專利名稱：一種通過測試燃煤灰的色差值檢測燃煤結(jié)渣性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電廠鍋爐燃煤燃燒結(jié)渣的檢測方法，具體涉及一種通過測試 燃煤灰的色差值檢觀燃煤結(jié)渣性的方法。
背景技術(shù)：
煤的結(jié)渣特性與鍋爐運行安全性密切相關(guān)，是鍋爐設(shè)計、改造以及運行 調(diào)整等必須涉及的煤特性。從上個世紀(jì)七、八十年代開始，國內(nèi)外進行了大 量研究煤結(jié)渣性能的工作，對煤結(jié)渣特性的預(yù)測，較為直觀的方法是在實際 鍋爐上試燒，但試燒的結(jié)果往往較為籠統(tǒng)，其結(jié)論往往是某種煤對現(xiàn)有鍋爐 的適應(yīng)性，而且不易得出數(shù)字指標(biāo)。
第二種方式則是在試驗爐上進行煤粉燃燒試驗，則可實施在相同或相近 條件下對不同煤結(jié)渣特性進行比較。
第三種煤結(jié)渣特性研究則是在試驗室內(nèi)進行，常用的方法為測定煤灰熔 融溫度、灰成分、灰粘度等數(shù)據(jù)，以某個數(shù)據(jù)或幾個數(shù)據(jù)組合起來形成結(jié)渣 指標(biāo)，與試燒及燃燒試驗相比，可稱為簡易的方法。
上述三種方法技術(shù)難度依次降低，所需成本亦依次降低，但都要耗費較 長的時間，既便用簡易的試驗室指標(biāo)，往往也要兩天到一周的時間，而且灰 熔融溫度及灰成分測定，在電廠煤化驗室往往不具備這方面功能，還須將煤 粉送至專門試驗室。常是煤已燒過出現(xiàn)了某些問題才會送出煤樣，這樣起不 到預(yù)測并及時指導(dǎo)鍋爐運行的作用。方法一是一種驗證方案，實爐試燒可能 引起鍋爐嚴(yán)重結(jié)渣影響運行等事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種快速、安全、準(zhǔn)確的通過測試燃煤灰的色差值檢測燃煤結(jié)渣性的方法。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣解決的
1) 首先，根據(jù)煤質(zhì)及產(chǎn)地將煤分為A F區(qū)
A區(qū)東北內(nèi)蒙古晚侏羅世聚煤區(qū)、華北石炭二疊紀(jì)聚煤區(qū)的褐煤； B區(qū)東北內(nèi)蒙古晚侏羅世聚煤區(qū)、華北石炭二疊紀(jì)聚煤區(qū)的煙煤、貧 煤、無煙煤；
c區(qū)西北早、中侏羅世聚煤區(qū)，華北石炭二疊紀(jì)聚煤區(qū)，滇藏中、新
生代聚煤區(qū)，華南晚二疊世聚煤區(qū)交界處，神府一東勝的煙煤；
D區(qū)西北早、中侏羅世聚煤區(qū)的煙煤；
E區(qū)華南晚二疊世聚煤區(qū)的煙煤、貧煤和無煙煤；
F區(qū)印尼煤；
2) 打開測色色差計預(yù)熱1小時，預(yù)熱結(jié)束后對測色色差計進行調(diào)零和調(diào) 白整定，調(diào)零用標(biāo)準(zhǔn)黑筒，調(diào)白用標(biāo)準(zhǔn)圓形瓷片；
3) 將待測的燃煤工業(yè)分析后的煤灰裝入試驗皿中放在測色色差計下進行 測試；
4) 將測試得到的煤灰的三刺激值X、 Y、 Z、紅色分量A、黃色分量B、 灰的白度L和黃度YI，并選擇待測的燃煤所屬區(qū)域A F中之一，按下述公 式計算燃煤結(jié)渣指數(shù)Sc-
a) 首先計算修正白度值LL，對A、 C、 D、 F區(qū)煤種， 如果B〉A(chǔ)，則delLl-B—A，否則，delLl二0;
