基于极限学习机的燃煤热值预测研究

燃煤热值是评价燃煤品质的重要指标之一,快速准确地预测燃煤热值对燃煤锅炉的燃烧优化以及经济运行至关重要。本文提出一种基于极限学习机（ELM）的燃煤热值预测方法,选取煤的水分、灰分、挥发分和固定碳4种工业分析成分作为模型的输入,以煤质高位发热量作为模型输出,建立基于ELM的燃煤热值预测模型,并对107种不同煤进行预测分析。结果表明:ELM模型具有良好的预测能力,模型的拟合度R2在0.98以上,煤质高位发热量预测值的均方根误差为0.29 MJ/kg;与经典线性模型以及BP神经网络模型相比,ELM模型能更准确地预测燃煤热值,且其运算速度快,具有很好的现场应用价值。     

垃圾低位热值设计工况研究

根据垃圾焚烧发电厂运营期内垃圾低位热值变化特点,分析了垃圾低位热值设计范围和设计点的变化对锅炉效率和发电效率的影响,给出了垃圾低位热值设计范围,以及设计点与锅炉效率的函数关系式,为垃圾焚烧发电厂的设计、建设和运营提供了理论依据.     

入炉煤低位热值实时计算方法及应用

基于对入炉煤低位热值实时计算方法的不确定度分析,确定了对入炉煤低位热值不确定度影响较大的因素为煤流量、汽轮机热耗率和锅炉效率。将某300MW机组实时计算的入炉煤低位热值与化验的入炉煤低位热值进行对比,以验证实时计算方法的正确性,并对比较偏差进行了分析,表明计算结果符合入炉煤低位热值合成不确定要求。同时,提出了降低主要影响参数不确定的措施。     

关于新标准燃气热值的一点意见

GB16410-2007《家用燃气灶具》新标准已于2008年5月1日实施。对比新旧标准,许多专家和业内人士都发表了不少看法和见解。根据不少关于燃气热值的反馈意见,现就燃气的热值作以下补充说明：     

燃煤电厂最佳入炉煤热值的计算

以某火电厂某月实际生产经营情况为例,介绍该火电厂最佳入炉煤热值的计算过程,提出了一种计算最佳入炉煤热值的方法,即通过机组热效率试验测定各工况点的供电煤耗,利用最小二乘法拟合曲线确定供电煤耗与入炉煤热值的关系,通过规划求解确定入厂煤热值与标煤单价关系,二者相乘得单位燃料成本与入炉煤热值的关系,求极小值确定最低单位燃料成本和最佳入炉煤热值。通过实际应用情况说明该方法可显著降低供电成本。     

合成气燃气轮机燃烧室的试验研究

对某分管型燃气轮机燃烧室及其两个用于燃烧中热值合成气的改造方案在中压全尺寸试验台上进行了考核和实验研究。试验采用的等容积流率模化准则,即采用与真实燃烧室相同的尺寸、燃料、过量空气系数以及燃料和空气进口温度,而空气的总压和流量以及燃料的流量取为真实参数的1/6。试验结果表明2个改造方案的性能参数,包括燃烧效率、总压损失、出口温度分布、火焰筒壁面温度分布和火焰的稳定性(贫燃料熄火极限)都能够满足设计要求。此外,与原型燃烧室燃烧轻柴油的工况相比,2个改造方案在燃烧合成气时燃烧室主燃区的火焰筒壁面温度升高,而燃烧室的NOx排放大大降低,火焰的稳定性得到明显改善。因此保持火焰筒开孔规律不变,增大气体燃料喷射孔面积并增强旋流对燃烧室进行改造,使其能够高效洁净地燃烧中热值合成气,该方法是可行的。     

燃煤热值对锅炉经济性影响的分析研究

燃烧不同热值的煤对电厂锅炉效率、厂用电率、供电煤耗及环保指标均会产生一定影响。为提高电厂运行经济性,对多台容量为300~1 000 MW的锅炉的燃用煤种经济性进行了试验和研究。结果表明,煤种热值每降低0.42 MJ/kg,300 ~1 000 MW锅炉效率降低0.10%~0.18%,厂用电率增加0.05%~0.12%,供电煤耗增加0.33~0.79 g/kWh。     

