CN107563140B - 一种计算动力用煤元素分析的简便方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种计算动力用煤元素分析的简便方法，适用于国内典型动力用煤，包括褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤以及半焦(煤中低温干馏产品)等，可用于电厂的锅炉效率计算、入炉风量计算、烟气成分计算，且预测结果和实际测试结果较为接近，能够很好地指导电厂配煤掺烧，也可用于智能化的配煤掺烧***，能够节约大量的人力和物力。

Description

一种计算动力用煤元素分析的简便方法
技术领域
本发明涉及计算动力用煤元素分析的技术领域，具体涉及一种计算动力用煤元素分析(碳、氢、氮、氧)的简便方法，适用于国内典型动力用煤，包括褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤以及半焦(燃煤中低温干馏产品)等，可用于电厂的锅炉效率计算以及在线配煤掺烧和燃烧优化调整等。
背景技术
目前，国内大多数电厂的煤质检测项目都只进行水分、灰分、挥发分、发热量以及全硫的测试，可用于电厂日常的燃料管理和锅炉运行。随着电厂在线管理的紧迫需要，需更为精确及实时地掌握入炉煤的锅炉效率，而锅炉效率的计算需提供全面的燃料工业分析(水分、灰分、挥发分)、元素分析(碳、氢、氮、氧))、全硫以及发热量等数据。因元素测量设备价格昂贵，测量程序复杂，需专业机构进行测试才能保证测量的精度，费时费力，不能满足电厂实时优化的运行要求。
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计算动力用煤元素分析的简便方法，本发明计算方法具有足够的精度，且对煤种的适应范围较广。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种计算动力用煤元素分析的简便方法，具体包括如下步骤：
第一步：由电厂提供燃煤的基本煤质数据，包括全水分Mt，单位为％；收到基灰分Aar，单位为％；干燥无灰基挥发分Vdaf，单位为％；收到基全硫St,ar，单位为％；收到基低位发热量Qnet,v,ar，单位为MJ/kg；
第二步；计算收到基挥发分Var，单位为％；
Var＝Vdaf×(100-Mt-Aar)/100
第三步；计算干燥无灰基碳Cdaf、收到基碳Car、收到基氢Har、收到基氮Nar、收到基氧Oar，单位均为％；
Cdaf＝0.0096Mt+0.0244Aar-0.3913Vdaf+0.5043Qnet,v,ar+83.3291；
Car＝Cdaf×(100-Mt-Aar)/100；
Har＝0.1695Mt+0.1705Aar+0.1252Var+0.4754Qnet,v,ar-15.0046；
Nar＝0.0392Mt+0.0417Aar+0.0087Vdaf+0.1395Qnet,v,ar-3.6590；
Oar＝100-Mt-Aar-Car-Har-Nar-St,ar。
通过对国内典型燃煤包括褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤以及半焦等共计101个样品进行了计算数据与试验数据的比较，采用本发明方法计算的Car、Har、Nar、Oar的平均绝对偏差分别为0.85(％)、0.27(％)、0.09(％)、0.66(％)，可见计算方法具有足够的精度，且对煤种的适应范围较广。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作更详细说明。
实施例1：扎赉诺尔褐煤的元素反推计算
第一步：由电厂提供燃煤的基本煤质测试数据，包括全水分Mt，单位为％；收到基灰分Aar，单位为％；干燥无灰基挥发分Vdaf，单位为％；全硫St,ar，单位为％；收到基低位发热量Qnet,v,ar，单位为MJ/kg。
扎赉诺尔褐煤的煤质参数：Mt＝30.9，Aar＝9.60，Vdaf＝43.31，St,ar＝0.23，Qnet,v,ar＝15.68
第二步；计算收到基挥发分Var，单位为％；
Var＝Vdaf×(100-Mt-Aar)/100＝43.31×(100-30.9-9.60)/100＝25.77；
第三步；计算干燥无灰基碳Cdaf、收到基碳Car、收到基氢Har、收到基氮Nar、收到基氧Oar，单位均为％；
Cdaf＝0.0096Mt+0.0244Aar-0.3913Vdaf+0.5043Qnet,v,ar+83.3291＝0.0096×30.9+0.0244×9.60-0.3913×43.31+0.5043×15.68+83.3291＝74.82；
Car＝Cdaf×(100-Mt-Aar)/100＝74.82×(100-30.9-9.60)/100＝44.52；
Har＝0.1695Mt+0.1705Aar+0.1252Var+0.4754Qnet,v,ar-15.0046＝0.1695×30.9+0.1705×9.60+0.1252×25.77+0.4754×15.68-15.0046＝2.55；
Nar＝0.0392Mt+0.0417Aar+0.0087Vdaf+0.1395Qnet,v,ar-3.6590＝0.0392×30.9+0.0417×9.60+0.0087×43.31+0.1395×15.68-3.6590＝0.52；
Oar＝100-Mt-Aar-Car-Har-Nar-St,ar＝100-30.9-9.60-44.52-2.55-0.52-0.23＝11.68；
扎赉诺尔褐煤的Car、Har、Nar、Oar的实测分别结果是44.55、2.73、0.58、11.41，可见模型计算结果和实测结果非常接近，表明了本发明计算方法的准确性。
