(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211045766.2 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 南京罕华流体技术有限公司 地址 210029 江苏省南京市 鼓楼区汉中门 大街301号402室 (72)发明人 耿胜松　杨靖辉　夏思仪　姜宇凡　 (74)专利代理 机构 沈阳亚泰专利商标代理有限 公司 21107 专利代理师 王荣亮 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种钢铁联合企业自备电厂锅炉实用能效 评价方法 (57)摘要 一种钢铁联合企业自备电厂锅炉实用能效 评价方法， 解决剩余煤气波动频繁， 导致锅炉的 煤气供应量和煤气热值不稳定， 钢铁厂锅炉系统 的能效情况无法有效开展分析工作， 锅炉节能降 碳工作缺少参考依据的问题。 该锅炉实用能效评 价方法建立燃料量及燃料热值波动条件下的锅 炉能效评价方式， 且建立由煤气热值区间法、 煤 气热值与锅炉效率关联模型、 锅炉热效率优化区 间分析法构成的钢铁厂锅炉热效率核算区间法 模型， 并进行分析诊断。 该评价方法能够根据钢 铁企业锅炉系统的实际条件， 解决在钢铁厂锅炉 燃料波动、 煤气热值未知条件下的锅炉实用能效 评价问题， 有效指导钢铁厂锅炉系统的分析诊断 和优化改进工作。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115526456 A 2022.12.27 CN 115526456 A 1.一种钢铁联合企业自备电厂锅炉实用能效评价方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤一、 供给锅炉煤气热值变化分析； 煤气热值受到B FG、 COG、 LD G供给量及对应低位发 热量影响； 且煤气流量可通过计量系统获得， 而煤气热值未知， 热值分析采用区间法比采用 固定值法更合理； 煤气热值区间法表 述形式为[Hmin， Hmax]， 钢铁厂锅炉端供给的煤气热值无 法获得准确值， 以一定区间范围表示； 步骤二、 建立煤气热值与锅炉效率关联模型； 采用热效率衡量锅炉运行效果， 进而评价 锅炉能效； 步骤三、 区间分析法计算锅炉优化热效率范围； 采用历史数据分析法， 统计最近N天的 煤气供给量V及对应的锅炉效率； 步骤四、 锅炉运行 范围确定； 步骤五、 锅炉能效评价。 2.根据权利要求1所述的钢铁联合企业自备电厂锅炉实用能效评价方法， 其特征在于： 所述步骤一， 煤气热值的计算如式(1)所示： 式中： VBFG、 VCOG、 VLDG分别表示供 给锅炉的BFG、 CO G、 LDG流量； HBFG、 HCOG、 HLDG分别表示BFG、 CO G、 LDG的低位发热量。 3.根据权利要求2所述的钢铁联合企业自备电厂锅炉实用能效评价方法， 其特征在于： BFG热值范围约3000～4400kJ/Nm3， COG热值范围约15000～17800kJ/Nm3， LDG热值范围约 6000～7500kJ/Nm3； 由式(1)可知， 混合后煤气热值H热值的范围为3000～17800kJ/Nm3； 由于各 类煤气体积量均在变化， 故供给锅炉的煤气混合配比在不断变化， 各时段煤气热值也将在 一定范围变化。 4.根据权利要求1所述的钢铁联合企业自备电厂锅炉实用能效评价方法， 其特征在于： 所述步骤二， 由锅炉运行工艺原理可知， 锅炉热效率为锅炉的有效热与入炉原料带入的总 热量之比， 如式(2)所示： 式中： η表示锅炉的热效率； Q有 效表示锅炉的有效热； Q送 入表示入炉燃料 带入锅炉的总热量； h蒸 汽、 h给 水分别表示锅炉蒸汽、 给 水的焓值。 5.根据权利要求4所述的钢铁联合企业自备电厂锅炉实用能效评价方法， 其特征在于： 入炉燃料 带入锅炉的总热量 Q送 入的计算公式， 如下： Q送 入＝V煤气×H热值                        (3) 式中： V煤气表示送入锅炉的煤气体积量； H热值表示送入锅炉的煤气热值。 6.根据权利要求5所述的钢铁联合企业自备电厂锅炉实用能效评价方法， 其特征在于： 由式(2)和式(3)可知， 煤气热值与锅炉效率成反比例规律影响； 锅炉效率核算过程， 根据钢权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115526456 A 2企实际， 自备电厂锅炉蒸汽、 给水焓值可以直接测得； 分别取煤气热值区间的最低和最高值 参与(2)式计算， 得到锅炉对应热效率区间。 7.根据权利要求1所述的钢铁联合企业自备电厂锅炉实用能效评价方法， 其特征在于： 所述步骤三， 核算统计时间段内的锅炉效率情况； 对应30天的统计时间段内， 锅炉效率的发 生概率在90％以上的情况； 针对统计情况， 建立如下的计算 流程予以解决： ①将30个统计时段分别以Vi表示， 与Vi对应的锅炉效率 为 ηi， i＝{1、 2、…、 30}； ②每个Vi对应的锅炉热效率直线段， 分别取效率最大值 和最小值 形成30天煤 气供给量Vi时的效率 最大值集合和最小值 集合 ③令 和 分别表示 集合 的最大值和最小值； ④令 和 分别表示 集合 的最大值和最小值； ⑤令 式中a％表示占比； 令 式中b％表示占比； ⑥令a％＝b％＝90％， 则新效率区间[MIN， MAX]为锅炉系统供给煤气量Vi时， 最合理的 效率区间， 且发生 率占比90％以上。 8.根据权利要求1所述的钢铁联合企业自备电厂锅炉实用能效评价方法， 其特征在于： 所述步骤四， 以γ表示锅炉实际燃料 供应量与额定 燃料量的比值， 其计算过程如下式： ηb(γ)＝‑74.36γ2+162.58γ+3.15                  (5) 式中： vb表示供应锅炉b的燃料量； 表示供给锅炉b的燃料量的标准 值。 9.根据权利要求4所述的钢铁联合企业自备电厂锅炉实用能效评价方法， 其特征在于： 所述步骤五， 对于钢 铁企业任意锅炉， 调用式(2)计算锅炉效率η锅炉， 如果η锅炉∈[MAX， MIN]， 则表示锅炉运行合理； 如果η锅炉>MAX线， 则表示锅炉此刻运行的热效率较高， 但不能维持长 期稳定， 很快会波动并降下去， 非但锅炉运行不算高效， 反而导致锅炉工况波动， 不利于锅 炉运行； 而如果 η锅炉<MIN线， 则表 示锅炉低效运行， 需要向系统发出提示信息， 提醒企业煤气 调度予以改进， 保证钢铁厂锅炉的高效运行。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115526456 A 3