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动力配煤主要煤质指标的正确计算方法
陈怀珍;陈文敏
【期刊名称】《洁净煤技术》
【年(卷),期】1999(005)004
【摘要】根据计算配煤煤质指标的加权平均值必须处于相同基准下的原则,纠正了过去沿用的一些不正确的计算方法,提出了计算配煤工业分析、发热量、灰熔融性和灰成分的正确的计算公式,从而使配煤煤质指标的理论计算值与实测值更趋于一致.
【总页数】4页(P43-46)
【作者】陈怀珍;陈文敏
【作者单位】煤炭科学研究总院北京煤化学研究所,北京,100013;煤炭科学研究总院北京煤化学研究所,北京,100013
【正文语种】中文
【中图分类】TQ533
【相关文献】
1.动力配煤主要煤质指标可加性的研究 [J], 王雅君;赵寒雪;何京东
2.动力配煤几个主要煤质指标可加性的论证 [J], 刘扬
3.动力配煤主要煤质指标可加性的研究 [J], 曲景魁;何京东;何志强
4.动力配煤中主要煤质指标的分析 [J], 王凤蕾
5.动力配煤主要煤质指标可加性的统计验证 [J], 刘泽常; 高洪阁; 陈怀珍; 陈文敏; 崔凤海
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配煤主要煤质指标的正确计算方法摘要:根据计算配煤煤质指标的加权平均值必须处于相同基准下的原则,纠正了过去沿用的一些不正确的计算方法,提出了计算配煤工业分析、发热量、灰熔融性和灰成分的正确的计算公式,从而使配煤煤质指标的理论计算值与实测值更趋于一致。
关键词:动力配煤;煤质指标; 计算方法国内动力配煤是在20 年前由物资系统首先开发实现产业化的,其中对配煤质量指标的计算是基于工业分析等煤质指标具有线性可加性的基础上实施的,煤炭系统自90 年代开展动力配煤以来,经过多年的实践、运行后发现,并不是什么基准的煤质指标都可以按含分析水的各种单煤的配比来进行加权平均计算的,只有含分析水的一些指标(如Ａａｄ、Ｖａｄ和Ｑｇｒ,ａｄ等)是符合线性可加性的原理,可按加权平均法对配煤质量指标进行计算。
而配煤的干燥基指标(如Ａｄ、Ｖｄ和Ｑｇｒ,ｄ等)特别是干燥无灰基指标(Ｖｄａｆ)和灰成分%、灰熔融性特征温度(ＤＴ、ＳＴ、ＨＴ、ＦＴ)则是不能用简单的加权平均法进行计算。
总的来说,在计算配煤的主要煤质指标时都必须根据其基准的不同而分别考虑校正各种单煤配比(含分析水)中的水分(Ｍｔ)、灰分(Ａｄ)或水分加灰分(Ｍａｄ+Ａａｄ)的影响。
同时, 在计算配煤的灰成分和灰熔融性特征温度时还必须考虑各单煤的灰分产率的影响。
配煤水分(Ｍａｄ)的计算沿用常规的加权平均法进行计算,即把各单煤的Ｍａｄ值乘以相对应的配比,其乘积之和再除以各单煤的配比之和,即得配煤的Ｍａｄ结果: 配煤Ｍａｄ%=∑[(Ａ、Ｂ、Ｃ……几种单煤的配比)×(Ａ、Ｂ、Ｃ……各单煤的Ｍａｄ结果)]÷∑(Ａ、Ｂ、Ｃ……几种单煤的配比)。
上述公式的原理同样适用于计算现以某配煤场配煤的Ａａｄ、Ｖａｄ、Ｓｔ,ａｄ等其他指标。
的甲、乙、丙 3 种单煤为配煤原料为例,主要煤质指标见表1。
2 配煤干燥基灰分(Ａｄ)的计算由于配煤中各单种煤均以空气干燥基煤为基础的配比,因此在求算配煤的干基灰分时,必须先把各种单煤的配比折算成干燥煤的配比后才能用加权平均法求算其配煤的Ａｄ结果。
