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龍圖騰網獲悉廈門大學申請的專利一種適用于煤粉爐爐內干法脫硫的計算分析方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116304494B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310260705.6，技術領域涉及：G06F17/12；該發明授權一種適用于煤粉爐爐內干法脫硫的計算分析方法是由周華;李豪;曹志凱;車黎明;吳雪娥設計研發完成，并于2023-03-17向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種適用于煤粉爐爐內干法脫硫的計算分析方法在說明書摘要公布了：一種適用于煤粉爐爐內干法脫硫的計算分析方法，涉及煤粉鍋爐尾氣凈化。1建立模型分區：根據工業級煤粉爐幾何尺寸和計算精度，將煤粉爐自下而上分為n個串聯反應室；2模型中進料參數：煤質分析數據、進煤量、進風量、脫硫劑組分與CaS比，脫硫劑載氣比、脫硫劑進料位置；3建立爐內燃燒過程模型。將工業級空氣分級燃燒煤粉爐模型與基于硫釋放、碳酸鈣分解與燒結、硫捕獲三種涉及硫轉化的模型結合，利用工業實際運行參數作為模型輸入參數并將所建立的模型求解得出爐內干法脫硫的脫硫效率，利用該方法還可研究鈣基脫硫劑組分、CaS比、爐內進料位置等對脫硫效果的影響，可為空氣分級燃燒煤粉爐爐內脫硫設計提供參考依據。

本發明授權一種適用于煤粉爐爐內干法脫硫的計算分析方法在權利要求書中公布了：1.一種適用于煤粉爐爐內干法脫硫的計算分析方法，其特征在于包括以下步驟： 1建立模型分區：根據工業級煤粉爐幾何尺寸和計算精度，將煤粉爐自下而上分為n個串聯反應室；所述反應室假設為全混流反應器，基于每個反應室內各組分的反應速率，建立各反應室的質量守恒和能量守恒方程； 2模型中進料參數：煤質分析數據、進煤量、進風量、脫硫劑組分與CaS比，脫硫劑載氣比、脫硫劑進料位置；所述脫硫劑組分為CaCO3和CaO，載氣比0.3～5；脫硫劑組分、CaS比、脫硫劑進料位置參數可調整，調整后重復步驟2～6即得出不同參數時的脫硫效率； 3建立爐內燃燒過程模型：爐內燃燒包括碳燃燒模型和氣相燃燒； 其中，碳燃燒模型采用縮核模型，燃燒速率如下： 式中：RC,j,i代表第j反應室進料煤中焦炭在第i反應室內的燃燒速率，kgs，RC,i代表第i反應室內焦炭總燃燒速率，kgs； 氣相燃燒的燃燒速率如下： Rg,i＝niΣrvg,rRr,i Rg,i代表第i反應室內組分g反應速率，kmolm3·s，其中，g包括O2、N2、NH3、NO、CH4、C2H4、CO2、H2O、SO2、H2S、COS，ni表示第i反應室內煙氣的物質的量，kmol，vg,r代表組分g在化學反應r中的化學計量系數，Rr,i代表第i小室內化學反應r的反應速率，1m3·s； 4建立硫轉化模型：爐內干法脫硫反應包括碳酸鈣分解與燒結反應、氧化鈣硫酸化反應、硫酸鈣分解與還原反應； 碳酸鈣分解的速率如下： 式中，RCa,i代表第i層反應室內碳酸鈣分解速率，kgm3·s，kCa,i代表第i層反應室內碳酸鈣煅燒的速率常數，ms，ρCa代表碳酸鈣密度，kgm3，代表第i層反應室內碳酸鈣質量濃度，kgm3，代表碳酸鈣比表面積，m2kg，Pe代表碳酸鈣平衡分解壓力，kPa，代表第i層反應室內二氧化碳的分壓，kPa； 氧化鈣硫酸化反應的速率如下： logrG0,j＝-23.33+nlogTg,i 式中，RS1,j,i代表第j層反應室進入或生成的氧化鈣在第i層反應室中的反應速率，kmolm3·s，ks代表氧化鈣硫酸化反應速率常數，m4kmol·s，rG,j,i代表第j層反應室中進入或生成的氧化鈣顆粒部分硫酸化后在第i層反應室中的半徑，m，rG0,j代表第j層反應室中進入或生成的氧化鈣顆粒的初始半徑，m，cCaO,i代表第i層反應室中氧化鈣的摩爾濃度，kmolm3，代表第i層反應室中二氧化硫的濃度，kmolm3，z代表硫酸鈣與氧化鈣的摩爾體積比，取3.09，rc,j,i代表第j層反應室進入或生成的氧化鈣在第i層未反應的半徑，m，n代表高溫燒結影響，數值受碳酸鈣種類影響； 硫酸鈣分解與還原反應速率如下： 式中，RS2,j,i代表第j層反應室生成的硫酸鈣在第i層的分解速率，kmolm3·s，RS3,j,i代表第j層反應室生成的硫酸鈣在第i層的還原速率，kmolm3·s，代表第i層反應室內硫酸鈣摩爾濃度，kmolm3，kd代表硫酸鈣分解反應速率常數，ms，kr代表硫酸鈣還原反應速率常數，m4kmol·s； 第i層反應室內SO2反應速率如下： 式中，代表第i層反應室內二氧化硫反應速率，kmolm3·s，RS,i代表第i層氣相均相反應二氧化硫生成速率，kmolm3·s； 5基本守恒方程組：根據全混流模型建立各反應室內的各組分的質量守恒與能量守恒微分方程組； 固相質量守恒方程為： 式中，Vi代表第i層反應室的體積，m3，cs,j,i代表第j層進入的固體s在第i層的質量濃度，kgm3，其中，固體s表示焦炭、灰分、氧化鈣、硫酸鈣和碳酸鈣，Fs,i代表第i層進入固體s的質量，kgs，Qi代表第i層出口的體積流量，m3s；Rs,i代表第i層固體s的反應速率，kgm3·s； 氣相質量守恒方程為： 式中，xg,i代表第i層氣體g的體積分數，Fg,i代表第i層進料氣體組分g的摩爾量，kmols，Ni代表第i層出口氣體的摩爾流量，kmols，Rg,i代表第i層氣體組分g的反應速率，kmolm3·s； 能量守恒方程為： 式中，cn,i代表第i層內組分n的濃度，kmolm3，n包括氣體組分和固體組分，Cpn,i代表第i層組分n的比熱容，kJkmol·K，Qh,in,i代表第i層進料的能量，kJs，Qh,i代表第i層流向第i+1層的能量，kJs，QR,i代表第i層化學反應釋放的能量，kJs，Qra,i代表第i層向相鄰反應器和水冷壁的輻射傳熱的能量，kJs，Qw,i代表第i層熱損失能量，kJs； 6模型求解：采用編程或Matlab對微分方程組求解，輸出爐內干法脫硫效率； 脫硫效率如下式： 式中，ηS代表脫硫效率，代表未加入脫硫劑模型出口SO2在基準氧含量為6％時的濃度，mgNm3，代表加入脫硫劑后模型出口SO2在基準氧含量為6％時的濃度，mgNm3。

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