一種生物質(zhì)氣化與燃煤發(fā)電鍋爐耦合發(fā)電熱量計(jì)量系統(tǒng)的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電熱量計(jì)量系統(tǒng)，特別是一種生物質(zhì)氣化與燃煤發(fā)電鍋爐耦合發(fā)電熱量計(jì)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物秸稈量約為7億噸/年，居世界首位。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，作為可再生可貯運(yùn)的生物質(zhì)能源受到了重視，廣泛用于生物質(zhì)直燃發(fā)電。生物質(zhì)直燃發(fā)電雖然取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，但排渣含碳量過高，生物質(zhì)利用率不高，效率偏低。生物質(zhì)氣化與燃煤鍋爐耦合發(fā)電是生物質(zhì)在氣化裝置中氣化產(chǎn)生的低熱值可燃?xì)怏w和燃?xì)庵袛y帶的可燃顆粒通過燃?xì)廨斔凸鼙凰腿脲仩t燃燒室與煤混合燃燒的技術(shù)。氣化產(chǎn)生的還原性氣體進(jìn)入電站鍋爐再燃區(qū)，對(duì)氮氧化物等氧化性氣體污染物起到還原作用，降低污染物排放量和飛灰含量，利用了既有的大型高效發(fā)電系統(tǒng)，極大地提高了生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率。由于是兩個(gè)不同系統(tǒng)的結(jié)合，所以計(jì)量方式和電量算法是一大重點(diǎn)，目前并沒有一種能夠計(jì)算生物質(zhì)氣化發(fā)電上網(wǎng)電量的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于，提供一種生物質(zhì)氣化與燃煤發(fā)電鍋爐耦合發(fā)電熱量計(jì)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)有效核算生物質(zhì)氣化發(fā)電上網(wǎng)電量。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案：

該系統(tǒng)包括燃?xì)饨M份分析儀、燃?xì)饬髁坑?jì)、熱電偶、分析裝置和電能計(jì)量裝置，燃?xì)饨M份分析儀、燃?xì)饬髁坑?jì)和熱電偶均一端連接于生物質(zhì)燃?xì)夤艿?，另一端連接于分析裝置。所述分析裝置還與電能計(jì)量裝置連接。通過在生物質(zhì)燃?xì)廨斔凸艿郎习惭b燃?xì)饨M份分析儀獲取各組份含量，測(cè)量生物質(zhì)燃?xì)鈽?biāo)況下的熱值。燃料混合時(shí)將生物質(zhì)燃料單獨(dú)計(jì)量，產(chǎn)生的燃?xì)饬颗c氣體成分均可以準(zhǔn)確計(jì)量。系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量燃?xì)饨M分，計(jì)算燃?xì)鉄嶂担瑢?duì)熱值信號(hào)進(jìn)行傳輸檢測(cè)，供電量采用燃?xì)鉄崃空垭娏康霓k法進(jìn)行間接計(jì)量。所述分析裝置由化學(xué)能分析裝置和顯熱分析裝置組成。所述化學(xué)能分析裝置通過分析燃?xì)饨M份分析儀的信號(hào)參數(shù)，根據(jù)各組份含量計(jì)算出生物質(zhì)燃?xì)鈽?biāo)況下的熱值，再根據(jù)燃?xì)饬髁坑?jì)測(cè)量的體積流量，得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的化學(xué)能。所述顯熱分析裝置根據(jù)燃?xì)饨M份分析儀還可以計(jì)算出燃?xì)獾钠骄w積熱容，再根據(jù)熱電偶測(cè)得的燃?xì)鉁囟群鸵褱y(cè)的體積流量便得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的顯熱。

前述的燃?xì)饬髁坑?jì)采用德爾塔巴流量計(jì)，所述德爾塔巴流量計(jì)為一種插入式流量測(cè)量?jī)x表，運(yùn)用差壓式的工作原理，能夠根據(jù)測(cè)量的燃?xì)饬髁亢统煞荩詣?dòng)計(jì)算燃?xì)獍l(fā)熱量。

為了使得熱電偶與顯示儀表配套，前述的熱電偶采用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶。所述標(biāo)準(zhǔn)熱電偶具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表，相比于非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上更為廣泛。