转炉干法除尘工艺提高煤气回收量和热值的研究

针对干法除尘工艺,本文通过对标发现差异的方式,分析转炉煤气回收的关键影响因素,并提出提高煤气回收量和热值的有效措施。     

煤的空气、水蒸气部分气化特性研究

根据分级转化的思想,以空气与水蒸气的混合物作为气化介质,在小型流化床煤气化试验台上研究了汽煤比、空气煤量比(空煤比)和床层压降对气化过程的影响,并与空气气化的结果进行对比分析,得出了汽煤比和空煤比与床层温度、煤气成分、煤气热值、煤气产率、碳转化率等的关系,并获得了床层压降对煤气成分和煤气热值影响的数据.     

微型燃气轮机燃烧室性能试验测试

设计了一种以天然气为燃料的微型燃气轮机燃烧室,并对燃烧室的燃烧性能进行了试验测试。所设计的燃烧室为单级旋流器+主燃孔的折流式单管燃烧室,采用L型燃气导管实现气流在燃烧室内的180°转角;燃料喷嘴为多孔式,2排孔的喷射角度分别为120°和90°;通过掺混孔和燃气导管冷却孔相互配合的方式来满足燃烧室出口温度场的要求。测试结果表明:在设计点燃烧室的冷、热态压力恢复系数分别为0.955、0.940;点火燃空比为0.005～0.007,具有较好的点火特性;对贫油熄火特性影响较大的因素是燃烧室入口温度,当大气温度由-30℃升至30℃时,贫油熄火燃空比由0.0026降低至0.0023;排放及燃烧效率未能达到要求,尤其是CO排放较高,体积分数达到300×10~(–6);燃烧室出口温度分布的热点指标低于0.15,满足要求,但空气流量分配不合理导致火焰筒局部温度过高。     

垃圾填埋气微型燃气轮机低排放燃烧室燃烧性能实验

为研究一种采用中心分级贫燃预混技术的低排放垃圾填埋气微型燃气轮机燃烧室,采用单头部燃烧室,以2种垃圾填埋气LFG1、LFG2和天然气为燃料,进行了燃烧性能实验。考察了3种燃料的点火特性以及在发动机全负荷状态下,不同主燃级喷口位置、值班级与主燃级燃料分配比例(燃料分配比)对燃烧室污染物排放、燃烧效率的影响。结果表明:在所选空气流量0.15～0.50 kg/s范围内,天然气的点火燃空比为0.000 65～0.002 50,2种垃圾填埋气的点火燃空比为0.004 04～0.006 20,均符合低污染燃烧室的设计标准;随着燃料分配比在0.2～0.5变化,3种燃料存在不同的燃料分配比,使得燃烧效率更高,污染物排放水平更低;选用燃料分配比0.3与0.4的工况下,主燃级喷口位置由旋流器前调整为旋流器中间位置后,提高了LFG2与天然气的燃烧效率,但增加了LFG1与天然气的污染物排放。     

模糊控制算法在混合煤气热值控制中的应用

介绍了冶金系统的煤气混合工艺过程进行综合控制的方法，提出了实现热值稳定的模糊控制策略，采用粗、精模糊控制表查寻方法及自动调整误差权重，可获得比较满意的效果。     

循环流化床煤气化试验研究

在常压循环流化床中试装置上进行了神华煤的气化试验，试验条件：加煤速率5．4～8．14kg／h、蒸汽煤比0．19～0．7kg／kg、空气煤比2．8—3．67kg/kg，分析了试验条件对煤气组成、热值、碳转化率和煤气效率的影响。在该试验阶段获得的煤气的最高热值为3．84MJ/Nm^3，最高碳转化率为73．6％。由于提升管的高度很小、气化温度较低以及旋风炉对细颗粒分离效率不高，导致损失于飞灰中碳较多。试验结果表明对神华煤而言，气化温度应低于930℃以避免结渣。     

