[发明专利]混烧锅炉运行参数变化对机组发电煤耗影响的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及热能工程的锅炉领域，尤其涉及一种煤粉与高炉煤气混烧锅炉主要可控运行参数变化对机组发电煤耗影响的分析方法。

背景技术

钢铁企业在冶炼过程中产生了大量的高炉煤气，由于高炉煤气具有热值低、含氮量高、燃烧稳定性较差等特点，目前许多钢铁厂对高炉煤气的利用都不够充分，不少高炉煤气被直接放散，造成能源的浪费。因此，如何利用好钢铁生产工艺中副产的高炉煤气资源，是相关技术人员普遍关心的问题。

近年来，煤粉与高炉煤气混烧锅炉在一些钢铁厂取得成功应用并得到逐步推广。通过高炉煤气与煤粉混烧的方式，有效地解决了高炉煤气单独燃烧较为困难的问题。而从钢铁厂的角度来看，采用混烧锅炉能较好地利用高炉煤气，降低高炉煤气的放散率，并且有助于实现煤气管网的平衡。此外，锅炉混烧煤气后，SO₂、NOx和粉尘颗粒物的排放量与传统的煤粉锅炉相比均有较大幅度的降低。因此，煤粉与高炉煤气混烧锅炉在钢铁行业具有广阔的应用前景，尤其是在当前资源日益紧张和环保要求越来越高的形势下，更能凸显其经济效益和社会效益。

随着钢铁企业节能降耗工作的积极开展，自备电厂煤粉与高炉煤气锅炉的经济运行逐渐受到关注。在煤粉与高炉煤气混烧锅炉的各项运行参数中，排烟温度、排烟氧量、排烟中CO含量以及飞灰含碳量是影响机组经济性能的主要可控运行参数。这几项参数偏离基准值时，会通过影响到锅炉热效率进而对发电机组的煤耗率产生不利影响。若能对这几项关键参数与机组发电煤耗偏差的关系进行分析，得到影响机组运行经济性的主要因素，可为机组的优化运行提供重要依据，从而为实现钢铁企业自备电厂的节能降耗目标提供有效手段。

目前，对于煤粉与高炉煤气混烧锅炉可控运行参数对机组发电煤耗影响的相关研究还未见报道，而类似的研究中，基本上都是针对传统的煤粉锅炉展开的。然而，煤粉与高炉煤气混烧锅炉与常规的煤粉锅炉在燃烧模型上存在很大的差异(尤其体现在烟气量与过量空气系数的关联关系上)，使得传统的煤耗偏差分析方法不能应用于煤粉与高炉煤气混烧锅炉。

因此，如何构建一个适用于煤粉与高炉煤气混烧锅炉的煤耗偏差分析方法，是目前有待解决的工程问题，具有重要的实用意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种混烧锅炉运行参数变化对机组发电煤耗影响的分析方法，适用于煤粉与高炉煤气混烧锅炉的优化运行。

为达到上述目的，本发明混烧锅炉运行参数变化对机组发电煤耗影响的分析方法至少包括如下步骤：

分别获取锅炉可控运行参数的基准值、机组运行数据、混合燃料的燃烧特性数据以及混烧锅炉的热效率数据；

根据第一计算公式计算得到机组发电标准煤耗率，所述第一计算公式为：

其中，b_b为所述机组发电标准煤耗率；

B_c为入炉煤量；

B_g为入炉煤气量；

(Q_ar,net)_c为燃煤收到基低位发热量；

(Q_ar,net)_g为高炉煤气收到基低位发热量；

P_e为机组发电功率；

根据第二计算公式计算得到排烟温度偏离基准值引起的机组发电煤耗偏差，所述第二计算公式为：

其中，为所述排烟温度偏离基准值引起的机组发电煤耗偏差；

Δθ_py为排烟温度运行值与排烟温度基准值的偏差；

V_gy为每千克混合燃料燃烧产生的实际干烟气量；

c_p,gy为干烟气在t₀至θ_py温度间的平均比定压热容，t₀为送风机入口空气温度，θ_py为锅炉排烟温度运行值；

V_H2O为每千克混合燃料燃烧产生的烟气中所含的水蒸气量；

为水蒸气在t₀至θ_py温度间的平均比定压热容；

η_b为煤粉与高炉煤气混烧锅炉热效率；

Q_ar,net为混合燃料收到基低位发热量；

根据第三计算公式计算得到排烟氧量偏离基准值引起的机组发电煤耗偏差，所述第三计算公式为：

其中，为所述排烟氧量偏离基准值引起的机组发电煤耗偏差；