煤炭各个指标之间的关系煤炭各个指标之间的关系（神华煤炭化验设备）之前，我们了解到了：如何⽤神华煤炭化验设备去测量分析计算煤质各项指标的含量，那么这些煤炭质量指标之间⼜有什么关系呢煤的发热量、⽔分、灰分、挥发分、硫分、灰熔融性、G值、Y值之间有什么关系呢本⽂参考于：煤质检测分析新技术新⽅法与化验结果的审查计算实⽤⼿册，各项煤质指标间的相互关系，另外还有我神华煤炭化验设备公司专业技术⼈员提供的资料。
1.煤的⼯业分析各指标间的关系煤的⼯业分析项⽬，是了解和研究煤性质最基本指标，特别是⽔分、挥发分等指标，都能表征煤的不同煤化程度，之间均有显著的相关关系。
此外，煤中矿物质的数量及其组分对煤的挥发分、发热量和真（视）相对密度等其他指标也都有显著影响。
（2）原煤、精煤间的灰分关系：⼀般，洗选后的精煤灰分要⽐原煤的低，但灰分的降低幅度因煤的可选性⽽异。
某些灰分不太⾼的年轻褐煤，往往⽤氯化锌重液洗后，其精煤的灰分反⽽⽐原煤的⾼。
这是因为洗选过程中吸附造成的。
（3）挥发分、焦渣特征和⽔分的关系：挥发分⾼低反映了煤的变质程度。
焦渣特征在⼀定程度上反映了煤的粘结性和结焦性。
1）⼲燥⽆灰基挥发分和焦渣特征之间通常有下列关系：Vdaf≤l0%，焦渣特征为l～2号；Vdaf<13%，焦渣特征不超过4号；Vdaf>40%的褐煤，焦渣特征为1～2号；Vdaf=l8%～33%的炼焦⽤烟煤，焦渣特征为5～8号。
2）精煤⼲燥⽆灰基挥发分和原煤⼲燥⽆灰基挥发分之间，矿物质含量⾼的煤，其精煤⼲燥⽆灰基挥发分往往稍⼩于原煤的。
矿物质含量愈多，差值就愈⼤。
但是，粘结性上，总是精煤⾼于原煤。
2.硫含量和⼯业分析指标间的关系⼀般，硫分⾼低和其它⼯业分析指标没有直接关系，但是，有机硫含量⾼的⾼硫煤，其发热量值常⼩于同⼀牌号的低硫煤。
因为有机硫⾼的煤，其结构单元聚六碳环上的部分C、H被S取代，⽽C 和H的燃烧热值⾼。
硫分和灰分间没有直接关系，但是，如果⾼硫煤中是以硫铁矿硫为主，则硫分⾼，其灰分产率也⾼；对于低硫煤，如果是有机硫为主，则情况相反。
煤炭各个指标之间的关系（神华煤炭化验设备）之前，我们了解到了：如何用神华煤炭化验设备去测量分析计算煤质各项指标的含量，那么这些煤炭质量指标之间又有什么关系呢？煤的发热量、水分、灰分、挥发分、硫分、灰熔融性、G值、Y值之间有什么关系呢？本文参考于：煤质检测分析新技术新方法与化验结果的审查计算实用手册，各项煤质指标间的相互关系，另外还有我神华煤炭化验设备公司专业技术人员提供的资料。
1.煤的工业分析各指标间的关系煤的工业分析项目，是了解和研究煤性质最基本指标，特别是水分、挥发分等指标，都能表征煤的不同煤化程度，之间均有显著的相关关系。
此外，煤中矿物质的数量及其组分对煤的挥发分、发热量和真（视）相对密度等其他指标也都有显著影响。
（2）原煤、精煤间的灰分关系：一般，洗选后的精煤灰分要比原煤的低，但灰分的降低幅度因煤的可选性而异。
某些灰分不太高的年轻褐煤，往往用氯化锌重液洗后，其精煤的灰分反而比原煤的高。
这是因为洗选过程中吸附造成的。
（3）挥发分、焦渣特征和水分的关系：挥发分高低反映了煤的变质程度。
焦渣特征在一定程度上反映了煤的粘结性和结焦性。
1）干燥无灰基挥发分和焦渣特征之间通常有下列关系：Vdaf≤l0%，焦渣特征为l～2号；Vdaf<13%，焦渣特征不超过4号；Vdaf>40%的褐煤，焦渣特征为1～2号；Vdaf=l8%～33%的炼焦用烟煤，焦渣特征为5～8号。
2）精煤干燥无灰基挥发分和原煤干燥无灰基挥发分之间，矿物质含量高的煤，其精煤干燥无灰基挥发分往往稍小于原煤的。
矿物质含量愈多，差值就愈大。
但是，粘结性上，总是精煤高于原煤。