如果40〈=YI〈=50， delL2=-0.24XYIXYI+21.6XYI-480.0;否則， delL2=0;
如果delL2〈delLl，則修正白度值LL二L一delLl，否貝iJ，LL-L一delL2; 對B、 E區(qū)煤種，修正白度值LL二L;
b) 根據(jù)修正白度值LL值，計算燃煤結(jié)渣指數(shù)Sc值A(chǔ)區(qū):Sc二-0. 0244XLL+1. 9358;
B區(qū):Sc=8.0X10—5XL2 - 0.0335XL + 2.1466;
C區(qū)Sc=-0. 0003XLLXLL+0. 0108XLL+1. 03;
D區(qū):Sc=-0. 0239XLL+1. 9814;
E區(qū):Sc==-0.0273XL+2. 0306;
F區(qū)Sc=0. 0009XLLXLL-0. 135XLL+5.194; 5)根據(jù)燃煤結(jié)渣指數(shù)Sc的如果進行判定 若Sc〈=0. 35,則該煤種具有低結(jié)渣傾向； 若0. 35<Sc<=0. 6，則該煤種具有中等結(jié)渣傾向； 若0. 6〈Sc〈二0. 85，則該煤種具有高結(jié)渣傾向； 若Sc〉0.85,則該煤種具有嚴(yán)重結(jié)渣傾向。 本發(fā)明的測色色差計采用TCP2C型測色色差計進行測試。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，試驗簡便、快速、成本低廉只需色差計、馬 弗爐等工業(yè)分析儀器，在測灰分的同時即給出煤結(jié)渣性的預(yù)報。具有較高的 準(zhǔn)確性。該方法利用煤工業(yè)分析余灰，只需色差計和計算機各一臺，含煤質(zhì)、 煤灰色差值和結(jié)渣性能數(shù)據(jù)庫，即可方便、快捷、安全的進行煤結(jié)渣性能定 量預(yù)報，預(yù)報準(zhǔn)確性在80%以上，可廣泛用于燃煤電廠鍋爐。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對發(fā)明的內(nèi)容作進一步說明
本發(fā)明根據(jù)試驗室研究，在確信煤灰的顏色與煤的結(jié)渣性存在相關(guān)關(guān)系 的基礎(chǔ)上，對國內(nèi)240余種動力用煤進行了顏色及色差測定，并與試驗室評
價煤結(jié)渣性能的量化指標(biāo)-維火焰爐結(jié)渣指數(shù)進行統(tǒng)計分析，對每種顏
色的灰的結(jié)渣性作出嚴(yán)重結(jié)渣、高結(jié)渣、中等結(jié)渣和低結(jié)渣信息。
而堿性和酸性氧化物的比例決定了煤的結(jié)渣性能。根據(jù)物體顏色測量和 表達原理，顏色差別顯示了煤灰的不同特性，兩者的結(jié)合使得利用煤灰色差
值預(yù)測煤的結(jié)渣性成為可能。
本發(fā)明觀!l試使用的是電廠化驗室進行工業(yè)分析后的余灰，電廠進煤時， 必不可少的程序是在化驗室進行煤的工業(yè)分析和發(fā)熱量測定，測定灰分后的 余灰裝入內(nèi)徑24mm，深3mm的試驗皿內(nèi)，用TCP2C型測色色差計進行測試， 即可得出量化的燃煤結(jié)渣指數(shù)和結(jié)渣趨勢評價結(jié)果。整個工程只需l一2分 鐘，不增加試驗室人員的額外工作，簡便、快速。
本發(fā)明的配套硬件為TCP2C型測色色差計，使用本儀器每次測試前須進 行調(diào)零和調(diào)白整定，其隨機提供的調(diào)白白板時間久了會變色，增大測量誤差。 本發(fā)明確定了一種顏色和形狀不隨時間改變的標(biāo)準(zhǔn)圓形瓷片試樣進行儀器的 標(biāo)定，該瓷片顏色與普通灰的顏色相近，保證了煤灰顏色測試的準(zhǔn)確性。
