电站锅炉入炉煤元素分析和发热量的软测量实时监测技术

文中提供了一种入炉煤元素分析和发热量的实时监测技术，该技术通过测量锅炉、汽轮机、磨煤机以及空气预热器的运行参数间接实现入炉煤元素分析和发热量的实时监测；它利用煤干燥无灰基元素的组成特性的基础性研究结果和能量守恒原理，从排烟气体成分中提取煤的干燥无灰基元素含量的信息；从磨煤机的运行状态中提取入炉煤收到基水分的信息；通过锅炉本体以及空气预热器的能量平衡分析，采用灰分校正技术，实现了入炉煤元素分析和发热量的实时监测。该技术可以为入炉煤质和锅炉效率的监测提供一种快速分析工具，帮助实现锅炉的优化运行。该技术已经在300MW的发电机组上应用成功，测试表明，收到基低位发热量的测量误差在-3．17％～ 3．83％之间。     

煤质低位发热量软测量技术原理及应用

基于煤质燃烧机理和能量守恒、物料守恒定律,提出一种锅炉入炉煤低位发热量的实时在线监测模型,该模型基于能量守恒和物料守恒原理,利用锅炉磨煤机进出口参数以及排烟气体成分等参数,实现煤质低位发热量实时监测,并结合实际工程,将入炉煤低位发热量引入机组协调控制系统,从而实现机组煤质自适应控制.     

一种在线煤质软测量方法

研究了一种工程实用的煤质软测量方法。通过测量锅炉、汽轮机、磨煤机、空气预热器的运行参数以及烟气成分含量,建立了电站锅炉入炉煤质在线监测模型;从磨煤机的运行状态中提取入炉煤收到基水分的信息;利用数据融合技术建立发热量、水分和灰分的关系,结合锅炉本体以及空气预热器的能量平衡分析,提取入炉煤发热量和灰分信息;根据物质守恒和能量守恒原理,从排烟成分中提取煤的干燥无灰基元素含量的信息,实现入炉煤元素分析和发热量的实时监测。现场试验表明,该模型能够快速准确测定入炉煤质,测量精度满足现场的需要。     

入炉煤低位发热量变化对机组经济性的影响

入炉煤低位发热量变化对机组热经济性有很大影响。分析了煤中灰分和水分变化对入炉煤低位发热量变化和机组热经济性的影响,通过对220t／h锅炉的计算和分忻,定量地给出了入炉煤低位发热量变化和机组热经济性之问的关系,对火力发电企业节能降耗具有参考作用。     

基于锅炉排烟成分的入炉煤质监测模型

为解决电站锅炉入炉煤质和发热量的实时在线监测问题,基于能量守恒原理、物质守恒原理和煤燃烧化学分析,利用煤质收到基元素的组成特性和锅炉排烟气体成分之间的对应关系,建立了基于锅炉排烟成分的电站锅炉入炉煤质监测模型,通过测量锅炉和磨煤机的运行参数以及模型计算实现了入炉煤质和发热量的实时在线监测。实际应用结果表明:基于锅炉排烟成分的电站锅炉入炉煤质监测模型得到的煤质收到基元素与试验煤样分析结果的相对误差在±5%以内,基本满足工程应用要求。     

基于燃烧空气及烟气量的燃煤机组标准煤耗率计量方法

针对国内燃煤电厂发、供标准煤耗率正平衡计量准确性差、数据波动大等问题,本文提出了一种全新的标准煤耗率计量方法。此方法以锅炉燃烧空气及烟气量为基础,无需燃煤发热量,对煤样代表性要求也不高,即可比较准确地计算出标准煤耗率。实际计算及验证结果表明,按照本文所述计算方法得到的供电标准煤耗值与煤耗查定试验测定值比较接近,最大偏差2.06百分点。该方法既可用于燃煤电厂标准煤耗计算,也可用于入炉煤发热量软测量计算、机组能耗实时在线监测等方面,将对燃煤电厂成本核算、节能管理、配煤掺烧及运行优化等产生积极的影响。     