2.硫含量和工业分析指标间的关系一般，硫分高低和其它工业分析指标没有直接关系，但是，有机硫含量高的高硫煤，其发热量值常小于同一牌号的低硫煤。
因为有机硫高的煤，其结构单元聚六碳环上的部分C、H被S取代，而C 和H的燃烧热值高。
硫分和灰分间没有直接关系，但是，如果高硫煤中是以硫铁矿硫为主，则硫分高，其灰分产率也高；对于低硫煤，如果是有机硫为主，则情况相反。
刍议某电厂600 MW机组锅炉多煤种掺烧中图分类号: tv73摘要: 本文阐述了广东某电厂600 mw 锅炉燃用的典型煤种进行了单煤及混煤煤质特性实验,实测值与理论计算值的对比分析表明,燃煤低位发热量等五个煤质参数具有较好的线性可加性。
根据电厂分层掺烧多煤种的需求,建立了优化配煤的数学模型, 利用多目标模糊决策算法确定最优掺烧配比。
关键词: 电厂锅炉; 配煤模型; ; 多目标模糊决策随着市场机制的转轨,优质动力煤日益短缺,价格大幅度上升,采用多煤种掺烧更显示其潜在的经济性和必要性。
锅炉掺烧主要有煤场掺烧法和分层法。
煤场掺烧方法是混合过程较复杂的一种方法,其特点是混合均匀性好,但是需要专用的混合设备,而且操作繁琐分层法是指某一层燃烧器中加相同的煤种,而其他层则加另外一种煤,这种掺烧方法混合均匀性略差,但简单方便,运行方式灵活,尤其适用于直吹式制粉系统。
广东某电厂600 mw 锅炉近年来一直采用分层法掺烧印尼煤,对制粉系统的安全运行、锅炉结渣、主要辅机运行情况等都产生了影响。
为保证掺烧的混煤能够满足锅炉负荷及各种安全、经济、环保指标,并提高电厂配煤正确率, 缩短配煤时间,本文首先对电厂现有主力单煤及其相互之间混煤的重要煤质参数进行了试验研究,得出了燃煤低位发热量、干燥无灰基挥发分、硫分、灰分和灰熔点等五个重要参数较好地符合线性可加性的结论。
在此分析基础上,根据电厂配煤约束条件和优化目标,建立煤质参数的线性与非线性结合的数学模型,通过多目标模糊决策法确定了最优配煤比例,开发了多煤种掺烧智能配煤系统,已在该电厂投入使用, 取得了较好的经济效益。
1混煤煤质特性试验研究描述动力配煤的数学模型主要有两种: 一种模型认为配煤与单种煤的煤质指标具有线性可加性[1-3];另一种则认为配煤的煤质特性与各组成单种煤之间并非简单的加权关系,而是具有复杂的非线性关系[ 4]。
两者都以一定的实验数据为依据,并提出了不同的配煤模型,研制了相应的动力配煤程序。
火电厂配煤掺烧运行管理及技术措施发布时间：2022-05-04T11:20:10.405Z 来源：《当代电力文化》2022年1期作者：许飞[导读] 近年来，为了缓解电厂燃煤供应紧张形势等问题，大部分燃煤电厂开始采用混煤掺烧技术来降低燃料成本。
许飞国家电投河南公司平顶山发电分公司河南平顶山463700摘要：近年来，为了缓解电厂燃煤供应紧张形势等问题，大部分燃煤电厂开始采用混煤掺烧技术来降低燃料成本。
目前火电厂的混煤掺烧方法主要有炉外掺混和炉内掺混两种方法。
两种混煤掺烧方案的确定主要依靠人工经验，但这种方法容易导致锅炉燃烧不稳定、燃烧效率降低、设备磨损严重等问题，因此，需对锅炉机组的混煤掺烧方案进行优化。
目前，火电机组的混煤掺烧方案优化大多以降低燃料成本为目标进行优化决策，但这种优化方法未考虑对锅炉效率、设备磨损和脱硫脱硝成本等的影响，因而具有很大的局限性。
基于发电机组全流程的混煤掺烧决策不仅可以大大拓宽机组配煤范围，而且可以有效降低机组发电成本，对锅炉机组的优化运行具有重要的理论与现实意义。
关键词：火电厂；配煤掺烧；经济运行；技术措施前言新形势下，电厂为了适应煤炭市场的变化，降低运行成本，提高经济效益，混煤掺烧技术已普遍应用于电厂锅炉中，成为了电厂现阶段主要的发电方式。
