[发明专利]确定煤粉锅炉炉膛燃尽高度的方法

权利要求书

1.一种确定煤粉锅炉炉膛燃尽高度的方法，其特征在于，包括：

第一步：模拟高海拔环境，通过燃煤在试验台架上的燃烧试验获取所述燃煤在高海拔状态下的烧特征参数；

第二步：根据所述特征参数，得到所述燃煤的燃煤飞灰含碳量与所述燃煤的煤粉在锅炉内的停留时间的相关性；

第三步：通过所述飞灰含碳量与所述煤粉在所述锅炉内的停留时间的相关性，得到在实际锅炉设计时要求达到的飞灰含碳量限值下对应的煤粉在炉内的停留时间值，结合所述煤粉在炉膛内的烟气流速，得到所述炉膛的燃尽高度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述飞灰含碳量和所述煤粉的燃尽率与所述燃煤在试验锅炉内的煤粉的停留时间进行曲线拟合得到关系曲线图；

根据实际锅炉设计要求限制的飞灰含碳量，在所述关系曲线图中找出与所述飞灰含碳量相匹配时的实际停留时间；

根据所述实际停留时间与所述燃煤的烟气流速，计算出设计锅炉的炉膛的燃尽高度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述煤粉锅炉燃尽高度为h，通过以下公式获得：

h＝τ*W_y，

其中，

所述τ为所述锅炉要求达到的煤粉在炉内的停留时间，单位为s；

所述W_y为所述燃煤在锅炉的烟气流速，单位为m/s。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述W_y为所述燃煤在所述炉膛内的平均烟气流速，单位为m/s，所述W_y通过以下公式获得：

W_y＝0.3712×B_j×V_y×(273+θ_p)/a/b/P_d，

其中，

所述B_j为计算燃料量，单位为kg/s；

所述V_y为1kg燃料在标准状态下燃烧产生的烟气体积，Nm³/kg；

所述a为所述锅炉的炉膛宽度，单位为m；

所述b为所述锅炉的炉膛深度，单位为m；

所述P_d为当地大气压强，单位为kPa；

所述θ_p为所述炉膛内的烟气温度，单位为℃。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述θ_p通过以下公式获得：

θ_p＝(θ₁×θ₂)^0.5，

其中，

所述θ₁为所述炉膛内的火焰平均温度，单位为℃；

所述θ₂为燃烧器区域的火焰平均温度，单位为℃。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述θ₁通过以下公式获得：

θ₁＝0.925(θ_a×θ”)^0.5，

其中，

所述θ”为所述炉膛出口的温度，单位为℃；

所述θ_a为所述燃煤的理论燃烧温度，单位为℃。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述θ₂通过以下公式获得：

所述θ₂＝1144+249×ln(0.86qFZ)，

其中，

所述qFZ为所述炉膛的折算热负荷，单位为MW/m²。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述折算热负荷qFZ通过以下公式获得：

qFZ＝Q_net,ar×B_j/[2a×b×n_f×c×(a+b)]^0.5/1000，

其中，

所述Q_net,ar为所述燃煤的收到基低位发热量，单位为kJ/kg；

所述B_j为计算燃料量，单位为kg/s；

所述a为所述炉膛的宽度，单位为m；

所述b为所述炉膛的深度，单位为m；

所述n_f为所述燃烧器的层数；

所述c为所述燃烧器的之间的平均间距，单位为m。