[发明专利]大型锅炉排烟含氧量软测量方法

摘要

本发明属于锅炉热工参数测量领域，特别涉及一种实时测量大型锅炉排烟中含氧量的方法。它包括以下步骤：A.核准原始信号的准确性；B.核实煤空气热量比；C.计算燃料燃烧产生的热量；D.计算动态热量；E.计算锅炉排烟氧量。本发明具有不增加硬件设备，可靠性好，精度足够等优点。

主权项

1.一种大型锅炉排烟含氧量软测量方法，其特征是：它包括以下步骤：A、核准原始信号的准确性对大型锅炉各测点采集并送入其分散控制系统的下述实时信号，核实其准确性和工程单位： 序号信号名称 单位 符号 1主蒸汽温度 ℃ ts 2主蒸汽压力 Mpa ps 3给水温度 ℃ tw 4主蒸汽流量 Kg/s qs 5再热蒸汽温度 ℃ tr 6再热蒸汽压力 Mpa pr 7高压缸排汽温度 ℃ tl 8排烟温度 ℃ tp 9冷风温度 ℃ t0 10锅炉总风量 m3/s Va 11汽包压力 Mpa pd 12燃油流量 Kg/s qo 其中锅炉总风量应该修正成为标准状态下风量，即0℃、一个大气压下的风量；B、核实煤空气热量比对于国内大多数煤种，煤空气热量比Kvq可采用0.27(m3/MJ)，对特殊煤种用(1)式计算其空气热量：$K_{\mathrm{vq}}=\frac{0.0889(C_{\mathrm{ar}}+0.375S_{\mathrm{ar}})+0.265(H_{\mathrm{ar}}-0.125O_{\mathrm{ar}})}{0.339(C_{\mathrm{ar}}+0.322S_{\mathrm{ar}})+1.257(H_{\mathrm{ar}}-0.0867O_{\mathrm{ar}})}---\left(1\right)$ 其中：Car、Sar、Har、Oar分别为煤的应用基碳、硫、氢、氧百分含量；C、计算燃料燃烧产生的热量燃料在锅炉内燃烧产生的总热量Qc(MW)为：Qc＝Q1+Q2+Q5 (2)(2)式中：Q1为锅炉有效吸热量(MW)；Q2为排烟焓(MW)；Q5为散热损失焓和锅炉其它损失焓(MW)；其中：Q1＝0.001((qs(hs-hw)+qr(hr-hl)) (3)(3)式中：qs、qr为过热蒸汽流量和再热蒸汽流量(kg/s)，qs＝Kgqr，Kg可以从汽轮机设计说明中查到，一般为在0.82～0.92之间；hw为给水焓(kJ/kg)；hs为过热蒸汽焓(kJ/kg)；hr为再热蒸汽焓(kJ/kg)；hl高压缸排汽焓(kJ/kg)，以上水和水蒸气的焓值可以利用IAPWS-IF97公式通过对应的水和水蒸气的温度、压力计算得到；Q2＝KlVaCg(tp-t0) (4)(4)式中：Kl为炉膛、空预漏风系数，可采用设计值；Cg为烟气平均定压比热(MJ/m3 ℃)，计算公式为Cg＝1.039+0.00029tp；Va为总风量(m3/s)；tp排烟温度(℃)；t0为冷风温度(℃)；Q5从锅炉设计说明中得到，一般为Q1的1％左右；D、计算动态热量$Q_d=Q_c+C_b\frac{d{p}_d}{\mathrm{dt}}---\left(5\right)$ (5)式中：pd是汽包压力(Mpa)；Cb是锅炉蓄热系数(MJ/Mpa)，此系数是锅炉协调控制系统中使用的信号；E、计算锅炉排烟氧量$O_2=\frac{20.8(V_a-(K_o{q}_o+(Q_d-R_o{q}_o)K_{\mathrm{vq}}))}{V_a}---\left(6\right)$ (6)式中：Ko为油的空气热量比(m3/MJ)；Ro为油发热量(MJ/kg)；qo为油质量流量(kg/s)，电站锅炉一般采用0号轻柴油，其空气热量比Ko为0.244(m3/MJ)、发热量Ro为45.69(MJ/kg)。