實施例1
本實施例對華北石炭二疊紀(jì)聚煤區(qū)(神府一東勝)煤進行了結(jié)渣性預(yù)測。
1) 首先，根據(jù)煤質(zhì)及產(chǎn)地將煤分為A F區(qū)
A區(qū)東北內(nèi)蒙古晚侏羅世聚煤區(qū)、華北石炭二疊f驟煤區(qū)的褐煤； B區(qū)東北內(nèi)蒙古晚侏羅世聚煤區(qū)、華北石炭二疊紀(jì)聚煤區(qū)的煙煤、貧 煤、無煙煤；
C區(qū)西北早、中侏羅世聚煤區(qū)，華北石炭二疊紀(jì)聚煤區(qū)，滇藏中、新
生代聚煤區(qū)，華南晚二疊世聚煤區(qū)交界處，神府一東勝的煙煤；
D區(qū)西北早、中侏羅世聚煤區(qū)的煙煤；
E區(qū)華南晚二疊世聚煤區(qū)的煙煤、貧煤和無煙煤；
F區(qū)印尼煤；
2) 打開TCP2C型測色色差計預(yù)熱1小時，預(yù)熱結(jié)束后對測色色差計進行 調(diào)零和調(diào)白整定，調(diào)零用標(biāo)準(zhǔn)黑筒，調(diào)白用標(biāo)準(zhǔn)圓形瓷片；
3) 將待測的燃煤工業(yè)分析后的煤灰裝入試驗皿中放在測色色差計下進行 測試，對試驗煤灰測試，輸出結(jié)果如下
灰的顏色三刺激值X、 Y、 Z分別為:27.90, 26.67， 20.58; 灰的紅色分量A和黃色分量B分別為8.74， 9.72; 灰的白度L和黃度YI分別為51.64， 47.26;
4) 選擇待測的燃煤所屬區(qū)域C，按下述公式計算燃煤結(jié)渣指數(shù)Sc-
a) 首先計算修正白度值LL，此時B〉A(chǔ)，則 delLl=B—A=9. 72-8. 74=0. 98;
此時，YI二47.26位于40和50的區(qū)間內(nèi)， delL2=-0. 24XYIXYI+21. 6XYI-480. 0=4. 774; 此時delL2大于delLl，則,LL=L—delL2=46. 866;
b) 根據(jù)LL值，計算燃煤結(jié)渣指數(shù)Sc值
C區(qū)Sc=-0.0003 XLLXLL+O. 0108 XLL+1. 03=-0.0003 X 46.866 X 46. 866+0. 0108X46. 866+1. 03=0. 877;
5) 根據(jù)燃煤結(jié)渣指數(shù)Sc的如果進行判定
此時Sc 二0.877，則該煤種具有嚴(yán)重結(jié)渣傾向，將燃煤結(jié)渣指數(shù)和結(jié)渣 傾向結(jié)果通知鍋爐運行人員采取預(yù)防措施。。
試驗室對該煤種結(jié)渣試驗所得結(jié)渣指數(shù)為Sc=0. 861，嚴(yán)重結(jié)渣。
預(yù)測結(jié)果與試驗室測試與評價結(jié)果完全相符。
實施例2
采用同樣步驟和方法對A區(qū)某褐煤進行結(jié)渣性預(yù)測，燃煤結(jié)渣指數(shù)Sc = 0.684，試驗室對該褐煤結(jié)渣試驗結(jié)果為Sc=0.66，高結(jié)渣，預(yù)測結(jié)果與試 驗結(jié)果趨勢相符。
權(quán)利要求
