的氧量范围一般处于额定负荷、高负荷段，对于中低负荷段氧量的控制还存在较大的随意性。

通常，燃煤锅炉运行氧量通过燃烧优化调整试验确定，进行多组变氧量试验，计算锅炉效率，根据氧量-炉效曲线，寻找最佳氧量范围，这种方法需试验人员具备较强的运行经验及判断能力，确保最佳氧量点处于试验变氧量范围内。燃烧优化调整试验是摸索锅炉运行规律，提高运行经济性的常规方法，为绝大多数电厂所采用，但通过试验确定最佳控制氧量一般为氧量区间，难以精确到具体值。

发明内容

本发明提供了一种燃煤锅炉最佳氧量确认方法及系统，解决了现有方法难以将最佳氧量精确到具体值的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种燃煤锅炉最佳氧量确认方法，包括，

基于预设的简化规则和锅炉实际运行特性，构建锅炉效率关于氧量导数的函数表达式；

根据采集的试验测定数据，计算函数表达式中的待求系数；

将计算出的系数带入函数表达式，获得最佳氧量。

简化规则为，

计算干烟气比热时，只计入氧气、二氧化碳和氮气；

计算烟气中水蒸气的体积时，忽略燃油雾化蒸汽流量；

计算气体不完全燃烧热损失时，未完全燃烧气体为一氧化碳，忽略其余气体；

忽略未经锅炉系统空预器的其他空气质量流量；

计算进入锅炉系统的干空气携带热量时，进入锅炉系统空气加权温度简化为其中，t_a.p、t_a.s分别为进入锅炉系统的一次风温度和二次风温度；

干烟气、干空气、水蒸气比热对氧量的导数为0；

燃料量对氧量的导数为0

锅炉系统空预器入口一次风量对氧量的导数为0。

锅炉效率关于氧量导数的函数表达式为，

其中，a、N₁、N₂、N₃、N₄、M均为待求系数，O₂为锅炉炉膛出口氧量。

待求系数的计算公式为，

N₃＝21c_p.fg.DEN.ent_fg,DEN.en(0.0333ω_S.ar+0.2647ω_H.ar-0.0334ω_O.ar)+1.8648ω_c.bc_p.fg.DEN.ent_fg,DEN.en