(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.05.01
C N 103077305 A
(21)申请号 201210583956.X (22)申请日 2012.12.30
G06F 19/00(2006.01)
(71)申请人华北电力大学（保定）
地址071003 河北省保定市永华北大街619
号(72)发明人田亮 刘鑫屏 霍秋宝 武现聪(74)专利代理机构石家庄冀科专利商标事务所
有限公司 13108
代理人李羡民
高锡明(54)发明名称
一种大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法，所述方法实时测量大型燃煤锅炉左侧引风机入口烟气压力p Li （kPa ）、左侧引风机出口烟气压力p Lo （kPa ）、当地大气压p act （kPa ）、左侧引风机入口烟气温度t L （℃）、右侧引风机入口烟气压力p Ri （kPa ）、右侧引风机出口烟气压力p Ro （kPa ）、
右侧引风机入口烟气温度t R （℃），并依据引风机的流量-压力特性计算引风机出口烟气流量q g 。同传统燃煤锅炉烟气流量测量方法相比，本发明具有可靠性高、测量准确度好、动态响应速度快、实施成本低、维护简单等优点。
(51)Int.Cl.
权利要求书2页 说明书6页 附图1页
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
权利要求书2页 说明书6页 附图1页(10)申请公布号CN 103077305 A *CN103077305A*
1.一种大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法，其特征是，所述方法实时测量大型燃煤锅炉左侧引风机出口烟气压力p Lo （kPa ）、左侧引风机入口烟气压力p Li （kPa ）、当地大气压p act （kPa ）、左侧引风机入口烟气温度t L （℃）、右侧引风机出口烟气压力p Ro （kPa ）、右侧引风机入口烟气压力p Ri （kPa ）、右侧引风机入口烟气温度t R （℃），并利用以下公式计算引风机出口烟气流量q g （Nm 3/s ）：
，
，
，
其中，K g 为流量系数，通过标定获得；M L 为标幺化左侧烟道烟气流量变量（Nm 3/s ）；M R 为标幺化右侧烟道烟气流量变量（Nm 3/s ）。
2.根据权利要求1所述的一种大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法，其特征是，所述方法实时测量左侧空气预热器前烟气氧量O Li （%）、左侧空气预热器后烟气氧量O Lo （%）、右侧空气预热器前烟气氧量O Ri （%）、右侧空气预热器后烟气氧量O Ro （%），并利用下式计算省煤器出口烟气流量q m （
Nm 3/s ）：
。
3.根据权利要求1或2所述的一种大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法，其特征是，所述流量系数的标定方法是：
在锅炉额定负荷下，保持锅炉给煤量、送风量、炉膛压力稳定，记录锅炉左右两侧引风机入口烟气压力、左右两侧引风机出口烟气压力、左右两侧引风机入口烟气温度、当地大气压、锅炉送风量、左右两侧空气预热器前烟气氧量、左右两侧空气预热器后烟气氧量，
流量系数K g 采用以下公式计算：
，
，
，
，
，
，
其中：
q g0为标定工况下引风机出口烟气流量（Nm 3/s ）；M L0为标定工况下标幺化左侧烟道烟气流量变量（Nm 3/s ）；M R0为标定工况下标幺化右侧烟道烟气流量变量（Nm 3/s ）；p Lo0为标定工况下左侧引风机出口烟气压力（kPa ）；p Li0为标定工况下左侧引风机入口烟气压力
（kPa）；t
L0为标定工况下左侧引风机入口烟气温度（℃）；p
Ro0
为标定工况下右侧引风机出口
烟气压力（kPa）；p
Ri0为标定工况下右侧引风机入口烟气压力（kPa）；t
R0
为标定工况下右侧
引风机入口烟气温度（℃）；q
m0为标定工况下省煤器出口烟气流量（Nm3/s）；O
Li0
为标定工况
下左侧空气预热器前烟气氧量（%）；O
Ri0为标定工况下右侧空气预热器前烟气氧量（%）；O
Lo0
为标定工况下左侧空气预热器后烟气氧量（%）；O
Ro0
为标定工况下右侧空气预热器后烟气氧
量（%）；q
s0为标定工况下锅炉省煤器出口理论烟气量（Nm3/s）；q
a0
为标定工况下锅炉送风量
（Nm3/s），取一次风量、二次风量之和；η
a0
为额定负荷工况下锅炉炉膛及制粉系统漏风率
（%），可取锅炉热效率实验时的数据或锅炉设计值；Q
ar 为煤收到基低位发热量（MJ/kg）；M
ar
为煤收基水份（%）。
大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法
技术领域
[0001]
本发明涉及一种用于测量大型燃煤锅炉烟气流量的方法，属于锅炉技术领域。
背景技术
[0002]