基于Aspen Plus的煤炭空气部分气化联合循环发电系统模拟

煤炭空气部分气化联合循环发电技术采用循环流化床反应器作为气化炉和燃烧炉,煤由给料装置送入气化炉中与空气发生反应,产生燃气然后送入燃气轮机中发电;反应剩余的半焦则送入循环流化床燃烧炉中燃烧发电。本文采用甘肃华亭煤为设计煤种,利用Aspen Plus软件对煤炭空气部分气化联合循环发电技术进行模拟研究,得出了空气煤比、碳转化率对气化温度、燃气组分、燃气热值、气化效率、发电效率等因素的影响。结果表明:随着空气煤比的增大,气化温度升高,燃气热值、发电效率及气化效率降低;随着碳转化率增大,燃气的热值提高,气化效率及发电效率均增加;系统发电效率随着碳转化率增加而增加,然而当碳转化率大于80%时,发电效率的增加幅度大幅减小,因此将碳转化率选为80%较为合适,此时的发电效率约为57%,这相较于现有的煤粉燃烧发电系统有极大的提高。     

循环流化床富氧气化运行特性研究

在江西某循环流化床富氧气化装置上,考察了不同煤种、原煤粒径分布、料层差压、反应温度、氧气流量对气化装置运行特性的影响,研究了各工况对煤气热值、炉渣含碳量和碳转化率的影响并进行了综合优化调整。结果表明:在相同气化条件下,陕北神木原煤运行的各项参数指标均高于内蒙东胜原煤。原煤粒径分布、料层差压、反应温度和氧气流量对降低炉渣含碳量,提高碳转化率、煤气有效组分和热值有一定作用,为大型循环流化床富氧气化装置运行和优化提供了方法。     

浅析火电厂燃料热值差的原因

火电厂进厂煤与入炉煤热值差的大小是双达标、创一流考核的一个重要指标。针对火电厂普遍存在的热值差偏大问题 ,浅析了采样、测量、储存等环节中产生热值差的原因 ,以及应采取的技术措施     

CFB锅炉利用低热值燃料的选择

根据CFB锅炉燃烧低热值煤的国家政策导向,通过理论计算得出了循环流化床锅炉最低可燃烧热值、最低可利用热值、最经济利用热值。通过对锅炉实际运行情况的收集,掌握了目前国内低热值燃料发电的使用情况,并分析了燃料与锅炉运行可靠性、经济性的关系。最后列举了东方锅炉设计、制造的CFB设计燃料情况及实际燃用低热值燃料的情况。     

火电厂入厂煤与入炉煤热值差原因分析

大多数火电厂入厂煤与入炉煤之间存在热值差偏大的现象。文中比较分析了入厂煤不同采样方式和不同采样位置煤样的化验结果,并从全水分、煤场储存以及热值差统计等方面入手分析热值差产生的原因,其中入厂煤采样是造成热值差的主要因素;提出了优化采样方案等减少热值差的改进措施。     

燃气具火焰离子电流的应用研究

本文通过研究燃气具火焰离子电流产生机理和影响特性,提出一种基于火焰离子电流检测技术的燃烧系统闭环控制方法,实现空燃比自动调节和燃烧状况的实时监控,从而提高燃烧效率和燃烧稳定性以及燃烧安全控制。     

世界首台燃用COREX煤气的联合循环机组

宝钢集团配合罗泾钢厂工程建造的160MW等级的燃气—蒸汽联合循环发电机组(CCPP),将燃用COREX炉生产铁水的副产品(中热值煤气),以合理利用资源,形成一次能源的循环利用,这是世界上首次利用COREX煤气进行联合循环发电。详细介绍了CCPP的主要工艺流程、热力设备的主要功能及设计特点,可供国内钢厂煤气综合利用考虑。