一種火力發電廠煙氣成分測量方法及測量系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種火力發電廠煙氣成分測量方法及測量系統。
【背景技術】
[0002] 我國的能源構成以煤炭為主，火電廠以煤作為主要燃料進行發電，燃料燃燒后的 產物是煙氣和灰渣，其中，煙氣是一種混合氣體，當燃料完全燃燒時，煙氣中含有以下成分： 1)當碳和硫完全燃燒時的生成物是C〇dPS0 2; 2)燃料和空氣中的氮氣;3)過量空氣中未被利 用的氧氣;4)氫燃燒生成的、空氣帶入的以及燃料所含水分蒸發而成的水蒸汽;5)在不完全 燃燒時，還會有未燃盡的⑶、CH 4及出等，一般014和112的量很少，可忽略。煙氣成分(02、R0 2、 C0、N0x、S02)對計算鍋爐效率非常重要，但隨著機組容量增大，煙道截面積隨之增大，煙氣分 層現象突出，不同測點煙氣流速也有較大差異，精確測量并不容易，目前一般采用等截面法 將矩形截面劃分網格后測量網格交點煙氣成分算術平均后得出煙氣成分，這忽略了煙道中 煙氣流速不均勻帶來的偏差。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是解決現有技術中存在的問題，提供一種火力發電廠煙氣成分測量 方法及測量系統，采用此方法對煙氣成分進行取樣分析，可以綜合考慮煙道中煙氣流速不 均勻的情況，使得測量結果更加準確。
[0004] 為了解決以上技術問題，本發明得技術方案為：
[0005] -種煙氣成分的速度加權平均計算方法在測量火力發電廠煙氣成分中的應用。
[0006] -種火力發電廠煙氣成分測量方法，包括如下步驟：
[0007] 1)取兩個煙道截面，在兩個煙道截面上劃分相同的網格；
[0008] 2)測量一個煙道截面的網格交點處的煙氣成分，測量另一個煙道截面的網格交點 處的煙氣流速；
[0009] 3)計算一個采樣時間的煙氣成分的各測點的速度加權平均值，得該采樣時間內煙 氣中各成分的含量；
[0010] 4)將采樣周期內各采樣時間下煙氣成分的各測點的速度加權平均值進行算術平 均計算，即得該測量周期內實際煙氣成分。
[0011]優選的，所述火力發電廠煙氣成分測量方法，具體包括如下步驟：
[0012] 1)取兩個煙道截面，依據網格法在兩個煙道截面上劃分相同的網格，網格上包括η Xm個交點；
[0013] 2)測量一個煙道截面的網格交點處的煙氣中某一成分Oij，測量另一個煙道截面的 網格交點處的煙氣流速
[0014] 3)計算一個采樣時間tP的煙氣成分的各測點的速度加權平均值，即為該采樣時間 內的煙氣中該成分的含量，計算公式為： j n m C0015] tt^^l MM / 細;
[0016] 4)將采樣周期內各采樣時間下煙氣成分的各測點的速度加權平均值進行算術平 均計算，即得該測量周期內實際煙氣成分，計算公式為：
[0017]
k為采樣時間的個數。
[0018] 優選的，步驟2)中，在上游煙道截面測量每一網格交點處煙氣中每一成分的含量； 在下游煙道截面測量每一網格交點處煙氣的流速。煙氣分析儀測量煙氣成分有一定延遲， 風速儀測量煙氣流速沒有延遲，要在上游煙道測量煙氣成分，在下游煙道截面測量煙氣流 速，可以使煙氣成分的測量與流速測量同步。
[0019]優選的，煙氣成分的記錄周期與煙氣流速的記錄周期一致。這樣可以更好地對應 某測量點的煙氣成分和煙氣的流速，有效避免了同一測量點的煙氣成分與煙氣流速不對應 情況的發生。
[0020] 進一步優選的，使用煙氣分析儀實時測量并記錄煙氣的成分。
[0021] 進一步優選的，使用風速儀實時測量并記錄煙氣的流速。
[0022] 優選的，兩個煙道截面之間的距離為2m以上。可以有效避免上游測量對下游測量 造成的影響。
[0023] -種火力發電廠煙氣成分的測量系統，包括在一個煙道截面分布的若干煙氣分析 儀和在煙氣下游另一個煙道截面分布的若干風速儀，若干煙氣分析儀的位置分布與若干風 速儀的位置分布相同。
[0024] 優選的，所述煙氣分析儀和風速儀在煙道截面上均勻分布。測得的數據更能反映 煙氣在煙道中的含量及流速的分布情況，有效較少偏差。
[0025]本發明的有益技術效果為：
[0026] 1、本發明中利用煙氣成分的速度加權平均值，有效避免了在煙道中煙氣流速不均 勻造成的煙氣成分測量的偏差，使測量結果更加準確，可以精確測量煙氣成分，進而正確 評價鍋爐的熱效率和燃燒污染物的排放情況(NOx、S0 2);
[0027] 2、對煙道截面進行合理劃分并且只測定煙氣成分或煙氣流速，使得測量過程容易 操作，測量結果重現性良好；
[0028] 3、合理安排了兩個煙道截面之間的距離，有效避免了上游測量對下游測量造成的 影響，使測量結果更加準確；
【具體實施方式】
[0029]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0030] 實施例1
[0031] 火力發電廠煙氣成分測量方法，具體包括如下步驟：
[0032] 1)取兩個煙道截面，在兩個煙道截面上劃分相同的網格，網格上包括3X4個交點， 貝丨Jm = 4，n = 3;