燃料在锅炉内同空气中的氧气发生化学反应生成烟气并释放热量，准确测量烟气
流量有助于对燃烧过程及其相关设备实施更为有效的监测和控制，优化风、煤全燃烧过程中的动态精确配比，提高锅炉的燃烧效率。
[0003] 另外为了有效控制大气污染物的排放量，目前火力发电厂大型锅炉已经普遍安装脱硫设备，并开始逐步加装脱硝设备。在脱硫和脱硝过程中，除需要实时准确测量烟气中SO 2、NO X 的浓度外，也需要测量烟气流量，以控制脱硫剂和脱硝剂的投入量，在保证脱硫、脱硝效果的前提下降低成本，防止造成二次污染。应用最为普遍的湿法脱硫设备安装在锅炉引风机出口后，烟气流量指的是引风机出口烟气流量；应用最为普遍的SCR （选择性催化还原技术）脱硝设备安装在锅炉省煤器出口处，烟气流量指的是省煤器出口烟气流量。两处烟气流量存在一定差别，主要是由于锅炉空气预热器漏风造成的。 [0004] 目前，烟气流量的测量面临着诸多困难。首先，大型锅炉烟气流动通道截面为矩形并且非常粗大，烟道内布置有各种受热面等设备，很难到适合安装流量测量装置的位置并且前后直管段不能满足要求；其次，烟气中携带有大量的飞灰颗粒，高速流动时会对常规测量装置造成严重的磨损，同时飞灰也会沉积在测量装置的取压管路中造成堵塞，测量装置使用寿命难以保证；再次，烟气中还包含有SO 2、NO X 等气体，温度降低到一定程度后这些气体会与烟气中的水蒸汽发生化学反应生成腐蚀性液体，腐蚀测量装置并黏结烟尘，导致测量装置准确度降低或损坏，特别是烟道内存在漏风点时这种现象更容易发生；最后，由于烟气流量测量装置为非标准节流装置，其流量系数需要现场标定，标定环境十分恶劣，标准测量装置的安装和拆除都比较困难，导致标定费用高昂，并且只能进行冷态标定，标定准确度难以保证。因此，有必要探索一种新的烟气流量测量方法，以提高烟气流量测量的可靠性和准确度，并降低测量成本。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种测量可靠性高、准确度好、实施成本低的大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法。
[0006] 本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法，所述方法实时测量大型燃煤锅炉左侧引风机
出口烟气压力p Lo （kPa ）
、左侧引风机入口烟气压力p Li （kPa ）、当地大气压p act （kPa ）、左侧引风机入口烟气温度t L （℃）、右侧引风机出口烟气压力p Ro （kPa ）、右侧引风机入口烟气压力p Ri （kPa ）、右侧引风机入口烟气温度t R （℃），并利用以下公式计算引风机出口烟气流量q g （Nm 3/s ）：
，，，
其中，K
g 为流量系数，通过标定获得；M
L
为标幺化左侧烟道烟气流量变量（Nm3/s）；M
R
为
标幺化右侧烟道烟气流量变量（Nm3/s）。
[0007] 上述大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法，所述方法实时测量左侧空气预热器后烟
气氧量O
Lo （%）、左侧空气预热器前烟气氧量O
Li
（%）、右侧空气预热器后烟气氧量O
Ro
（%）、
右侧空气预热器前烟气氧量O
Ri （%），并利用下式计算省煤器出口烟气流量q
m
（Nm3/s）：
。
[0008] 上述大型燃煤锅炉烟气流量软测量方法，所述流量系数的标定方法是：在锅炉额定负荷下，保持锅炉给煤量、送风量、炉膛压力稳定，记录锅炉左右两侧引风机出口烟气压力、左右两侧引风机入口烟气压力、左右两侧引风机入口烟气温度、当地大气压、锅炉送风量、左右两侧空气预热器前烟气氧量、左右两侧空气预热器后烟气氧量，流量系数K
g
采用以下公式计算：
，
，
，
，
，
，
其中：q
g0为标定工况下引风机出口烟气流量（Nm3/s）；M
L0
为标定工况下标幺化左侧烟
道烟气流量变量（Nm3/s）；M
R0为标定工况下标幺化右侧烟道烟气流量变量（Nm3/s）；p
Lo0
为
标定工况下左侧引风机出口烟气压力（kPa）；p
Li0
为标定工况下左侧引风机入口烟气压力
（kPa）；t
L0为标定工况下左侧引风机入口烟气温度（℃）；p
Ro0
为标定工况下右侧引风机出口
烟气压力（kPa）；p
Ri0为标定工况下右侧引风机入口烟气压力（kPa）；t
R0
为标定工况下右侧
引风机入口烟气温度（℃）；q
m0为标定工况下省煤器出口烟气流量（Nm3/s）；O
Li0
为标定工况
下左侧空气预热器前烟气氧量（%）；O
Ri0为标定工况下右侧空气预热器前烟气氧量（%）；O
Lo0
为标定工况下左侧空气预热器后烟气氧量（%）；O
Ro0
为标定工况下右侧空气预热器后烟气氧
量（%）；q
s0为标定工况下锅炉省煤器出口理论烟气量（Nm3/s）；q
a0
为标定工况下锅炉送风量
（Nm3/s），取一次风量、二次风量之和；η
a0
为额定负荷工况下锅炉炉膛及制粉系统漏风率
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