一种火电机组配煤掺烧效果在线评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于火电发电工艺相关领域，更具体地，涉及一种火电机组配煤掺烧效果 在线评估方法。
【背景技术】
[0002] 由于煤炭资源的分布不均以及煤炭市场的复杂性，国内大部分燃煤电站都在燃用 非设计煤种，在锅炉燃用非设计煤种时容易出现结渣、金属超温、出力降低、锅炉效率下降 等问题。配煤掺烧将不同种类、性质的煤按一定比例掺配，可以相互弥补不同单煤的缺陷， 取长补短，有效解决在燃用非设计煤种时带来的这一系列问题。在电厂尤其是大型火电厂 的实际运行过程中，往往需要采用混煤掺烧技术。混煤掺烧技术可有效拓宽燃煤锅炉适用 煤种，因此在煤炭资源的合理化利用、电站锅炉的安全高效运行等方面具有重要意义。
[0003] 然而，现有技术中对混煤掺烧的研宄更多集中在实验室阶段，对混煤的燃烧特性、 污染物排放特性等的研宄较多，针对电厂配煤掺烧效果评价的方法研宄较少，尤其是缺乏 在配煤掺烧情况下锅炉金属壁温、蒸汽温度以及锅炉效率等关键参数方面进行研宄，相应 地，相关领域中亟需寻找更为完善的解决方案，以便获得更为准确、全面的火电机组配煤掺 烧性能评估效果。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种火电机组配煤掺烧效果 在线评估方法，其中通过结合大型火电机组自身的应用特点，选择将锅炉金属壁温、蒸汽温 度以及锅炉效率等关键参数作为评估因子，并构建特定的评估模型来对锅炉安全性、燃烧 效率进行评价，相应能够高效率、全面地反映出锅炉当前的安全性情况以及混煤燃烧效率 的高低，同时具备便于操控、实用性强和评估准确等特点，因而尤其适用于大型火电机组配 煤掺烧效果评估等应用场合。
[0005] 为实现上述目的，按照本发明，提供了一种火电机组配煤掺烧效果在线评估方法， 其特征在于，该方法包括下列步骤：
[0006] (a)在待评估的火电机组负荷处于稳态状况下，采集获取包括锅炉的金属壁温、炉 膛负压、主蒸汽的温度和压力、再热蒸汽的温度和压力、磨煤机出口风温在内的一系列运行 参数，同时获取其处于稳态状态时的锅炉效率、发电标准煤耗和供电标准煤耗等多个实际 性能参数；其中所述金属壁温进一步包括对汽包、过热器和再热器三个部分的多个测点分 别所采集的测点壁温值，所述炉膛负压包括在执行采集之前t时刻之内的多个炉膛负压数 据；
[0007] (b)利用步骤（a)所获取的一系列运行参数和性能指标，对火电机组执行如下的 安全性评估操作：
[0008] (bl)首先检查汽包、过热器和再热器的所述多个测点壁温值是否存在超过报警阈 值的情况，并根据检查结果和以下表达式（一）以获得金属壁温的超温评估结果a(0):
[0009] a(0) =l-ncwCcw (一）
[0010] 其中，1^表示在所述汽包、过热器和再热器的多个测点中，实际壁温超过报警阈值 的测点总数量；(："表示对出现超温时的惩罚因子，其可预设并且使得a(0)彡0 ;
[0011] (b2)基于汽包、过热器和再热器三个部分的所述多个测点壁温值，继续对其分别 求取方差值，并采用线性插值的方式对这三个部分的壁温均匀性情况各自进行评估，均匀 性评估结果依次表不为a(1)、a(2)和a(3);
[0012] (b3)利用步骤（bl)和（b2)的评估结果，按照以下的表达式（二）来计算壁温安 全性的综合评估结果s(l):
【主权项】
