[发明专利]一种煤粉火焰稳定性预测与诊断方法

摘要

本发明公开了一种煤粉火焰稳定性定量在线预测与诊断方法，该方法在燃煤锅炉煤粉射流的一维传热传质与燃烧模型的基础上，提出了煤粉射流的着火距离数学模型，其包括煤粉射流中氧质量浓度的微分方程、煤焦颗粒直径变化的微分方程、煤粉颗粒温度微分方程及一次风射流温度的微分方程。导出了煤粉射流着火与稳定性程序的定量判据。可用于在实际煤粉锅炉运行中，根据DCS系统检测的参数进行着火稳定性程序的定量判断，为燃烧调整和投油助燃提供定量依据。

主权项

一种煤粉火焰稳定性预测与诊断方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一，计算出煤粉颗粒群的等燃尽率当量直径，在保证计算结果准确性的条件下减小计算工作量，使得方法可以适于在线进行； 步骤二，建立煤粉射流的物理模型，计算并得出煤粉射流的流动速度变化规律、卷吸周围高温烟气规律及一二次风混合规律，为建立煤粉颗粒群温度变化和气流温度变化及气流中氧浓度变化微分方程打下基础； 步骤三，建立射流内煤粉颗粒群温度变化的数学模型，以便与煤粉颗粒反应速度方程等联立求解，得到颗粒温度变化过程，以求得着火距离； 步骤四，建立射流内气体温度变化的数学模型，为了将一次风中气流的卷吸混合过程与煤粉颗粒群的温度变化过程耦合起来； 步骤五，建立煤粉射流的着火距离模型，通过联立求解煤粉温度微分方程、射流内气体温度微分方程、煤粉颗粒直径微分方程以及射流内氧质量浓度微分方程等，得到煤粉温度变化曲线，由着火距离的定义求得煤粉射流的着火距离模型； 步骤六，建立煤粉的稳定性指数，通过逐渐施加扰动的计算颗粒温度变化过程与着火距离方法，得到煤粉的稳定性指数，以定量判断燃烧的稳定性程度。