混煤掺烧技术是按照一定比例将不同类型与性质的煤种进行混合后入锅炉燃烧，但是该技术较为复杂，如果不深入地研究混煤的各种特性，不恰当地进行燃烧，可能会得到相反的结果，影响到电厂锅炉的安全性和经济性。
为了解决火电厂复杂多变的供煤形势，国内外学者对混煤燃烧进行了理论研究，并取得了一些成果。
在特定的约束条件和目标函数下，动力配煤属于数学规划问题。
混合煤的煤质指数与各单煤的煤质指数之间存在线性相关性。
利用线性规划方法，得到了混煤比的优化结果。
混煤煤质的研究属于非线性问题。
采用BP神经网络建立预测模型，取得了较好的预测效果。
根据火电厂配煤的实际特点，采用多目标粒子群优化算法对制粉系统进行优化管理，得到合理的配煤比例。
动力配煤主要煤质指标的正确计算方法陈怀珍,陈文敏(煤炭科学研究总院北京煤化学研究所,北京100013)摘要:根据计算配煤煤质指标的加权平均值必须处于相同基准下的原则,纠正了过去沿用的一些不正确的计算方法,提出了计算配煤工业分析、发热量、灰熔融性和灰成分的正确的计算公式,从而使配煤煤质指标的理论计算值与实测值更趋于一致。
关键词:动力配煤;煤质指标;计算方法国内动力配煤是在20年前由物资系统首先开发实现产业化的,其中对配煤质量指标的计算是基于工业分析等煤质指标具有线性可加性的基础上实施的,煤炭系统自90年代开展动力配煤以来,经过多年的实践、运行后发现,并不是什么基准的煤质指标都可以按含分析水的各种单煤的配比来进行加权平均计算的,只有含分析水的一些指标(如Ａａｄ、Ｖａｄ和Ｑｇｒ,ａｄ等)是符合线性可加性的原理,可按加权平均法对配煤质量指标进行计算。
而配煤的干燥基指标(如Ａｄ、Ｖｄ和Ｑｇｒ,ｄ等)特别是干燥无灰基指标(Ｖｄａｆ)和灰成分%、灰熔融性特征温度(ＤＴ、ＳＴ、ＨＴ、ＦＴ)则是不能用简单的加权平均法进行计算。
总的来说,在计算配煤的主要煤质指标时都必须根据其基准的不同而分别考虑校正各种单煤配比(含分析水)中的水分(Ｍｔ)、灰分(Ａｄ)或水分加灰分(Ｍａｄ+Ａａｄ)的影响。
同时,在计算配煤的灰成分和灰熔融性特征温度时还必须考虑各单煤的灰分产率的影响。
1 配煤水分(Ｍａｄ)的计算系沿用常规的加权平均法进行计算,即把各单煤的Ｍａｄ值乘以相对应的配比,其乘积之和再除以各单煤的配比之和,即得配煤的Ｍａｄ结果: 配煤Ｍａｄ%=∑[(Ａ、Ｂ、Ｃ……几种单煤的配比)×(Ａ、Ｂ、Ｃ……各单煤的Ｍａｄ结果)]÷∑(Ａ、Ｂ、Ｃ……几种单煤的配比)。
上述公式的原理同样适用于计算配煤的Ａａｄ、Ｖａｄ、Ｓｔ,ａｄ等其他指标。
现以某配煤场的甲、乙、丙3种单煤为配煤原料为例,主要煤质指标见表1。
2 配煤干燥基灰分(Ａｄ)的计算由于配煤中各单种煤均以空气干燥基煤为基础的配比,因此在求算配煤的干基灰分时,必须先把各种单煤的配比折算成干燥煤的配比后才能用加权平均法求算其配煤的Ａｄ结果。
配煤相关计算单煤的配比之与,即得配煤的Ｍａｄ结果: 配煤Ｍａｄ%=∑[(Ａ、Ｂ、Ｃ……几种单煤的配比)×(Ａ、Ｂ、Ｃ……各单煤的Ｍａｄ结果)]÷∑(Ａ、Ｂ、Ｃ……几种单煤的配比)。
上述公式的原理同样适用于计算配煤的Ａ摘要:根据计算配煤煤质指标的加权平均值必须处于相同基准下的原则,纠正了过去沿用的一些不正确的计算方法,提出了计算配煤工业分析、发热量、灰熔融性与灰成分的正确的计算公式,从而使配煤煤质指标的理论计算值与实测值更趋于一致。
