[发明专利]煤气混烧锅炉入炉煤气热值与锅炉热效率在线监测方法

说明书

本发明提供了一种煤气混烧锅炉入炉煤气热值与锅炉热效率在线监测方法，该方法包括获取锅炉运行参数的实时数据，并对实时数据进行预处理，得到可靠的有效数据，然后根据获取的有效数据计算得到入炉煤气热值与锅炉热效率。该方法通过高炉煤气与转炉煤气混烧锅炉的运行参数在线辨识出高炉煤气和转炉煤气的干基热值，并用于锅炉热效率的在线监测，可为锅炉的性能分析和燃烧调整提供可靠依据，具有重要的实用意义。

技术领域

本发明是涉及热能工程的锅炉技术领域，具体的说是煤气混烧锅炉入炉煤气热值与锅炉热效率在线监测方法。

背景技术

钢铁企业在冶炼工序中产生大量的高炉煤气和转炉煤气，作为冶炼过程的副产资源，高炉煤气和转炉煤气的有效回收利用是钢铁企业节能降耗工作的重点之一。

近年来，随着煤气燃烧技术的发展与进步，一些钢铁厂采用混烧煤气锅炉来吸收钢厂富余的高炉煤气和转炉煤气，并取得了较好的效果。

燃料热值是煤气锅炉燃烧调整的重要依据，同时也是锅炉热效率的基本输入参数，燃料热值的变化与波动会对锅炉的安全和经济运行产生很大影响。然而，由于条件所限，目前大多数钢铁企业自备电厂煤气锅炉都未配置煤气热值在线测量装置，电厂基本上仍然是以人工输入定期化验分析值作为当前的锅炉入炉燃料热值，许多中小型钢铁厂的自备电厂甚至连煤气定期取样化验分析的条件都不具备，其惯用做法是直接取人工设定值或者上一次热态试验值。而实际上，受上游冶炼工序等因素的影响，煤气的成分和热值很难保持稳定，经常处于波动状态，人工输入的定期化验值很可能会大大偏离当前真实值，取人工设定值或者取上一次热态试验值的方式更是如此。显然，煤气热值的不确定性会直接影响到锅炉热效率的求解，进而影响锅炉的性能分析与优化运行。

因此，需要钢厂自备电厂的局限条件下，构建一个高炉煤气和转炉煤气混烧锅炉入炉煤气热值和锅炉热效率的在线监测方法，在线获取煤气热值数据，并将其用于在线分析锅炉热效率，以期为锅炉的运行控制和燃烧调整提供依据，产生良好的经济效益。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供煤气混烧锅炉入炉煤气热值与锅炉热效率在线监测方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

煤气混烧锅炉入炉煤气热值与锅炉热效率在线监测方法，其特征在于：锅炉混烧高炉煤气和转炉煤气，所述监测方法的具体步骤如下：

步骤1，实时采集机组的在线运行数据；

步骤2，对步骤1获得的数据进行预处理，得到用于求解高炉煤气和转炉煤气混烧锅炉的入炉煤气热值与锅炉热效率的有效数据；

步骤3，根据步骤2获得的有效数据，求解高炉煤气和转炉煤气混烧锅炉的入炉煤气热值与锅炉热效率，具体包括以下步骤：

步骤3.1，假定一个初始的高炉煤气干基热值假定一个初始的转炉煤气干基热值

步骤3.2，分别根据假定的高炉煤气干基热值和转炉煤气干基热值进行高炉煤气和转炉煤气燃烧计算，计算内容包括：

步骤3.2.1，根据假定的高炉煤气干基热值进行高炉煤气燃烧计算：

步骤3.2.1.1，通过假定的高炉煤气干基热值计算每立方米高炉煤气燃烧所需的理论干空气量和每立方米高炉煤气燃烧产生的理论干烟气量

步骤3.2.1.2，通过理论干空气量和理论干烟气量计算高炉煤气特性因子χ_BFG；

步骤3.2.1.3，通过高炉煤气特性因子χ_BFG计算高炉煤气燃烧对应的过量空气系数α_BFG；

步骤3.2.1.4，计算每立方米高炉煤气燃烧产生的实际干烟气量(V_gy)_BFG；