1. 一种火电机组配煤掺烧效果在线评估方法，其特征在于，该方法包括下列步骤： (a) 在待评估的火电机组负荷处于稳态状况下，采集获取包括锅炉的金属壁温、炉膛 负压、主蒸汽的温度和压力、再热蒸汽的温度和压力、磨煤机出口风温等在内的一系列运行 参数，同时获取其处于稳态状态时的锅炉效率、发电标准煤耗和供电标准煤耗等多个实际 性能参数；其中所述金属壁温进一步包括对汽包、过热器和再热器三个部分的多个测点分 别所采集的测点壁温值，所述炉膛负压包括在执行采集之前t时刻之内的多个炉膛负压数 据； (b) 利用步骤（a)所获取的一系列运行参数和性能指标，对火电机组执行如下的安全 性评估操作： (bl)首先检查汽包、过热器和再热器的所述多个测点壁温值是否存在超过报警阈值的 情况，并根据检查结果和以下表达式（一）以获得金属壁温的超温评估结果a(0): a(0)=l-ncwCcw ( -） 其中，11"表示在所述汽包、过热器和再热器的多个测点中，实际壁温超过报警阈值的测 点总数量；(："表示对出现超温时的惩罚因子，其可预设并且使得a(0)彡0 ; (b2)基于汽包、过热器和再热器三个部分的所述多个测点壁温值，继续对其分别求取 方差值，并采用线性插值的方式对这三个部分的壁温均匀性情况各自进行评估，均匀性评 估结果依次表不为a (1)、a (2)和a (3); (b3)利用步骤（bl)和（b2)的评估结果，按照以下的表达式（二）来计算壁温安全性 的综合评估结果s(l):
其中，为权重，其可预设但需满J
(b4)利用步骤（a)所采集的所述炉膛负压数据，求其样本方差，然后根据该求得的方 差，采用线性插值的方式获得反映内火焰燃烧稳定性的评估指标s(2); (b5)利用步骤（a)所采集的主蒸汽的温度和压力以及再热蒸汽的温度和压力，并基于 与此相关的蒸汽温度和压力报警阈值，采用线性插值的方式得到反映蒸汽温度和压力的评 估指标s (3); (b6)利用步骤（a)所采集的磨煤机出口风温，并基于煤种的挥发来设定磨煤机出口风 温阈值，然后基于以下表达式（三）来计算得出制粉系统的安全性评估结果s(4): s (4) = l-nfwCfw (三） 其中，nfw表示超过所述磨煤机出口风温阈值的磨煤机台数，C fw表示出现风温超温时的 惩罚因子，其可预设并且使得s (4)彡0; 〇37)利用步骤〇33)?〇36)所分别求得的评价指标8(1)、8(2)、 8(3)和8(4)，优选采 用加权求和的方式得到反映火电机组安全性的综合评估指标fsaft; (c) 利用步骤（a)所获取的处于稳态状态时的锅炉效率、发电标准煤耗和供电标准 煤耗等多个实际性能参数，采用线性插值的方式计算得到反映混煤燃烧效率的评估指标 feff； (d)基于步骤（b)所得到的反映火电机组安全性的综合评估指标fsafe、以及步骤（C)计 算得到的反映混煤燃烧效率的评估指标f;ff，采用加权求和的方式得到最终的配煤掺烧效 果评估结果，由此完成整体的火电机组配煤缠绕效果的在线评估过程。
2.如权利要求1所述的火电机组配煤掺烧效果在线评估方法，其特征在于，所述火电 机组优选为大型火电机组。
【专利摘要】本发明公开了一种火电机组配煤掺烧效果在线评估方法，包括：在待评估的火电机组负荷处于稳态状况下，采集获取包括锅炉的金属壁温、炉膛负压、主蒸汽的温度和压力、再热蒸汽的温度和压力、磨煤机出口风温等在内的一系列运行参数，同时获取其锅炉效率、发电标准煤耗和供电标准煤耗等多个实际性能参数；利用所获取的一系列运行参数，对火电机组分别执行多方位的安全性以及燃烧效率的评估操作；基于所得到的火电机组安全评估指标以及混煤燃烧效率的评估指标，采用加权求和的方式得到配煤掺烧效果最终评估结果。通过本发明，能够高效率、全面地反映出锅炉当前的安全性情况以及混煤燃烧效率的高低，同时具备便于操控、实用性强和评估准确等特点。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104615853
【申请号】CN201410853304
【发明人】陈刚, 谭鹏, 夏季, 张 成, 方庆艳, 袁向宇, 李鑫, 张小培
【申请人】华中科技大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月31日