基于烟气成分分析的电站锅炉入炉煤质监测模型的研究.pdf

中南大学硕士学位论文基于烟气成分分析的电站锅炉入炉煤质监测模型的研究姓名：刘志华申请学位级别：硕士专业：热能工程指导教师：刘志强20070426摘要煤质对锅炉的安全、稳定、经济的运行起着十分重要的作用。实时监测入炉煤质可使运行人员根据煤质的变化及时调整锅炉燃烧。但是目前大部分电站锅炉还未解决入炉煤质的实时监测的问题。本文利用锅炉现场运行参数基于最基本的物质平衡原理和煤燃烧化学分析找出了煤质元素成分和烟气成分之间的对应关系建立了入炉煤质元素成分的监测模型：其中收到基水分的监测模型是通过对进、出磨煤系统的热量进行分析确定的；收到基灰分采用的是假设校验法即先给出一个收到基灰分的初值通过锅炉的热力计算来校验。在入炉煤质元素成分已知的条件下假设挥发分的构成主要包括一氧化碳、氢气、甲烷、乙烷通过质量守恒原理建立了挥发分的监测模型。计算结果与实验结果比较表明：收到基碳的相对误差在．％；收到基水分的相对误差在．％％；收到基灰分的相对误差在．；煤的收到基低位热值绝对误差在．／相对误差在．．ブ洌褐驶臃⒎值南喽晕蟛钤．．ブ洹其中创新性的工作主要体现在：在建立了入炉煤质元素成分监测模型的基础上进一步建立了煤质挥发分成分的监测模型。并用实验的手段验证了模型的可行性实现了入炉煤质挥发分成分的预测。关键词电站锅炉元素分析挥发分软测量技术监测模型鉯．．ィ簎畁琧．．．ィ畐．．ィ產．％．％．、甌；．．、、——／．簅．Ⅱ符号说明英文字母符号函然灰分％功率／空气、烟气焓／燃料工业分析中的水分％捧污率％燃料发热量／煤粉细度％温度℃挥发分％希腊字母符号过量空气系数差值符号排烟温度℃脚注符号收到基干燥无灰基飞灰过热蒸汽固体干燥剂掌冷空气煤粉实际值干燥基烟气燃料消耗量痟流量痟工质⒄羝焓／压力热量綣绝对温度容积燃料特性系数效率％收到基低位发热量炉底灰渣给水干烟气计算值漏风原煤理论值排烟气体飞灰与炉底渣中未燃尽碳之和比热／℃总和符号蓼损失系数热量损失百分比％密度／误差修正系数干空气擎【△∑日期：尘立年垡月生日原创性声明关于学位论文使用授权说明本人声明所呈交的学士论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知除了论文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在此论文中作了明确的说明。作者签名：本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定即：学校有权保留学位论文允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关规定送交学位论文。第一章绪论研究背景锅炉是国民经济中重要的供应蒸汽的设备。电力、机械、冶金、化工、纺织、食品等以及工业及民用采暖都需要锅炉供给大量的蒸汽。在这其中电力工业是规模巨大、发展迅速的先行行业电站锅炉一般容量巨大蒸汽参数高要求性能好是火力发电站中的主要设备之一。我国电力工业近年来发展迅速截至年底中国发电装机容量达到蚯撸邮澜绲诙弧尽В渲性为火力发电容量。当然在火力发电发展的过程中问题也不断的涌现。我国火电厂煤粉锅炉燃烧主要存在五方面的问题：主要体现在炉膛灭火及低负荷稳燃的性能上由于近几年装机容量的大幅度增加局部地区已出现电力饱和的现象电力负荷峰谷问题变得越来越突出耙韵禄槎夹璩械５鞣迦挝瘢踔劣行┗槭敌辛桨嘀圃诵小Ｒ虼恕锅炉低负荷稳燃技术的研究成为近几年锅炉技术发展的热门话题忌招实主要反映在飞灰含碳量及排烟温度上尤其是贫煤、无烟煤锅炉燃尽性能有待改善部分锅炉炉高先天不足煤粉颗粒在炉内停留的时间不足锅炉运行时配风不佳炉内燃烧组织不利是飞灰含碳量居高不下的另一个原因。因空气预热器漏风过大往往掩盖了排烟温度过高