前述的電能計(jì)量裝置包括電能表、計(jì)量用電壓互感器、計(jì)量用電流互感器、計(jì)量二次回路和電能計(jì)量柜，該裝置為合理的經(jīng)濟(jì)核算和計(jì)收電量提供了依據(jù)。

為了提高流量計(jì)的使用壽命，前述的德爾塔巴流量計(jì)的流量探頭材質(zhì)為316L，具有優(yōu)異的耐腐蝕性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益之處在于：該系統(tǒng)設(shè)置了燃?xì)饨M份分析儀、燃?xì)饬髁坑?jì)、熱電偶、分析裝置和電能計(jì)量裝置，能夠通過實(shí)時(shí)測(cè)量燃?xì)饨M分、計(jì)算燃?xì)鉄嶂?，?duì)熱值信號(hào)進(jìn)行傳輸檢測(cè)，采用燃?xì)鉄崃空垭娏康姆椒ㄩg接計(jì)量，實(shí)時(shí)計(jì)算出生物質(zhì)氣化發(fā)電上網(wǎng)電量。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的工作流程圖。

附圖標(biāo)記的含義：1-生物質(zhì)燃?xì)夤艿溃?-燃?xì)饨M份分析儀，3-燃?xì)饬髁坑?jì)，4-熱電偶，5-分析裝置，6-化學(xué)能分析裝置，7-顯熱分析裝置，8-電能計(jì)量裝置。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的實(shí)施例1：如圖1和圖2所示，該系統(tǒng)包括燃?xì)饨M份分析儀2、燃?xì)饬髁坑?jì)3、熱電偶4、分析裝置5和電能計(jì)量裝置8，燃?xì)饨M份分析儀2、燃?xì)饬髁坑?jì)3和熱電偶4均一端連接于生物質(zhì)燃?xì)夤艿?，另一端連接于分析裝置5，分析裝置5還與電能計(jì)量裝置8連接。燃?xì)饨M份分析儀2能夠獲取各組份含量，測(cè)量生物質(zhì)燃?xì)鈽?biāo)況下的熱值。燃?xì)饬髁坑?jì)3采用德爾塔巴流量計(jì)，能夠根據(jù)測(cè)量的燃?xì)饬髁亢统煞?，自?dòng)計(jì)算燃?xì)獍l(fā)熱量。德爾塔巴流量計(jì)的流量探頭材質(zhì)為316L，具有優(yōu)異的耐腐蝕性，提高了流量計(jì)的使用壽命。熱電偶4采用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，能夠測(cè)量生物質(zhì)燃?xì)夤艿?中的燃?xì)鉁囟?。分析裝置5主要由化學(xué)能分析裝置6和顯熱分析裝置7組成?；瘜W(xué)能分析裝置6通過分析燃?xì)饨M份分析儀2的信號(hào)參數(shù)，根據(jù)各組份含量計(jì)算出生物質(zhì)燃?xì)鈽?biāo)況下的熱值，再根據(jù)燃?xì)饬髁坑?jì)3測(cè)量的體積流量，即得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的化學(xué)能。顯熱分析裝置7根據(jù)燃?xì)饨M份分析儀2，還可以計(jì)算出燃?xì)獾钠骄w積熱容，再根據(jù)熱電偶4測(cè)得的燃?xì)鉁囟群鸵褱y(cè)的體積流量便得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的顯熱。電能計(jì)量裝置8將生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的化學(xué)能與生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的顯熱之和匯總得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的總熱量，然后再根據(jù)公式計(jì)算出生物質(zhì)氣化發(fā)電上網(wǎng)電量。公式如下：

燃料混合時(shí)將生物質(zhì)燃料單獨(dú)計(jì)量，產(chǎn)生的燃?xì)饬颗c氣體成分均可以準(zhǔn)確計(jì)量，系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量燃?xì)饨M分、計(jì)算燃?xì)鉄嶂?，?duì)熱值信號(hào)進(jìn)行傳輸檢測(cè)，供電量采用燃?xì)鉄崃空垭娏康霓k法進(jìn)行間接計(jì)量。