关键词:动力配煤;煤质指标; 计算方法国内动力配煤就是在20年前由物资系统首先开发实现产业化的,其中对配煤质量指标的计算就是基于工业分析等煤质指标具有线性可加性的基础上实施的,煤炭系统自90年代开展动力配煤以来,经过多年的实践、运行后发现,并不就是什么基准的煤质指标都可以按含分析水的各种单煤的配比来进行加权平均计算的,只有含分析水的一些指标(如Ａａｄ、Ｖａｄ与Ｑｇｒ,ａｄ等)就是符合线性可加性的原理,可按加权平均法对配煤质量指标进行计算。
而配煤的干燥基指标(如Ａｄ、Ｖｄ与Ｑｇｒ,ｄ等)特别就是干燥无灰基指标(Ｖｄａｆ)与灰成分%、灰熔融性特征温度(ＤＴ、ＳＴ、ＨＴ、ＦＴ)则就是不能用简单的加权平均法进行计算。
总的来说,在计算配煤的主要煤质指标时都必须根据其基准的不同而分别考虑校正各种单煤配比(含分析水)中的水分(Ｍｔ)、灰分(Ａｄ)或水分加灰分(Ｍａｄ+Ａａｄ)的影响。
同时,在计算配煤的灰成分与灰熔融性特征温度时还必须考虑各单煤的灰分产率的影响。
1 配煤水分(Ｍａｄ)的计算系沿用常规的加权平均法进行计算,即把各单煤的Ｍａｄ值乘以相对应的配比,其乘积之与再除以各ａｄ、Ｖａｄ、Ｓｔ,ａｄ等其她指标。
现以某配煤场的甲、乙、丙3种单煤为配煤原料为例,主要煤质指标见表1。
2 配煤干燥基灰分(Ａｄ)的计算由于配煤中各单种煤均以空气干燥基煤为基础的配比,因此在求算配煤的干基灰分时,必须先把各种单煤的配比折算成干燥煤的配比后才能用加权平均法求算其配煤的Ａｄ结果。
煤炭各个指标之间的关系（神华煤炭化验设备）发布者：发布时间：2013-9-179:30:04 阅读：21次【字体：大中小】之前，我们了解到了：如何用神华煤炭化验设备去测量分析计算煤质各项指标的含量，那么这些煤炭质量指标之间又有什么关系呢？煤的发热量、水分、灰分、挥发分、硫分、灰熔融性、G值、Y值之间有什么关系呢？本文参考于：煤质检测分析新技术新方法与化验结果的审查计算实用手册，各项煤质指标间的相互关系，另外还有我神华煤炭化验设备公司专业技术人员提供的资料。
1.煤的工业分析各指标间的关系煤的工业分析项目，是了解和研究煤性质最基本指标，特别是水分、挥发分等指标，都能表征煤的不同煤化程度，之间均有显著的相关关系。
此外，煤中矿物质的数量及其组分对煤的挥发分、发热量和真（视）相对密度等其他指标也都有显著影响。
（2）原煤、精煤间的灰分关系：一般，洗选后的精煤灰分要比原煤的低，但灰分的降低幅度因煤的可选性而异。
某些灰分不太高的年轻褐煤，往往用氯化锌重液洗后，其精煤的灰分反而比原煤的高。
这是因为洗选过程中吸附造成的。
（3）挥发分、焦渣特征和水分的关系：挥发分高低反映了煤的变质程度。
焦渣特征在一定程度上反映了煤的粘结性和结焦性。
1）干燥无灰基挥发分和焦渣特征之间通常有下列关系：Vdaf≤l0%，焦渣特征为l～2号；Vdaf<13%，焦渣特征不超过4号；Vdaf>40%的褐煤，焦渣特征为1～2号；Vdaf=l8%～33%的炼焦用烟煤，焦渣特征为5～8号。
2）精煤干燥无灰基挥发分和原煤干燥无灰基挥发分之间，矿物质含量高的煤，其精煤干燥无灰基挥发分往往稍小于原煤的。
矿物质含量愈多，差值就愈大。
但是，粘结性上，总是精煤高于原煤。
2.硫含量和工业分析指标间的关系一般，硫分高低和其它工业分析指标没有直接关系，但是，有机硫含量高的高硫煤，其发热量值常小于同一牌号的低硫煤。
因为有机硫高的煤，其结构单元聚六碳环上的部分C、H被S取代，而 C和H的燃烧热值高。
法,对谭家山煤矿4号井进行了火灾危险性模糊评价,取得较为满意的结果。
