[发明专利]大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量大型燃煤锅炉烟气流量的方法，属于锅炉技术领域。 

背景技术

燃料在锅炉内同空气中的氧气发生化学反应生成烟气并释放热量，准确测量烟气流量有助于对燃烧过程及其相关设备实施更为有效的监测和控制，优化风、煤全燃烧过程中的动态精确配比，提高锅炉的燃烧效率。 

另外为了有效控制大气污染物的排放量，目前火力发电厂大型锅炉已经普遍安装脱硫设备，并开始逐步加装脱硝设备。在脱硫和脱硝过程中，除需要实时准确测量烟气中SO₂、NO_X的浓度外，也需要测量烟气流量，以控制脱硫剂和脱硝剂的投入量，在保证脱硫、脱硝效果的前提下降低成本，防止造成二次污染。应用最为普遍的湿法脱硫设备安装在锅炉引风机出口后，烟气流量指的是引风机出口烟气流量；应用最为普遍的SCR（选择性催化还原技术）脱硝设备安装在锅炉省煤器出口处，烟气流量指的是省煤器出口烟气流量。两处烟气流量存在一定差别，主要是由于锅炉空气预热器漏风造成的。 

目前，烟气流量的测量面临着诸多困难。首先，大型锅炉烟气流动通道截面为矩形并且非常粗大，烟道内布置有各种受热面等设备，很难找到适合安装流量测量装置的位置并且前后直管段不能满足要求；其次，烟气中携带有大量的飞灰颗粒，高速流动时会对常规测量装置造成严重的磨损，同时飞灰也会沉积在测量装置的取压管路中造成堵塞，测量装置使用寿命难以保证；再次，烟气中还包含有SO₂、NO_X等气体，温度降低到一定程度后这些气体会与烟气中的水蒸汽发生化学反应生成腐蚀性液体，腐蚀测量装置并黏结烟尘，导致测量装置准确度降低或损坏，特别是烟道内存在漏风点时这种现象更容易发生；最后，由于烟气流量测量装置为非标准节流装置，其流量系数需要现场标定，标定环境十分恶劣，标准测量装置的安装和拆除都比较困难，导致标定费用高昂，并且只能进行冷态标定，标定准确度难以保证。因此，有必要探索一种新的烟气流量测量方法，以提高烟气流量测量的可靠性和准确度，并降低测量成本。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种测量可靠性高、准确度好、实施成本低的大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法。 

本发明所述问题是以下述技术方案实现的： 

一种大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法，所述方法实时测量大型燃煤锅炉左侧引风机出口烟气压力p_Lo（kPa）、左侧引风机入口烟气压力p_Li（kPa）、当地大气压p_act（kPa）、左侧引风机入口烟气温度t_L（℃）、右侧引风机出口烟气压力p_Ro（kPa）、右侧引风机入口烟气压力p_Ri（kPa）、右侧引风机入口烟气温度t_R（℃），并利用以下公式计算引风机出口烟气流量q_g（Nm³/s）：

   ，，，

其中，K_g为流量系数，通过标定获得；M_L为标幺化左侧烟道烟气流量变量（Nm³/s）；M_R为标幺化右侧烟道烟气流量变量（Nm³/s）。

上述大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法，所述方法实时测量左侧空气预热器后烟气氧量O_Lo（%）、左侧空气预热器前烟气氧量O_Li（%）、右侧空气预热器后烟气氧量O_Ro（%）、右侧空气预热器前烟气氧量O_Ri（%），并利用下式计算省煤器出口烟气流量q_m（Nm³/s）： 

   。

上述大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法，所述流量系数的标定方法是： 

在锅炉额定负荷下，保持锅炉给煤量、送风量、炉膛压力稳定，记录锅炉左右两侧引风机出口烟气压力、左右两侧引风机入口烟气压力、左右两侧引风机入口烟气温度、当地大气压、锅炉送风量、左右两侧空气预热器前烟气氧量、左右两侧空气预热器后烟气氧量，

流量系数K_g采用以下公式计算：