入爐煤發(fā)熱量及計(jì)算方法及其應(yīng)用

1、入爐煤發(fā)熱量的計(jì)算方法及其應(yīng)用劉德陽(yáng)摘 要 介紹了回歸分析方法及其所建立的入爐煤發(fā)熱量計(jì)算公式。通過(guò)實(shí)例分析了發(fā)熱量計(jì)算公式的應(yīng)用。指出該經(jīng)驗(yàn)公式通過(guò)不斷完善，發(fā)揮其檢查驗(yàn)證、快速推算的優(yōu)勢(shì)，可有效指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。關(guān)鍵詞 回歸分析；入爐煤；發(fā)熱量；灰分準(zhǔn)確及時(shí)地掌握煤質(zhì)情況，對(duì)于鍋爐操作調(diào)整和指標(biāo)核算具有重要的指導(dǎo)意義。但在工業(yè)分析中，發(fā)熱量相對(duì)其它煤質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定，影響因素多，工作量大，準(zhǔn)確性更難保證。應(yīng)用回歸分析方法，建立計(jì)算發(fā)熱量的回歸公式，可將計(jì)算發(fā)熱量與測(cè)定發(fā)熱量進(jìn)行對(duì)照，以鑒定準(zhǔn)確性，也可在測(cè)定煤灰分等指標(biāo)后，利用回歸公式迅速推測(cè)發(fā)熱量，以便盡早指導(dǎo)鍋爐調(diào)整燃燒。1 回歸分析法對(duì)同一貨

2、源的煤來(lái)說(shuō)，煤質(zhì)指標(biāo)間有一定的關(guān)系，其發(fā)熱量的高低常常與灰分、水分成反比關(guān)系，而且相關(guān)性很好。因此發(fā)熱量可根據(jù)工業(yè)分析的結(jié)果進(jìn)行近似計(jì)算。資料12提供了幾個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式做為參考。但這些經(jīng)驗(yàn)公式，要求煤種條件苛刻，拿來(lái)直接運(yùn)用，偏差往往很大，所以有必要建立起目前所用煤種的經(jīng)驗(yàn)公式。利用已有的煤質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用回歸分析法，可直觀簡(jiǎn)捷地建立經(jīng)驗(yàn)公式?；貧w分析法是擬合試驗(yàn)曲線和分析化驗(yàn)結(jié)果的重要方法。它是在假設(shè)狀態(tài)下，研究某種或某些原因（自變量）的變動(dòng)對(duì)某一結(jié)果（因變量）的影響程度。只處理兩個(gè)變量之間線性相互關(guān)系的分析稱為一元線性回歸分析，其直線模型為y=a+bx此式稱為y對(duì)x的直線回歸方程。除直線外，因

3、變量與自變量的關(guān)系還可能是多項(xiàng)式、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)，等等。在直線相關(guān)條件下，研究?jī)蓚€(gè)或兩個(gè)以上自變量對(duì)一個(gè)因變量的數(shù)量變動(dòng)關(guān)系，稱為多元線性回歸分析?；貧w方程的一般表達(dá)式為y=a+b1x1+b2x2+bnxn借助一元線性回歸公式，可建立發(fā)熱量y與灰分x的直線關(guān)系式。關(guān)鍵點(diǎn)是根據(jù)日常積累的發(fā)熱量y與灰分x數(shù)據(jù)，計(jì)算出系數(shù)a和b。確定a、b的最常用的方法是最小二乘法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在通過(guò)Excel等軟件可以很便捷地計(jì)算出系數(shù)a、b，而且數(shù)據(jù)量越大，得到的該煤種的公式越準(zhǔn)確。2 發(fā)熱量計(jì)算公式的建立與應(yīng)用我們以某電廠為例，其2009年12月份入爐煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。 表1：煤樣灰

4、分發(fā)熱量%Mj/kg126.2525.436228.6924.135328.8524.310428.6224.361526.2525.431625.5625.624727.4424.941826.2325.499929.7023.8781029.2824.1871129.0424.7551226.9125.4311325.4425.7191425.9625.6891525.6925.7001625.1526.0431726.1425.3131826.6125.3461929.2923.9172030.4723.641采用回歸分析法，可得入爐煤發(fā)熱量y與灰份x關(guān)系曲線（見(jiàn)下圖1）發(fā)熱量(Mj/k

5、g)23.524.024.525.025.526.026.52425262728293031灰分(%)圖1 入爐煤發(fā)熱量與灰份關(guān)系曲線其直線關(guān)系式為：y = -0.4335x + 36.835建立發(fā)熱量計(jì)算公式后，可用于檢查驗(yàn)證煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行偏差分析。一旦發(fā)現(xiàn)計(jì)算發(fā)熱量與試驗(yàn)數(shù)據(jù)不符，應(yīng)查看化驗(yàn)過(guò)程是否有誤、數(shù)據(jù)是否抄寫(xiě)正確、煤種是否發(fā)生變化。也可通過(guò)發(fā)熱量灰分計(jì)算公式反推灰分的化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)偏差超過(guò)2%（亦或超過(guò)500kj/kg）時(shí)，應(yīng)復(fù)查備份煤樣，以確認(rèn)最終結(jié)果。下例檢查了該電廠2010年2月份15個(gè)入爐煤樣，結(jié)果見(jiàn)下表2。表2：煤樣灰分測(cè)定發(fā)熱量計(jì)算發(fā)熱量偏差偏差率%Mj/k

6、gMj/kgMj/kg%1 28.13 24.47 24.64 -0.17 -0.70 2 27.49 24.61 24.92 -0.31 -1.25 3 28.11 24.52 24.65 -0.13 -0.53 4 28.40 24.61 24.52 0.09 0.35 5 25.78 25.38 25.66 -0.28 -1.10 6 28.54 24.15 24.46 -0.31 -1.30 7 25.80 25.34 25.65 -0.31 -1.23 8 29.90 23.23 23.87 -0.64 -2.77 9 25.97 25.14 25.58 -0.44 -1.74 10

7、 26.8424.92 25.20 -0.28 -1.12 11 26.49 25.09 25.35 -0.26 -1.04 12 33.11 23.96 22.48 1.48 6.17 13 25.61 25.47 25.73 -0.26 -1.03 14 26.63 24.91 25.29 -0.38 -1.53 15 28.75 24.11 24.37 -0.26 -1.09 平均27.70 24.66 24.83 -0.16 -0.67 表中可以看出：1）測(cè)定發(fā)熱量比計(jì)算發(fā)熱量普遍偏低，平均偏低0.16Mj/kg。偏差率為0.67%，小于2%，結(jié)果可信。2）煤樣8和12出現(xiàn)了較大的偏差，查灰分明顯偏高。應(yīng)校核備份煤樣。3 改進(jìn)3.1 上文介紹的是最簡(jiǎn)單的一元一次回歸方程，實(shí)際上，建立發(fā)熱量與灰分的一元n次回歸方程，或者灰分、水分做為自變量的二元一次發(fā)熱量回歸方程，計(jì)算結(jié)果能夠更為準(zhǔn)確。3.2 回歸分析法得出的經(jīng)驗(yàn)公式只對(duì)近期穩(wěn)定煤種有效。煤種的突變會(huì)造成較大偏差。同樣的煤源，質(zhì)量也可能有所變化。因此，一旦發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)公式平均偏差超過(guò)允許值時(shí)，就要考慮在近期數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行公式修正。3.3 采用回歸分析方法還可建立起進(jìn)廠煤發(fā)熱量計(jì)算公式。對(duì)于同一批煤，檢查