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。     

基于LIBS和NIRS信号同步采集和融合的入炉煤发热量测量研究

快速准确地对入炉煤发热量进行检测是指导电厂经济安全运行的关键，然而煤炭成分复杂，其发热量与元素组成和分子结构都有一定的相关性，单一分析技术快速准确测量入炉煤发热量比较困难。基于激光诱导击穿光谱（LIBS）技术和近红外光谱（NIRS）技术，提出联用2种技术检测入炉煤发热量的方法。同步采集输送带上煤炭的LIBS和NIRS光谱信号，进行光谱数据预处理后融合2种光谱信息，并结合偏最小二乘（PLS）建模方法定量分析煤炭发热量。将该方法用于搭建煤样测量系统，得出煤样发热量定标集的决定系数为0.98，预测集均方根误差为0.37 MJ/kg，平均绝对误差为0.26 MJ/kg，平均相对误差为1.09%。表明所提出的在输送带上LIBS和NIRS信号同步采集方法可快速准确测量入炉煤发热量。     

基于实时入炉煤质数据的在线掺烧优化系统在火电厂的应用

为解决传统配煤掺烧过程中煤质数据滞后、配煤结果不准、无法获取锅炉实时燃煤数据的难题,研究利用皮带式入炉煤煤流全元素实时分析设备,实时获取皮带煤流煤质数据,并与配煤设备、在线掺烧优化软件相结合,形成在线掺烧优化系统。该系统通过实时采集入炉皮带煤流煤质数据,反馈调整煤场配煤煤种及比例,实现精准配煤,计算实时锅炉运行经济指标,并可采集锅炉运行数据,实时优化锅炉运行氧量、风门开度等关键控制参数。通过本系统的应用,可帮助电厂燃用更多标煤单价较低的经济煤种,并通过实时燃烧优化调整使锅炉运转保持在最佳状态,从而使电厂获得可观的收益。     

基于卡尔曼滤波的燃煤发热量动态软测量方法

快速而准确地测得燃煤发热量对火电机组运行状态监测和控制系统优化至关重要。本文研究了一种基于卡尔曼滤波的信息融合方法,将利用负荷-压力动态模型计算燃煤发热量,与利用机组稳态运行数据进行入炉煤元素分析再依据门捷列夫公式计算燃煤发热量2种方法的输出结果进行融合,得到静态精度高且动态特性好的燃煤发热量软测量结果。仿真试验和机组实际运行数据表明:该方法静态相对误差小于3%,动态响应延迟时间小于100s。     

火电厂入炉煤煤质化验数据实时校正方法研究

针对入炉煤煤质化验数据不及时的问题,提出一种对火电厂入炉煤煤质化验数据进行实时校正计算的新方法。该方法根据制粉系统输入、输出热量平衡原理计算入炉煤收到基水分,基于锅炉系统的输入、输出能量平衡考虑基灰分变化对基低位热值的影响,通过反复迭代求取基灰分、基低位热值和锅炉效率,从而实现煤质指标的实时校正。所提新方法基于煤质化验数据和锅炉系统的实时运行数据即可进行煤质指标的校正,应用于直吹式制粉系统取得了较好的效果,提高了煤耗监测数据的准确性。     

燃煤锅炉效率在线监测计算方法的探讨

在现代燃煤发电机组中,锅炉燃烧系统的在线管理越来越引起人们的重视。其中,锅炉效率的在线监测是至关重要的。然而,传统的锅炉效率的计算方法有两种,即正平衡法和反平衡法。在锅炉燃烧管理系统中用这两种方法计算锅炉效率会受到锅炉入炉煤量、煤的元素分析和低位发热量以及飞灰含碳量等参数测量的制约。以往锅炉效率计算中以燃煤为基础计算输入热量,本文尝试以锅炉运行中所消耗氧量为基准计算锅炉的输入热量,从而避开了上述制     