本實(shí)用新型的實(shí)施例2：如圖1和圖2所示，該種生物質(zhì)氣化與燃煤發(fā)電鍋爐耦合發(fā)電熱量計(jì)量系統(tǒng)計(jì)算生物質(zhì)氣化發(fā)電上網(wǎng)電量，計(jì)量方法可分為以下4步：

(1)化學(xué)能分析裝置6通過分析生物質(zhì)燃?xì)夤艿?上安裝的燃?xì)饨M份分析儀2測(cè)得的各組份含量，根據(jù)各組份含量計(jì)算出生物質(zhì)燃?xì)鈽?biāo)況下的熱值，再根據(jù)燃?xì)饬髁坑?jì)3測(cè)量的體積流量(Nm³/h)，即得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的化學(xué)能。見下表中公式①。德爾塔巴流量計(jì)可自動(dòng)計(jì)算出燃?xì)獾臒嶂?，也可根?jù)公式計(jì)算如下：

其中yi為混合氣體中各組分的容積分?jǐn)?shù)(％)，Hi為各組分在標(biāo)況下的熱值(kJ/m3)。

(2)顯熱分析裝置7根據(jù)燃?xì)饨M份分析儀2測(cè)得的參數(shù)，還可以計(jì)算出燃?xì)獾钠骄w積熱容，再根據(jù)熱電偶4測(cè)得的燃?xì)鉁囟群鸵褱y(cè)的體積流量便得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的顯熱。見下表中公式②，其中燃?xì)獾谋葻嵊?jì)算如下：

其中yi為混合氣體中各組分的容積分?jǐn)?shù)(％)，Ci為各組分在標(biāo)況下的比熱容(kJ/m3.K)。

(3)根據(jù)公式③將生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的化學(xué)能與生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的顯熱之和匯總得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的總熱量，把單位換算成GJ。

(4)然后再根據(jù)燃煤機(jī)組供電煤耗(g/kW·h)通過公式④計(jì)算出生物質(zhì)氣化發(fā)電上網(wǎng)電量。

本實(shí)用新型的實(shí)施例3：如圖1所示，該系統(tǒng)包括燃?xì)饨M份分析儀2、燃?xì)饬髁坑?jì)3、熱電偶4、分析裝置5和電能計(jì)量裝置8，燃?xì)饨M份分析儀2、燃?xì)饬髁坑?jì)3和熱電偶4均一端連接于生物質(zhì)燃?xì)夤艿?，另一端連接于分析裝置5，分析裝置5的另一端與電能計(jì)量裝置8連接。分析裝置5主要由化學(xué)能分析裝置6和顯熱分析裝置7組成。化學(xué)能分析裝置6通過分析燃?xì)饨M份分析儀2的信號(hào)參數(shù)，根據(jù)各組份含量計(jì)算出生物質(zhì)燃?xì)鈽?biāo)況下的熱值，再根據(jù)燃?xì)饬髁坑?jì)3測(cè)量的體積流量，即得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的化學(xué)能。顯熱分析裝置7根據(jù)燃?xì)饨M份分析儀2，還可以計(jì)算出燃?xì)獾钠骄w積熱容，再根據(jù)熱電偶4測(cè)得的燃?xì)鉁囟群鸵褱y(cè)的體積流量便得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的顯熱。

本實(shí)用新型的工作過程：化學(xué)能分析裝置6通過分析生物質(zhì)燃?xì)夤艿?上安裝的燃?xì)饨M份分析儀2測(cè)得的各組份含量，根據(jù)各組份含量計(jì)算出生物質(zhì)燃?xì)鈽?biāo)況下的熱值，再根據(jù)燃?xì)饬髁坑?jì)3測(cè)量的體積流量，即得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的化學(xué)能。顯熱分析裝置7根據(jù)燃?xì)饨M份分析儀2測(cè)得的參數(shù)，還可以計(jì)算出燃?xì)獾钠骄w積熱容，再根據(jù)熱電偶4測(cè)得的燃?xì)鉁囟群鸵褱y(cè)的體積流量便得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的顯熱。電能計(jì)量裝置8將生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的化學(xué)能與生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的顯熱之和匯總得到生物質(zhì)燃?xì)馑鶖y帶的總熱量，然后再根據(jù)公式計(jì)算出生物質(zhì)氣化發(fā)電上網(wǎng)電量。