实施例2：准格尔烟煤的元素反推计算
第一步：由电厂提供燃煤的基本煤质测试数据，包括全水分Mt，单位为％；收到基灰分Aar，单位为％；干燥无灰基挥发分Vdaf，单位为％；全硫St,ar，单位为％；收到基低位发热量Qnet,v,ar，单位为MJ/kg。
准格尔烟煤的煤质参数：Mt＝9.5，Aar＝20.53，Vdaf＝37.83，St,ar＝0.44，Qnet,v,ar＝20.88
第二步；计算收到基挥发分Var，单位为％；
Var＝Vdaf×(100-Mt-Aar)/100＝37.83×(100-9.5-20.53)/100＝26.47；
第三步；计算干燥无灰基碳Cdaf、收到基碳Car、收到基氢Har、收到基氮Nar、收到基氧Oar，单位均为％；
Cdaf＝0.0096Mt+0.0244Aar-0.3913Vdaf+0.5043Qnet,v,ar+83.3291＝0.0096×9.5+0.0244×20.53-0.3913×37.83+0.5043×20.88+83.3291＝79.65；
Car＝Cdaf×(100-Mt-Aar)/100＝79.65×(100-9.5-20.53)/100＝55.73；
Har＝0.1695Mt+0.1705Aar+0.1252Var+0.4754Qnet,v,ar-15.0046＝0.1695×9.5+0.1705×20.53+0.1252×26.47+0.4754×20.88-15.0046＝3.35；
Nar＝0.0392Mt+0.0417Aar+0.0087Vdaf+0.1395Qnet,v,ar-3.6590＝0.0392×9.5+0.0417×20.53+0.0087×37.83+0.1395×20.88-3.6590＝0.81；
Oar＝100-Mt-Aar-Car-Har-Nar-St,ar＝100-9.5-20.53-55.73-3.35-0.81-0.44＝9.64；
准格尔烟煤的Car、Har、Nar、Oar的实测分别结果是56.21、3.43、0.91、8.98，可见模型计算结果和实测结果非常接近，表明了本发明计算方法的准确性。
实施例3：新密贫煤的元素反推计算
第一步：由电厂提供燃煤的基本煤质测试数据，包括全水分Mt，单位为％；收到基灰分Aar，单位为％；干燥无灰基挥发分Vdaf，单位为％；全硫St,ar，单位为％；收到基低位发热量Qnet,v,ar，单位为MJ/kg。
准格尔烟煤的煤质参数：Mt＝5.6，Aar＝24.95，Vdaf＝17.27，St,ar＝0.28，Qnet,v,ar＝23.22
第二步；计算收到基挥发分Var，单位为％；
Var＝Vdaf×(100-Mt-Aar)/100＝17.27×(100-5.6-24.95)/100＝11.99；
第三步；计算干燥无灰基碳Cdaf、收到基碳Car、收到基氢Har、收到基氮Nar、收到基氧Oar，单位均为％；
Cdaf＝0.0096Mt+0.0244Aar-0.3913Vdaf+0.5043Qnet,v,ar+83.3291＝0.0096×5.6+0.0244×24.95-0.3913×17.27+0.5043×23.22+83.3291＝88.94；
Car＝Cdaf×(100-Mt-Aar)/100＝88.94×(100-5.6-24.95)/100＝61.77；
Har＝0.1695Mt+0.1705Aar+0.1252Var+0.4754Qnet,v,ar-15.0046＝0.1695×5.6+0.1705×24.95+0.1252×11.99+0.4754×23.22-15.0046＝2.74；
Nar＝0.0392Mt+0.0417Aar+0.0087Vdaf+0.1395Qnet,v,ar-3.6590＝0.0392×5.6+0.0417×24.95+0.0087×17.27+0.1395×23.22-3.6590＝0.99；
Oar＝100-Mt-Aar-Car-Har-Nar-St,ar＝100-5.6-24.95-61.77-2.74-0.99-0.28＝3.67；
准格尔烟煤的Car、Har、Nar、Oar的实测分别结果是60.85、2.92.、1.26、4.14，可见模型计算结果和实测结果非常接近，表明了本发明计算方法的准确性。

Claims (1)

1.一种计算动力用煤元素分析的简便方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
第一步：由电厂提供燃煤的基本煤质测试数据，包括全水分Mt，单位为％；收到基灰分Aar，单位为％；干燥无灰基挥发分Vdaf，单位为％；全硫St,ar，单位为％；收到基低位发热量Qnet,v,ar，单位为MJ/kg；
第二步；计算收到基挥发分Var，单位为％；
Var＝Vdaf×(100-Mt-Aar)/100
第三步；计算干燥无灰基碳Cdaf、收到基碳Car、收到基氢Har、收到基氮Nar、收到基氧Oar，单位均为％；
Cdaf＝0.0096Mt+0.0244Aar-0.3913Vdaf+0.5043Qnet,v,ar+83.3291；
Car＝Cdaf×(100-Mt-Aar)/100；
Har＝0.1695Mt+0.1705Aar+0.1252Var+0.4754Qnet,v,ar-15.0046；
Nar＝0.0392Mt+0.0417Aar+0.0087Vdaf+0.1395Qnet,v,ar-3.6590；
Oar＝100-Mt-Aar-Car-Har-Nar-St,ar。
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