矿井火灾是一个典型的模糊识别问题,本文的成功之处在于建立了比较完整的火灾评价指标体系,并将评价过程中不确定因子进行了定量化。
这对完善矿井自燃火灾防治技术和管理措施、有效控制煤炭自燃引发的事故以及减少因煤炭自燃所造成的资源积压和浪费都具有较大的现实意义和社会意义。
参考文献:[1] 金 磊,徐德蜀,罗 云1中国21世纪安全减灾战略[M].开封:河南大学出版社,1998.[2] 孙 斌,李树刚,常心坦,等1火灾危险源评价及预测技术探讨[J].陕西煤炭,2001(2).[3] 袁树杰1应用火灾指标评价煤矿井下火区状况的探讨[J].煤矿安全,2000(12).[4] 石平五1发展科学监控体系,制止矿山重大事故[J].煤炭学报,2002(3).[5] 何学秋1安全工程学1徐州:中国矿业大学出版社[M].2000.[6] 石平五,侯忠杰1神府浅埋煤层顶板破断运动规律[J].西安矿业学院学报,1996(3).[7] 杨 中,丁玉兰,赵朝义1开滦煤矿安全事故的灰色关联度分析与趋势预测[J].煤炭学报,2003(1).[8] 张国枢1通风安全学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2000.[9] 郭凤仪,臧 义,刘丽英,等1用模糊综合评判理论预测触头材料电寿命[J].煤炭学报,2002(3).[10] 许开立,陈宝智1煤矿安全等级隶属度向量的离散化方法[J].煤炭学报,2001(4).[11] 邓聚龙1灰色系统理论教程[M].武汉:华中理工大学出版社,1990.[12] 高树友,杜海金1基于灰色关联度的工程施工方案综合评价方法的研究[J].煤炭工程,2003(1)1 作者简介:伍爱友(1975-),男,湖南娄底人,助理教师,现任教于湖南科技大学能源与安全工程学院,从事系统安全工程教学及火灾与爆炸方面的基础理论研究工作。
收稿日期:2004-02-01;责任编辑:曾康生动力配煤的煤质指标与各单煤配比的结构关系刘泽常1,卢宗华1,陈怀珍2,崔凤海2(11山东科技大学化学与环境工程学院,山东青岛 266510;21神华集团神华煤炭运销公司,北京 100011)摘 要:讨论了动力配煤技术中配煤指标与各单煤配比之间的结构关系,并给出了两者之间结构关系的解析表达式及其解法,实例表明两者之间的结构关系式准确有效,具有实用价值。
关键词:配煤系统;配煤指标;配煤比例;调整参数;;结构参数中图分类号:TQ520162 文献标识码:B 文章编号:0253-2336(2004)07-0062-03Coal quality index of blended steam coal and structurerelationship with each single coal blended rateL IU Ze2chang1,L U Z ong2hua1,CHEN Huai2zhen2,CU I Feng2hai2(11School of Chemical and Envi ronmental Engi neeri ng,S handong U niversity of Science and Technology,Qi ngdao 266510,Chi na;21S henhua Coal T ransportation and S ales Com pany,S henhua Group,Beiji ng 100011,Chi na) 中国动力用煤占煤炭消费量的85%以上,动力用煤目前最大的问题是燃烧效率低、污染严重。
因此,提高动力用煤的利用效率和减少环境污染,是中国实施可持续发展战略的当务之急。
