[发明专利]一种基于汞浓度测量计算飞灰和大渣比例的方法

说明书

本发明公开了一种基于汞浓度测量计算飞灰和大渣比例的方法，通过对各相关物质汞元素含量的化验分析来替代飞灰和炉渣质量流量的测量工作，采用汞平衡基本公式和迭代计算法确定“灰渣比”r。基于以上方法，省去了飞灰质量流量、炉渣质量流量的测量工作，消除了质量流量测量不确定度大的影响，能够更加便捷且准确地计算出未燃碳热损失、评价锅炉燃烧情况。并且，通过灰渣元素的化验分析数据，可以进一步分析评价粉煤灰的再利用价值。

技术领域

本发明属于燃煤发电测量技术领域，具体涉及一种基于汞浓度测量计算飞灰和大渣比例的方法。

背景技术

动力煤中灰分在锅炉中燃烧后转化为炉渣和飞灰，炉渣在排渣机排出，飞灰则被烟气携带出炉膛。飞灰和炉渣中可燃物含量可以反映锅炉燃烧情况比如煤粉燃尽程度和燃烧效率等。锅炉效率的精确测量常采用热损失法，而未燃碳热损失最重要的就是测量灰渣中的平均可燃物，飞灰和炉渣平均可燃物测定除了要测量灰渣中的可燃物含量外，还必须要测量排出炉膛的灰和渣分配比例。从测量角度讲，测定炉渣平均可燃物过程中最困难的是精确地测量从机组排出的全部灰渣量，在某些情况下，收集和称量全部的灰渣是不实际的。而为了准确掌握锅炉燃烧状态和性能参数，为运行经济性提供指导，精确确定飞灰和炉渣的比例对“节能降碳”是非常必要的。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明提供了一种基于汞浓度测量计算飞灰和大渣比例的方法，通过对各相关物质中汞元素含量的化验分析来替代飞灰和炉渣质量流量的测量工作，采用汞平衡基本公式和迭代计算法确定“灰渣比”r，减少了复杂的测量工作，降低了试验不确定度，解决了现有技术无法准确测量灰和渣的质量流量的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于汞浓度测量计算飞灰和大渣比例的方法，包括以下步骤；

对入炉燃料、飞灰和底渣进行取样；

利用汞分析仪对进入锅炉边界的燃料进行工业分析、元素分析及燃料中重金属汞浓度分析；

并对离开锅炉边界的飞灰和底渣中汞浓度进行分析；

其中，基于汞元素守恒得出锅炉汞平衡的基本公式为：

m_Hg(fuel)＝m_Hg(fa)+m_Hg(sa)+m_Hg(fg) (1)

式中：m_Hg(fuel)——单位燃料输入锅炉边界的燃料中汞总量，g；

m_Hg(fa)——单位燃料输出锅炉边界的飞灰中汞总量，g；

m_Hg(sa)——单位燃料输出锅炉边界的底渣中的汞总量，g；

m_Hg(fg)——单位燃料产生的烟气中的汞的量，g。

m_Hg(fuel)＝m_fuel×c_Hg(fuel) (2)

式中：m_fuel——单位燃料，1kg；

c_Hg(fuel)——取样燃料中汞实测浓度，mg/kg。

m_Hg(fa)＝m_fuel×M_ar×ω_fa×c_Hg(fa) (3)

式中：Mar——燃料收到基灰分比例，％；

w_fa——飞灰成灰比例，％；