[0033] 2)測量上游煙道截面的網格交點處的煙氣中氧氣的成分02(%)為2.7、2.2、2.5、 3.1、3.0、3.3、3.6、4.1、2.7、2.5、2.0、2.6，測量下游煙道截面的網格交點處的煙氣流速￥ (m/s)為7·1、7·7、7·1、6·5、10·2、4·4、4·8、9·2、9·9、7·5、8·0、6·9;
[0034] 3)將以上各數值代入該計算公式（1)中，計算得采樣時間下速度加權平均后的02 含量為2.84; / η ·ηι
[0035] ΣΣ(^^ν)/(^5^) /=1 ./=1 / mn Cl)；
[0036] 4)將各采集時間下02含量的速度加權平均值進行算術平均值計算(根據計算公式 (2))，得到該電廠測量周期內實際的煙氣成分：
[0037] k為采樣時間的個數。 ：2),
[0038] 與之相對應的火力發電廠煙氣成分的測量系統，包括在一個煙道截面分布的3X4 個煙氣分析儀和在另一個煙道截面分布的3X4個風速儀，煙氣分析儀的位置分布與風速儀 的位置分布相同。
[0039] 實施例2
[0040] -種火力發電廠煙氣成分的測量系統，包括在一個煙道截面分布的4X4個煙氣分 析儀和在下游另一個煙道截面分布的4X4個風速儀，煙氣分析儀的位置分布與風速儀的 位置對應分布。
[0041] 煙氣分析儀和風速儀的個數也可以為其他的個數，如4X5個、4X6個等，煙氣分析 儀和風速儀在煙道截面上均勻分布。
[0042]上述雖然對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對發明保護范圍的限制， 所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出 創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種煙氣成分的速度加權平均計算方法在測量火力發電廠煙氣成分中的應用。2. -種火力發電廠煙氣成分測量方法，其特征在于:包括如下步驟： 1) 取兩個煙道截面，在兩個煙道截面上劃分相同的網格； 2) 測量一個煙道截面的網格交點處的煙氣成分，測量另一個煙道截面的網格交點處的 煙氣流速； 3) 計算一個采樣時間的煙氣成分的各測點的速度加權平均值，得該采樣時間內煙氣中 各成分的含量； 4) 將采樣周期內各采樣時間下煙氣成分的各測點的速度加權平均值進行算術平均計 算，即得該測量周期內實際煙氣成分。3. 根據權利要求2所述的火力發電廠煙氣成分測量方法，其特征在于:具體包括如下步 驟： 1) 取兩個煙道截面，在兩個煙道截面上劃分相同的網格，網格上包括η X m個交點； 2) 測量一個煙道截面的網格交點處的煙氣中某一成分的成分化測量另一個煙道截面 的網格交點處的煙氣流速Vij; 3) 計算一個采樣時間tp的煙氣成分的各測點的速度加權平均值，即為該采樣時間內的 煙氣中該成分的含量，計算公式為：4) 將采樣周期內各采樣時間下煙氣成分的各測點的速度加權平均值進行算術平均計 算，即得該測量周期內實際煙氣成分，計算公式為：k為采樣時間的個數。 ,4. 根據權利要求2或3所述的火力發電廠煙氣成分測量方法，其特征在于:步驟2)中，在 上游煙道截面測量每一網格交點處煙氣中每一成分的含量;在下游煙道截面測量每一網格 交點處煙氣的流速。5. 根據權利要求2或3所述的火力發電廠煙氣成分測量方法，其特征在于:煙氣成分的 記錄周期與煙氣流速的記錄周期一致。6. 根據權利要求2或3所述的火力發電廠煙氣成分測量方法，其特征在于:使用煙氣分 析儀實時測量并記錄煙氣的成分。7. 根據權利要求6所述的火力發電廠煙氣成分測量方法，其特征在于:使用風速儀實時 測量并記錄煙氣的流速。8. 根據權利要求2或3所述的火力發電廠煙氣成分測量方法，其特征在于:兩個煙道截 面之間的距離為上。9. 一種火力發電廠煙氣成分的測量系統，其特征在于:包括在一個煙道截面分布的若 干煙氣分析儀和在煙氣下游的另一個煙道截面分布的若干風速儀，若干煙氣分析儀的位置 分布與若干風速儀的位置分布相同。10.根據權利要求9所述的測量系統，其特征在于:所述煙氣分析儀和風速儀在煙道截 面上均勻分布。
【專利摘要】本發明公開了一種火力發電廠煙氣成分測量方法及測量系統，包括如下步驟：1)取兩個煙道截面，在兩個煙道截面上劃分相同的網格；2)測量一個煙道截面的網格交點處的煙氣成分，測量另一個煙道截面的網格交點處的煙氣流速；3)計算一個采樣時間的煙氣成分的各測點的速度加權平均值，得該采樣時間內煙氣中各成分的含量；4)將采樣周期內各采樣時間下煙氣成分的各測點的速度加權平均值進行算術平均計算，即得該測量周期內實際煙氣成分。本發明中利用煙氣成分的速度加權平均值，有效避免了在煙道中煙氣流速不均勻造成的煙氣成分測量的偏差，使測量結果更加準確。
【IPC分類】G01N33/00
【公開號】CN105548477
【申請號】CN201510963589
【發明人】崔福興, 王海超, 楊興森, 劉福國, 侯凡軍
【申請人】國網山東省電力公司電力科學研究院, 國家電網公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月18日