燃煤机组煤质发热量实时计算模型

为解决煤质实时监测困难的问题,需通过测量风量、入炉煤量和氧量信号来构造一种实时的煤质发热量信号。本文通过对国内主要煤种分析数据的统计,首先建立了理论空气量和理论烟气量与煤的发热量之间的线性表达式,然后建立了燃煤发热量的实时计算模型,消除了风量信号的不准确、锅炉漏风以及不完全燃烧等问题;同时,利用某电厂的稳定负荷工况和快速升、降负荷工况进行仿真。结果表明,该计算模型准确性高,计算结果不确定度较小,且计算简便。     

基于遗传算法优化参数的支持向量机燃煤发热量预测

利用支持向量回归机(SVR)和遗传算法(GA)对煤的低位发热量建模,采用遗传算法对支持向量机预测模型的各项参数进行寻优,为减少所选参数对训练样本的依赖性,引入交叉验证的思想,以推广能力最好的一组参数作为最终参数.将优化参数代入 SVR 模型,得到基于遗传算法的支持向量回归机(GA-SVR)模型.通过对电厂入炉煤的试验数据进行分析,并且与常规 SVR 模型和 BP 神经网络模型(BP-ANN)进行对比,以验证该模型的可靠性和精确性.结果表明,该方法可准确地预测燃煤发热量.     

在线煤质辨识系统在华能玉环电厂的应用

入炉煤煤质信息的实时检测对电站运行的经济性和安全性都有着十分重要的意义。文中提供了一种入炉煤煤质信息的实时检测技术,该技术基于煤粉燃烧火焰全光谱特征分析方法进行煤质辨识。该技术已经在华能玉环电厂应用成功,测试表明:入炉煤热值的测量误差仅为3.0%～5.0%。     

用煤质收到基含碳量推导的发热量新经验公式

针对现有煤发热量经验公式应用不便、计量不准确的现状,根据国内110余种典型煤种的工业分析和元素分析数据,经统计回归计算分析,发现煤质含碳量与煤质发热量之间呈正相关性,用煤质含碳量推导出了煤质发热量的新经验公式,该新经验公式无约束条件,可简捷、快速地计算煤质低位发热量,误差较小,公式适用性广泛。     

黔北电厂入炉煤热值与锅炉负荷及锅炉运行经济性关系浅析

当前影响煤价的最主要因素仍然是煤的质量,即发热量,因此对入炉煤的发热量与机组带负荷能力、锅炉运行经济性的关系进行分析,可在不影响火电厂机组出力的前提下找出生产过程中耗用入炉煤的更加合理的发热量,以降低生产成本,增强盈利能力。     

计算燃煤低位发热量的经验公式

通过回归分析得到的经验公式可按工业分析直接计算燃煤收到基低位发热量,其准确性与现有公式基本相同,但使用要简单得多,可用于来煤热值的检测和估算。     

煤质在线软测量模型在电厂中的应用

针对火电厂入炉煤煤质离线测量问题,基于能量平衡和统计分析建立煤质在线软测量模型,对煤的发热量、收到基水分及灰分进行计算,并在300 MW机组XDPS中组态实现。通过比较离线取样化验数据和在线计算数据,表明采用该模型计算煤发热量、收到基水分及灰分满足一般工业分析精度要求。     

煤质对超临界600 MW机组调峰特性影响的试验研究

对某超临界600 MW机组锅炉不同煤种下的机组调峰特性进行了现场试验研究.结果表明:入炉煤质的变化对机组调峰的深度、幅度、速度均有着较为明显的影响;煤质发热量对锅炉的带负荷能力影响较大,发热量越高,机组带负荷能力越强;煤质挥发分对机组的调峰深度和速度影响较大,挥发分越低,煤粉的着火和稳燃性越差;为保证机组调峰性能及运行经济性,应保证入炉煤低位发热量大于18500 kJ/kg,干燥无灰基挥发分高于15％.