[发明专利]一种富氧燃烧锅炉效率测量方法及装置

说明书

本申请提供一种富氧燃烧锅炉效率测量方法及装置，包括：根据预先获取的锅炉热量参数确定富氧燃烧锅炉的输入热量、排烟热损失热量及气体未完全燃烧热损失热量；根据所述输入热量、所述排烟热损失热量、所述气体未完全燃烧热损失热量及预先获取的煤的收到基低位发热量确定所述富氧燃烧锅炉的效率。本申请能够针对富氧燃烧锅炉相对传统电站煤粉锅炉的差异，准确测量富氧燃烧锅炉的锅炉效率，以提高富氧燃烧锅炉运行的经济性，为富氧燃烧锅炉的设计制造、运行优化和节能减排提供支撑数据。

技术领域

本发明涉及冶金工业及热能工程领域，具体是一种富氧燃烧锅炉效率测量方法及装置。

背景技术

富氧燃烧是指以氧气含量高于空气氧气含量的气体作为助燃气体进行燃烧的一种高效节能的燃烧技术。富氧燃烧锅炉在现有电站锅炉系统的基础上，用富氧气体代替助燃空气，结合烟气循环技术，能够获得富含高浓度CO₂的烟气(高达90％)，实现以较低成本进行CO₂封存或资源化利用。

传统的富氧燃烧锅炉框架可以参见图1所示，其中的一次风系统及二次风系统中的助燃介质是空气，烟气系统中的介质包括煤粉在炉膛内燃烧生产的烟气及烟道内的空气漏风。但富氧燃烧锅炉由于存在烟气循环，一次风系统及二次风系统中加入了再循环的烟气及注入的氧气，介质由空气变成了氧气浓度较高的烟气，而且随着锅炉运行时间增长，再循环烟气中CO₂的浓度逐渐增多，导致一次风系统及二次风系统中烟气成分不断变化。

传统的电站锅炉效率计算是根据GB/T10184-2015《电站锅炉性能试验规程》或ASEM PTC4-2013《Fired Steam Generators Performance Test Codes》中的计算方法来完成的，但上述一次风系统及二次风系统的烟气成分的不断变化使得计算锅炉效率时涉及的热平衡系统状态及边界都发生了变化。因此，无法将上述文献中所公开的现有锅炉效率测量方法直接应用于富氧燃烧锅炉的效率测量。目前，暂未有一种可以应用于富氧燃烧锅炉效率测量的有效方法。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提供一种富氧燃烧锅炉效率测量方法及装置，能够获取锅炉热量参数，从而确定富氧燃烧锅炉的输入热量、排烟热损失热量及气体未完全燃烧热损失热量，进而确定富氧燃烧锅炉的效率。

为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种富氧燃烧锅炉效率测量方法，包括：

根据预先获取的锅炉热量参数确定富氧燃烧锅炉的输入热量、排烟热损失热量及气体未完全燃烧热损失热量；

根据所述输入热量、所述排烟热损失热量、所述气体未完全燃烧热损失热量及预先获取的煤的收到基低位发热量确定所述富氧燃烧锅炉的效率。

进一步地，根据预先获取的锅炉热量参数确定富氧燃烧锅炉的输入热量，包括：

根据预先计算得到的进入所述富氧燃烧锅炉的烟气热量、氧气热量及煤的物理显热确定所述输入热量。

进一步地，预先计算所述烟气热量的步骤，包括：

获取所述富氧燃烧锅炉的一次风机出口烟气体积流量、送风机出口烟气体积流量、原煤质量流量、一次风机出口烟气温度及送风机出口烟气温度；

根据所述一次风机出口烟气体积流量和所述一次风机出口烟气温度二者的乘积与所述原煤质量流量的比值、所述送风机出口烟气体积流量和所述送风机出口烟气温度二者的乘积与所述原煤质量流量的比值、环境基准温度与所述一次风机出口烟气温度的差值及所述环境基准温度与所述送风机出口烟气温度的差值确定所述烟气热量。

进一步地，预先计算所述氧气热量的步骤，包括：

获取进入所述富氧燃烧锅炉的氧气的体积流量、氧气的定压比热容及氧气的温度；