[发明专利]一种燃煤机组调峰瞬态过程煤耗分析方法

权利要求书

1.一种燃煤机组调峰瞬态过程煤耗分析方法，其特征在于：将调峰瞬态过程中的给煤速率分为稳态对应负荷下的给煤速率、蓄热差异给煤速率增量和过程控制给煤速率增量，主要包含以下几个步骤：

1)采集火电机组不同负荷率下，即30％THA-BMCR全工况中，稳态运行工况下的锅炉炉膛入炉煤给煤速率kg/s，并将其做成与机组负荷率L一一对应的分段线性差值函数f₁；

2)采集火电机组实时入炉煤速率kg/s，机组实时负荷率L_r-t；利用f₁和L_r-t得到机组实时负荷率下的稳态对应给煤速率kg/s，进而得到机组实时给煤速率增量

式中：L_r-t为机组实时负荷率；为实时负荷率下的稳态对应给煤速率,kg/s；为火电机组实时入炉煤速率,kg/s；为机组实时给煤速率增量,kg/s；下标r-t表示实时值，s表示稳态对应值，s-s表示稳态工况值；

3)将对时间积分，得到机组调峰瞬态过程中的总煤耗增量ΔB

式中：ΔB为机组调峰瞬态过程中的总煤耗增量，kg；τ₀是调峰瞬态过程的总时间,s；

4)将机组调峰瞬态过程中的总煤耗增量ΔB进一步分为蓄热差异引起的煤耗增量ΔB_T和调峰过程控制引起的煤耗增量ΔB_p-c；

5)计算不同工况下，机组蓄热状态的差异ΔQ_t，kJ；其中由于工质质量和工质焓值变化引起的那部分蓄热差异为ΔQ_t,f，kJ；由于金属壁温变化引起的蓄热增量ΔQ_t,M，kJ；

机组各个部分蓄热计算如下：

(a)金属蓄热量

机组在不同运行工况下，其受热面金属壁温存在差异，对于编号i的省煤器，在机组负荷率为L时其金属平均壁温分别为T_i,M其金属蓄热量为:

Q_i,M＝M_i,M·c_M·(T_i,M-T₀) (4)

式中：Q_i,M为机组在负荷率为L时，省煤器金属受热面的蓄热量，kJ；T₀是环境温度，℃；M_i,M是金属的质量，kg；c_M是金属比热容，kJ/(kg·℃)；

整个机组受热面的蓄热量为:

式中：Q_t,M为整个机组受热面的蓄热量，kJ；n为设备总数；角标t为total缩写，代表总和；

(b)工质蓄热量

Q_i,f＝M_i,f·(h_i,f-h₀) (6)

(c)总蓄热量

Q_t＝Q_t,f+Q_t,M (8)

式中：h₀是环境温度下工质对应的焓值，kJ/kg；h_i,f是工质的焓值，kJ/kg；M_i,f为不同设备内蓄工质质量,kg；Q_i,f是工质的蓄热量，kJ；Q_t,f是机组内全部工质的蓄热量，kJ；Q_t是机组全部工质和金属受热面的蓄热量，kJ；

统计机组30％THA-BMCR工况下，机组负荷率L与机组全部工质和金属受热面的蓄热量之间的关系，折成函数f₂；进而可得到调峰过程前后，机组的蓄热差异，计算

ΔQ_t＝f₂(L₂)-f₂(L₁) (9)

ΔQ_B＝ΔQ_t-ΔM_f·h₀ (10)

ΔB_p-c＝ΔB-ΔB_T (12)

式中：L₁是初始负荷率；L₂是目标负荷率；ΔM_f是负荷变化前后工质的质量差异，kg；ΔQ_B为不同工况下通过煤量补偿的机组的蓄热差异值,kJ；ΔB_T为由于不同工况下的蓄热差异，机组的给煤总增量,kg；ΔB_p-c为调峰过程中过程控制带来的给煤总增量,kg。