[发明专利]电站锅炉燃煤特性的评价方法及评价系统

说明书

  

技术领域：

本发明涉及一种燃煤特性评价方法，特别是涉及一种电站锅炉燃煤特性的评价方法及评价系统。 

背景技术：

电站燃煤的热解及燃烧特性是业内工程技术人员要研究的主要内容。目前在电站燃煤锅炉运行和设计中，一直沿用着以工业分析得出的可燃基挥发分判断煤的燃烧性能，将其作为确定热风温度，一、二次风的比率和煤粉经济细度等重要运行参数，以及作为炉膛设计和燃烧器形式选取的依据。

众所周知，热解反应析出的挥发分是煤中不稳定的物质，从褐煤到无烟煤随着地质年代的增长，其含量逐渐减少，它是煤的活性的一种表现。因此，用挥发物的数量判别煤的可燃性，在煤的大类别（无烟煤、烟煤、褐煤）之间，或同类煤中挥发分数值相差较大的煤种之间是正确的。然而，用于比较挥发分含量低的无烟煤、贫煤之间以及高挥发份的褐煤、页岩之间的可燃性的确存在较大的偏差。 

挥发分只是在数量上表达了煤的热解性能，它没有涉及热解产物煤的质量，例如，不同褐煤中的有机物质的化学性质差异就很大。对于挥发分相同的煤种，因其组分不同、析出过程不同，在燃烧过程中起的作用就不会一致。另外，在测定过程中挥发分因煤种的不同对其所测结果的真实性影响也不同。 

综上所述，挥发分仅是在一定试验条件下的热解量，反映了一些煤种的可燃性，但用它来判断所有煤种的可燃性，则不够准确，甚至出现偏差。 

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种准确性高、容易实施、能够全面反映电站燃煤性能的电站锅炉燃煤特性的评价方法及评价系统。

本发明的技术方案是：一种电站锅炉燃煤特性的评价方法，包括以下步骤： 

a、采用常规分析方法进行煤的工业分析、元素分析，测量煤的发热量、测定煤的可磨性指数、测定煤粉细度、测定煤灰熔点和比电阻；

b、采用特种分析方法进行煤的相关数据测量：使用热天平测定煤的热解产物释放特性指数r；使用锅炉煤粉气流着火指数测定试验装置和煤粉燃烧结渣特性和燃尽率一维火焰炉，测定煤粉气流着火指数，煤粉燃烧结渣特性指数和燃尽率；利用热分析仪、反射偏光显微镜、扫描电子显微镜、电子探针x射线进行微区分析和综合图像分析，观察在不同燃烧阶段取得的各种煤粉样品的颗粒显微结构及其在不同然进度下的变化，了解颗粒在燃烧过程中无机矿物的分布，熔融、凝聚变化以后对颗粒中有机物燃烧的影响；利用较大容量的煤粉燃烧试验炉从多方面测定煤的相关数据；

c、将上述测量数据输入计算机，根据已经建立的电煤特性数据库和预先编制的煤性能评价专家系统的运算和比较，计算机对电站锅炉燃煤特性做出全面科学的评价。

所述常规分析方法采用箱式高温炉、鼓风干燥箱、发热量测定仪、灰熔点测定仪、哈氏可磨性指数测定仪、元素分析测定试验装置、振筛机和飞灰比电阻测定仪进行，上述设备测得的数据分别输入所述计算机。 

所述特种方法采用热天平、锅炉煤粉气流着火指数测定试验装置、煤粉燃烧结渣特性和燃尽率一维火焰炉、热分析仪、电子探针、反射偏光显微镜、扫描电子显微镜和较大容量的煤粉燃烧试验炉进行，上述设备测得的数据分别输入所述计算机。所述热解产物释放特性指数r为：r=（dw/dt）_max/（T_max×△T_1/2×T_s），其中， T_s表示热解产物初析温度；（dw/dt）_max表示最大热解速度；T_max是最大热解速度对应的温度；△T_1/2是（dw/dt）/（dw/dt）_max=1/2所对应的温度区间，称为半峰宽，表示热解产物释放的集中程度。 

所述处理器分别与电源和显示器连接，所述处理器的一个输入端口与常规方法分析设备连接，所述处理器的另一输入端口与特种方法分析设备连接，并且，所述处理器与数据库连接；所述特种方法分析设备包括热天平、锅炉煤粉气流着火指数测定试验装置、煤粉燃烧结渣特性和燃尽率一维火焰炉、热分析仪、电子探针、反射偏光显微镜、扫描电子显微镜和较大容量的煤粉燃烧试验炉，上述特种方法分析设备将测定数据输入所述处理器。 

所述常规方法设备包括箱式高温炉、鼓风干燥箱、发热量测定仪、灰熔点测定仪、哈氏可磨性指数测定仪、元素分析测定试验装置、振筛机和飞灰比电阻测定仪，上述常规方法分析设备将测定数据输入所述处理器。