本发明涉及一种锅炉炉膛出口烟气温度设计控制指标的方法，具体涉及一种基于初始结渣温度作为锅炉炉膛出口烟气温度设计控制指标的方法。
背景技术：
我国新疆准东煤田储藏量近3900亿吨，是我国目前发现的最大整装煤田。准东地区作为我国九个千万千瓦等级煤电基地之一，是国家的发展战略和“一带一路”能源核心区、国家“疆电外送”基地、国家大型煤炭煤电煤化工产业示范区，具备建设亿吨级煤炭生产和深加工基地的优势。准东地区煤基本上都是高碱煤，具有着火温度低、燃尽率高，燃烧经济性高，且污染物排放低，是优良的动力用煤，符合我国节能减排的目标。但是，与国内其它严重结渣煤种相比，高碱煤具有灰中na2o和cao含量高、sio2和al2o3含量低、灰熔点温度较高等特点。实际燃用情况表明，准东煤带来严重的沾污、结渣和腐蚀问题。
锅炉炉膛出口烟气温度指标是锅炉炉膛设计的重要参数，它涉及到锅炉对煤种的适应能力，适宜的炉膛出口烟气温度设计不仅可以合理的组织燃烧，而且可以有效防止炉膛内的结渣，保证锅炉运行的安全稳定性。通常，锅炉炉膛出口烟气温度指标按照锅炉设计煤或校核煤的灰熔点来进行考虑，炉膛出口烟气温度一般控制在较飞灰软化温度st低150℃左右。炉膛出口烟气温度设计指标越低，则锅炉炉膛越大、相应的热负荷参数越小，越有利于防止结渣。但由于高碱煤的特殊性，其灰成分中cao含量较高，虽然灰熔点较高，但也存在严重的结渣与沾污现象，仅仅采用灰熔点作为炉膛出口烟气温度的控制指标已不能满足锅炉防结渣要求。因此，有必要在探讨现有指标适用范围的基础上提出适用于燃用高碱煤锅炉的炉膛出口烟气温度控制指标，这将有利于燃用高碱煤锅炉安全稳定和高效运行。
高碱煤中碱金属含量高是结渣性严重的主要原因，钠在500～800℃下释放，以气态形成凝结在较冷的水冷壁、过热器或再热器管面上，并与飞灰结合在一起沉积于管子上，对受热面造成沾污；此外钠蒸汽与其他物质发生反应，形成熔融的高温黏结灰，沉积在锅炉的高温受热面上，形成结渣，并可与管壁反应造成腐蚀。因此，需要体现出煤中碱金属对炉膛出口烟气温度的影响。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种锅炉炉膛出口烟气温度设计控制的方法，该方法根据常规的易得到的煤质数据，得出准确度较高的且适合高碱煤锅炉的炉膛出口烟气温度设计控制指标，为电站锅炉设计提供技术依据。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种锅炉炉膛出口烟气温度设计控制的方法，包括以下步骤：
1)按照国标gb/t219-2008测试煤样的灰熔融特性dt、st；
按照国标gb/t1574-2007测试煤样的灰成分na2o、k2o、cao、fe2o3；
2)计算初始结渣温度ts0：ts0＝3.57(18-ki)+1025，
其中，钾钠钙铁指数ki＝(k2o+na2o)2+0.048(fe2o3+cao)，其中每一分子式代表以上测定的该分子式所代表的化合物的煤灰成分重量；
3)以测试煤样为设计煤或燃用测试煤样的锅炉炉膛出口烟气温度fegt满足：
(a)fegt＜ts0；
(b)fegt＜dt-100；
(c)fegt＜st-150。
本发明进一步的改进在于，步骤1)的具体实现方法为：
煤灰样品的制备在537±10℃的温度条件下烧制。
本发明进一步的改进在于，步骤3)的具体实现方法为：
锅炉炉膛出口烟气温度小于式(a)、(b)、(c)中的最小值。
本发明至少具有如下有益的技术效果：
通过本发明的方法，可以判断煤及其混煤的结渣性能，根据该结渣性能，决定该煤种所适用的锅炉及应采取的相应防结渣措施。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做出进一步的说明。
本发明提供的一种锅炉炉膛出口烟气温度设计控制的方法，包括以下步骤：
1)按照国标gb/t219-2008测试煤样的灰熔融特性dt、st；
按照国标gb/t1574-2007测试煤样的灰成分na2o、k2o、cao、fe2o3；
2)计算初始结渣温度ts0：ts0＝3.57(18-ki)+1025，
其中，钾钠钙铁指数ki＝(k2o+na2o)2+0.048(fe2o3+cao)(每一分子式代表以上测定的该分子式所代表的化合物的煤灰成分重量)；
3)锅炉炉膛出口烟气温度fegt应满足：
(a)fegt＜ts0；
(b)fegt＜dt-100；
(c)fegt＜st-150。
实施例
本发明采集了新疆高碱煤(五彩湾煤、宜化煤、国能准东煤)，按照国标gb/t1574-2007测试煤样的灰成分，根据ts0＝3.57(18-ki)+1025，ki＝(k2o+na2o)2+0.048(fe2o3+cao)计算不同煤样的初始结渣温度ts0，以此作为燃用相应煤种锅炉的炉膛出口烟气温度控制指标，并与常规的控制指标进行了对比，如表1所示。可以看出，采用常规灰熔点st作为燃用高碱煤锅炉炉膛出口烟温设计控制指标值均较以初始结渣温度ts0作为炉膛出口烟温设计控制指标值要高，考虑到高碱煤严重结渣的实际情况，显然，采用本发明的控制方法更接近实际，而且与实际运行效果吻合。
表1锅炉炉膛出口烟气温度设计控制指标
综上所述，本发明的以初始结渣温度ts0作为燃用高碱煤锅炉的炉膛出口烟气温度设计控制指标的方法只需要通过灰成分分析指标即可得到，简单便捷。此外，初始结渣温度ts0作为控制指标对灰熔点较高的高碱煤等碱金属含量较高的严重结渣煤种，更有针对性和适用性。
1.一种锅炉炉膛出口烟气温度设计控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)按照国标gb/t219-2008测试煤样的灰熔融特性dt、st；
按照国标gb/t1574-2007测试煤样的灰成分na2o、k2o、cao、fe2o3；
2)计算初始结渣温度ts0：ts0＝3.57(18-ki)+1025，
其中，钾钠钙铁指数ki＝(k2o+na2o)2+0.048(fe2o3+cao)，其中每一分子式代表以上测定的该分子式所代表的化合物的煤灰成分重量；
3)以测试煤样为设计煤或燃用测试煤样的锅炉炉膛出口烟气温度fegt满足：
(a)fegt＜ts0；
(b)fegt＜dt-100；
(c)fegt＜st-150。
2.根据权利要求1所述的一种锅炉炉膛出口烟气温度设计控制的方法，其特征在于，步骤1)的具体实现方法为：
煤样的制备在537±10℃的温度条件下烧制。
3.根据权利要求1所述的一种锅炉炉膛出口烟气温度设计控制的方法，其特征在于，步骤3)的具体实现方法为：
锅炉炉膛出口烟气温度小于式(a)、(b)、(c)中的最小值。