[发明专利]一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法

说明书

本公开了一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法，首先，提供煤样的煤质参数，具体包括全水分、收到基灰分、收到基挥发分和收到基低位发热量；然后计算水分对燃煤煤粉气流着火温度的影响和灰分对燃煤煤粉气流着火温度的影响；最后预测煤样的煤粉气流着火温度IT；本发明简单快捷，且精度较高，只需要采用电厂常规测试数据即可，便于在电厂推广应用；本发明是通过将大量国内具有代表性煤样的实际测试结果进行分析研究得出，数据源可靠，且煤种适应范围广，可适用于无烟煤、贫煤、烟煤及褐煤等动力用煤；在配煤掺烧过程中，利用本发明可根据已有的煤质数据进行实时着火性能分析和评价，可及时指导电厂配煤掺烧和运行优化。

技术领域

本发明涉及煤粉气流着火温度IT的技术领域，具体涉及一种单一煤种煤粉气流着火温度IT的计算方法。

背景技术

煤的着火性能是反映煤燃烧性能的一项重要特性指标，通常用煤的着火温度来判断煤的着火性能。燃用着火性能差的煤时，锅炉会出现火焰稳定性差、燃烧不稳等问题；而对着火性能特优的煤种，则可能烧坏设备、发生煤粉爆炸等事故。

为了得出直观的煤粉气流着火特性数据及研究着火条件影响，国内外一般采用专门针对煤粉气流的着火试验炉，如西安热工研究院(TPRI)的煤粉气流着火温度测定炉等。试验炉采用小功率圆筒型立式炉膛的测试炉，通过圆管形一次风喷嘴，以规定速度连续向下喷入规定浓度的煤粉空气混合气流。同时炉壁以一定的升温速率连续加热，煤粉空气混合气流吸收炉壁的热量，其温度也逐步升高。当煤粉空气混合气流达到并超过炉壁温度时，即煤粉空气混合气流由吸热变为放热，煤粉空气混合气流与炉壁温度相等时的温度即为煤粉气流着火温度。

目前大多数电厂并没有煤样着火性能测试设备，在日常运行和配煤掺烧过程中更多地依靠经验，由于电厂来煤煤种多、煤质波动大，导致灭火或者燃烧器烧损、制粉系统爆炸等事故时有发生，给锅炉的安全运行带来了隐患。而将煤样送到专业的检测机构进行检测又需要花费较长的时间，且检测数据往往也滞后于锅炉运行。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法，高精度的煤粉气流着火温度IT预测，可以为锅炉燃烧方式选取、锅炉炉膛设计、燃烧器设计、制粉系统防爆设计、配煤掺烧、运行参数优化等提供参考依据，可用于智能化的配煤掺烧系统中，用于燃煤和掺烧比例的优选，保证制粉系统和锅炉的安全运行。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种单一煤种煤粉气流着火温度的计算方法，包括如下步骤：

第一步：提供煤样的煤质参数，具体包括全水分M_t，％、收到基灰分A_ar，％、收到基挥发分V_ar，％和收到基低位发热量Q_net,v,ar，MJ/kg；

第二步：计算水分对燃煤煤粉气流着火温度的影响M_tN和灰分对燃煤煤粉气流着火温度的影响A_arN，℃，具体计算方法参见公式(1)和公式(2)；

M_tN＝886.2×M_t^-0.167     (1)

第三步：预测煤样的煤粉气流着火温度IT，℃；

当煤样全水分M_t≤20％时，IT计算参见公式(3)

当煤样全水分Mt20％时，IT计算参见公式(4)；

IT＝-1.5934×M_tN+1.6378×A_arN-2.4546×V_daf+15.6967×Q_net,v,ar+284.63   (4)