解决动力用煤的高效洁净问题,既要采用先进高效的燃烧技术和装备,又要提高动力煤本身的质量。
而动力配煤可以根据用户对燃煤品质的不同要求,以煤化学、煤燃烧学为基础,结合煤质检测、计算机优化控制等新技术应用,与筛选、加入添加剂等工艺相结合,实现煤质互补,提高燃煤质量,减少环境污染,取得较好的经济、社会和环境效益。
在动力配煤技术中确定配煤煤质指标和各组成单煤煤质指标26之间的关系是一个关键问题,目前主要是依据煤质指标的线性加权关系。
但许多研究表明,配煤和单煤的煤质指标之间并非全部存在简单的线性加权关系[1,2],而是存在着更为复杂的结构关系。
本文在确定这种复杂的结构关系解析表达式及其解法方面作了探索性的研究。
1 配煤煤质指标与各组成单煤配煤比例之间的结构关系 所谓动力配煤,就是用几种不同质量的煤,根据用户要求,采用不同的配煤比例混合成一种新的配煤,以使配煤的煤质指标和燃烧特性与燃煤设备相适应,达到提高效率和减少污染的目的,确定各煤种的配煤比例是问题的关键。
111 结构关系表达式 设用m 种单煤配成一种配煤。
设配煤的第j 种煤质指标为y j ,第i 种单煤的第j 种煤质指标为a ij ,第i 种单煤配出配煤的第j 种煤质指标y j 时的配煤比例为x ij 。
则配煤煤质指标y j 是各单煤该指标a ij 和配煤比例x ij 的函数,即y j =f j (a ij ,x ij )(1) 一般单煤的煤质指标a ij 是已知的,所以函数式(1)可以简写为y j =f (x ij )(2) 考虑f (x ij )的如下函数关系:f j (x ij )=∑mi =1=c 1j a 1j x 1j +c 2j a 2j x 2j +…+c m j a m j x m j(3) 令y j =f j (x ij )=c 1j a 1j x 1j +c 2j a 2j x 2j +111+c mj a mj x m j(4) 称式(4)为配煤的第j 种煤质指标y j 与各组成单煤的配煤比例x 1j 、x 2j 、111、x m j 之间的一种内在的结构关系解析表达式,其中c 1j 、c 2j 、…、c mj 称为解析表达式的结构调整参数。
同时这个表达式还说明,由m 种单煤所配成的配煤第j 种煤质指标y j 与各组成单煤的配煤比例x 1j 、x 2j 、…、x m j 之间的结构关系仍然为线性关系,将这种线性关系称为结构线性关系。
当结构调整参数c 1j 、c 2j 、…、c m j 均为1时,式(4)变为y j =f (x ij )=a 1j x 1j +a 2j x 2j +…+a mj x mj(5) 式(5)在某种意义上反映了由m 种煤所配成的配煤指标y j 与各组成单煤的配煤比例x 1j 、x 2j 、…、x m j 以及与各组成单煤的煤质指标a 1j 、a 2j 、…、a m j 之间一种内在的结构关系,这就是加权线性关系。
但是在配煤时,某些煤质指标并不完全存在线性关系,也就是说其结构调整参数c 1j 、c 2j 、…、c mj 不完全为1,需确定求解结构调整参数的方法。
112 确定结构调整参数的代数方法 考虑有3种单煤配成一种配煤,式(4)变为y j =f (x ij )=c 1j a 1j x 1j +c 2j a 2j x 2j +c 3j a 3j x 3j (6) 为了确定结构调整参数c 1j 、c 2j 、c 3j ,必须解用3个方程组成的方程组,为此用同3种单煤分别按3种不同的配比进行配煤,然后分别实测按3种不同比例所配成的配煤的煤质指标y 1j 、y 2j 和y 3j 。
