一种燃煤电站锅炉尾部双烟道烟气流量在线软测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107861911A(43)申请公布日2018.03.30(21)申请号201711050194.6(22)申请日2017.10.31(71)申请人中北大学地址030051山西省太原市学院路3号(72)发明人史元浩庞晓琼温杰崔方舒(74)专利代理机构北京世誉鑫诚专利代理事务所(普通合伙)11368代理人魏秀枝(51)Int.Cl.G06F17/11(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图1页(54)发明名称一种燃煤电站锅炉尾部双烟道烟气流量在线软测量方法(57)摘要本发明公开了一种燃煤电站锅炉尾部双烟道烟气流量在线软测量方法，在机组实际运行数据的基础上，从进入尾部双烟道开始，尾部烟气挡板出来到空气预热器为止的这段烟道的一系列受热面采用烟气侧到工质侧的动态能量和质量平衡，通过软测量的方法对两侧烟道的烟气流量进行计算，同时采用每天煤质的工业数据对基准烟气物性参数进行校正，最终实现对尾部双烟道烟气流量的实时软测量。CN107861911ACN107861911A权利要求书1/2页1.一种燃煤电站锅炉尾部双烟道烟气流量在线软测量方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：根据电站实际情况确定基准的燃煤成分及特性；选取固定的采样时间，通过OPC通讯协议实时获取锅炉运行相关数据；第二步：基于烟气物理特性，根据第一步中确定的基准的燃煤成分，计算1kg燃煤燃烧后的产物的各项特性，并建立锅炉的基准烟气物性数据库；将水和水蒸气热力性质IAPWS-IF97公式向量化用于工质焓值的实时计算；第三步：对第一步获取到的锅炉运行相关数据进行坏点处理和数据平滑处理，从而得到处理后的锅炉尾烟道的相关运行参数的实时数据库；第四步：建立基于质量和能量平衡的锅炉尾部两侧省煤器前后的烟气侧和工质侧的平衡方程，用如下公式表示：式中，ml、mr和mtotal分别为尾部竖井烟道左侧、右侧和总的烟气质量流量，kg/s；ΔHl和ΔHr分别为左右两侧烟道中单位质量烟气的焓值变化，kJ/kg；Qsm为锅炉尾烟道两侧省煤器中工质吸收的热量，kJ/s；第五步：根据温度变化下工质和金属受热面的蓄热变化修正上述平衡方程，修正后的省煤器能量和质量平衡方程用如下公式表示：Q′sm＝Qsm+ΔQq+ΔQj(3)式中，Q′sm为修正后的锅炉尾烟道两侧省煤器中工质吸收的热量，kJ/s；ΔQq为工质蓄热变化量，kJ/kg；ΔQj为受热面金属蓄热变化量，kJ/kg；第六步：根据燃煤的工业分析数据校正燃煤的基准化学成分；第七步：以第六步得到的校正后的燃煤化学分析值为基准，从测点得到两侧烟道烟气的温度、压力、流量、工质温度以及压力流量的相关数据，结合公式(2)和公式(3)联立求得两侧烟道的烟气流量：2.根据权利要求1所述的燃煤电站锅炉尾部双烟道烟气流量在线软测量方法，其特征在于，在第一步中，采样时间为5秒。3.根据权利要求1所述的燃煤电站锅炉尾部双烟道烟气流量在线软测量方法，其特征在于，在第三步中，通过多项式滑动拟合的方法来判断坏点，并对其进行剔除。4.根据权利要求1所述的燃煤电站锅炉尾部双烟道烟气流量在线软测量方法，其特征在于，在第三步中，通过数据加权滤波的方法来对数据进行平滑处理，具体是：式中，为滤波后的数据；2CN107861911A权利要求书2/2页yi为i时刻的实际测量值，i＝m-3,m-2,m-1,m,m+1,m+2,m+3。5.根据权利要求1所述的燃煤电站锅炉尾部双烟道烟气流量在线软测量方法，其特征在于，在第六步中，校正燃煤基准化学成分采用如下的校正公式：式中，Xi,ar为计算用碳、氢、氧、氮、硫元素成分分析，％；为季度化验的碳、氢、氧、氮、硫元素成分分析基准值，％；War为工业分析值，基水分，％；Aar为工业分析值，基灰分，％；为季度化验的收到基水分，％；为季度化验的收到基灰分，％。3CN107861911A说明书1/8页一种燃煤电站锅炉尾部双烟道烟气流量在线软测量方法技术领域[0001]本发明涉及一种烟气流量测量方法，具体涉及一种燃煤电站锅炉尾部双烟道烟气流量在线软测量方法，属于电力和信息处理技术领域。背景技术[0002]进入二十一世纪以来，节能和环保愈发重要。燃煤火力电站作为关系着我国国计民生的能源消耗大户，如何在保证安全生产的基础上尽可能的减少能源消耗、减少排放已经成为其面临的一个十分迫切的问题。[0003]锅炉是燃煤电站的关键设备之一，也是整个电站节能减排的重点对象。无论采取何种手段对锅炉进行节能减排优化，对锅炉整体工况的准确监测是重要前提，这其中烟气流量是其中需要监测的变量之一。我国现有燃煤电站其中相当一部分锅炉是采用尾部双烟道设计，两侧烟道的烟气挡板对烟气流量进行调