1、一種通過測試燃煤灰的色差值檢測燃煤結(jié)渣性的方法，其特征在于按下述步驟進行1)首先，根據(jù)煤質(zhì)及產(chǎn)地將煤分為A～F區(qū)A區(qū)東北內(nèi)蒙古晚侏羅世聚煤區(qū)、華北石炭二疊紀(jì)聚煤區(qū)的褐煤；B區(qū)東北內(nèi)蒙古晚侏羅世聚煤區(qū)、華北石炭二疊紀(jì)聚煤區(qū)的煙煤、貧煤、無煙煤；C區(qū)西北早、中侏羅世聚煤區(qū)，華北石炭二疊紀(jì)聚煤區(qū)，滇藏中、新生代聚煤區(qū)，華南晚二疊世聚煤區(qū)交界處，神府—東勝的煙煤；D區(qū)西北早、中侏羅世聚煤區(qū)的煙煤；E區(qū)華南晚二疊世聚煤區(qū)的煙煤、貧煤和無煙煤；F區(qū)印尼煤；2)打開測色色差計預(yù)熱1小時，預(yù)熱結(jié)束后對測色色差計進行調(diào)零和調(diào)白整定，調(diào)零用標(biāo)準(zhǔn)黑筒，調(diào)白用標(biāo)準(zhǔn)圓形瓷片；3)將待測的燃煤工業(yè)分析后的煤灰裝入試驗皿中放在測色色差計下進行測試；4)將測試得到的煤灰的三刺激值X、Y、Z、紅色分量A、黃色分量B、灰的白度L和黃度YI，并選擇待測的燃煤所屬區(qū)域A～F中之一，按下述公式計算燃煤結(jié)渣指數(shù)Sca)首先計算修正白度值LL，對A、C、D、F區(qū)煤種，如果B>A，則delL1＝B—A，否則，delL1＝0；如果40<＝Y(jié)I<＝50，delL2＝-0.24×YI×YI+21.6×YI-480.0；否則，delL2＝0；如果delL2<delL1，則修正白度值LL＝L—delL1，否則，LL＝L—delL2；對B、E區(qū)煤種，修正白度值LL＝L；b)根據(jù)修正白度值LL值，計算燃煤結(jié)渣指數(shù)Sc值A(chǔ)區(qū)Sc＝-0. 0244×LL+1.9358；B區(qū)Sc＝8. 0×10-5×L2-0.0335×L+2.1466；C區(qū)Sc＝-0. 0003×LL×LL+0.0108×LL+1.03；D區(qū)Sc＝-0. 0239×LL+1.9814；E區(qū)Sc＝＝-0. 0273×L+2.0306；F區(qū)Sc＝0. 0009×LL×LL-0.135×LL+5.194；5)根據(jù)燃煤結(jié)渣指數(shù)Sc的如果進行判定若Sc<＝0. 35，則該煤種具有低結(jié)渣傾向；若0. 35<Sc<＝0.6，則該煤種具有中等結(jié)渣傾向；若0. 6<Sc<＝0.85，則該煤種具有高結(jié)渣傾向；若Sc>0. 85，則該煤種具有嚴(yán)重結(jié)渣傾向。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的通過測試燃煤灰的色差值檢測燃煤結(jié)渣性的方 法，其特征在于所說的測色色差計采用TCP2C型測色色差計進行測試。
全文摘要
通過測試燃煤灰的色差值檢測燃煤結(jié)渣性的方法，首先采用標(biāo)準(zhǔn)黑筒和整定瓷片對色差計進行調(diào)零和標(biāo)定；余灰裝入試驗皿放在色差計下進行測試；測得的煤灰的三刺激值X、Y、Z、紅色分量A、黃色分量B、灰的白度L和黃度YI，選擇燃煤區(qū)域，通過計算得到燃煤結(jié)渣指數(shù)Sc，根據(jù)燃煤結(jié)渣指數(shù)Sc確定該煤種的結(jié)渣傾向。將預(yù)測的燃煤結(jié)渣指數(shù)和結(jié)渣傾向結(jié)果通知鍋爐運行人員采取預(yù)防措施。本方法具有方便、快捷、安全的特點，化驗人員不增加額外工作，預(yù)測準(zhǔn)確性達到了80％以上。
文檔編號G01N33/22GK101393119SQ20081023180
公開日2009年3月25日 申請日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者偉 姚, 相大光, 寧 薛 申請人:西安熱工研究院有限公司