将3种配煤比例和y 1j 、y 2j 、y 3j 分别代入式(6),得c 1j a 1j x 11j +c 2j a 2j x 12j +c 3j a 3j x 13j =y 1j c 1j a 1j x 21j +c 2j a 2j x 22j +c 3j a 3j x 23j =y 2j (7)c 1j a 1j x 31j +c 2j a 2j x 32j +c 3j a 3j x 33j =y 3j 解这个方程组可得c 31j =D 1/D ,c 32j =D 2/D ,c 33j =D 3/D(8) 其中:D =a 1j x 11j a 2j x 22j a 3j x 33j +a 2j x 12j a 3j x 23j a 1j x 31j +a 3j x 13j a 2j x 32j a 1j x 21j -a 1j x 31j a 2j x 22j a 3j x 13j -a 2j x 12j a 3j x 33j a 1j x 21j -a 3j x 33j a 2j x 12j a 1j x 21j(9)D 1=y 1j +a 2j x 22j +a 3j x 33j +a 2j x 12j +a 3j x 23j +y 3j +a 3j x 13j +a 2j x 32j +y 2j -(y 3j a 2j x 22j a 3j x 13j +a 2j x 12j a 3j x 33j y 2j +a 3j x 23j a 2j x 32j y 1j )(10)D 2=a 1j x 11j +y 2j +a 3j x 33j +y 1j +a 3j x 23j +a 1j x 31j +a 3j x 13j +y 3j +a 1j x 21j -(a 1j x 31j y 2j a 3j x 113j +y 1j a 3j x 33j a 1j x 21j +a 3j x 23j y 3j a 1j x 11j )(11)D 3=a 1j x 11j +a 2j x 22j +y 3j +a 2j x 12j +y 2j +a 1j x 31j +y1j+a 2j x 32j +a 1j x 31j -(a 1j x 31j a 2j x 22j y 1j +a 2j x 12j y 3j a 1j x 21j +y 2j a 2j x 32j a 1j x 11j )(12) 将式(8)代入式(6)得由m 种单煤配成的配煤的指标y j 与各组成单煤的配煤比例x 1j 、x 2j 、…、x mj 之间的结构关系解析表达式,即y j =f (x ij )=c 31j a 1j x 1j +c 32j a 2j x 2j +c 33j a 3j x 3j(13) 这个解析表达式表明,由3种单煤所配成的配煤指标y j 不仅与各组成单煤的配煤比例x 1j 、x 2j 、x 3j 及各组成单煤的指标a 1j 、a 2j 、a 3j 之间有密切的关系,还与不同煤种之间的结构调整参数有关。
对于m 种单煤配成的配煤情况与3种单煤情况类似。
362 实例分析 为了便于比较,用大屯煤、兖州新煤和枣庄煤的水分M ad、灰分A ad实测数据进行了实例验证。
对于实测数据M ad,根据式(8)～(12)和各种配煤的比例计算,可知大屯煤、兖州新煤和枣庄煤的配煤结构参数为D=011796,D1=011944D2=011822,D3=011641 所以有c31=110824,c32=110145,c33= 019136。
