本發(fā)明公開(kāi)了一種用于帶低低溫省煤器-暖風(fēng)器運(yùn)行的鍋爐熱效率計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)內(nèi)超低排放和節(jié)能改造工作的發(fā)展，該領(lǐng)域出現(xiàn)了一項(xiàng)新的技術(shù)方案，即低低溫省煤器聯(lián)合暖風(fēng)器改造。在原除塵器進(jìn)口煙道加裝低低溫省煤器，配合電除塵器改造，實(shí)現(xiàn)低溫除塵，達(dá)到電除塵出口粉塵排放目標(biāo)；設(shè)置暖風(fēng)器，用低低溫省煤器加熱后的凝結(jié)水加熱空預(yù)器入口風(fēng)溫。這一系統(tǒng)既能滿(mǎn)足低溫除塵的需要，又能加熱凝結(jié)水，排擠一部分抽氣，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了尾部煙氣的余熱利用，經(jīng)濟(jì)效益明顯。但這一新興技術(shù)方案也為鍋爐效率的計(jì)算帶來(lái)一定的干擾，使用國(guó)標(biāo)規(guī)定的方法需要將暖風(fēng)器帶入熱量當(dāng)作外來(lái)熱量，再對(duì)排煙溫度(空預(yù)器出口煙溫)進(jìn)行帶暖風(fēng)器的修正，這一修正過(guò)程需要分三種情況討論，修正方法繁瑣，因此提出一種不需要對(duì)暖風(fēng)器進(jìn)行修正的鍋爐效率計(jì)算方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于帶低低溫省煤器-暖風(fēng)器運(yùn)行的鍋爐熱效率計(jì)算方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種用于帶低低溫省煤器-暖風(fēng)器運(yùn)行系統(tǒng)的鍋爐熱效率計(jì)算方法，包括以下步驟：

步驟1計(jì)算低低溫省煤器-暖風(fēng)器運(yùn)行系統(tǒng)的外來(lái)熱量Q_wl，公式如下：

Q_wl＝D_ln(h″_ln-h′_ln)

式中：D_ln-暖風(fēng)器中冷凝水流量，kg/h；h_ln”-暖風(fēng)器出口冷凝水焓值，kJ/kg；h_ln’-暖風(fēng)器出口冷凝水焓值，kJ/kg；

步驟2以環(huán)境溫度為系統(tǒng)的入口送風(fēng)溫度，以實(shí)測(cè)空預(yù)器出口煙溫為排煙溫度，計(jì)算出排煙熱損失Q₂；然后即可得到折算排煙熱損失Q′₂，公式如下：

Q′₂＝Q₂-Q_wl

步驟3通過(guò)Q′₂的值利用迭代的方法倒推計(jì)算出折算排煙溫度θ_zs；

步驟4以折算排煙溫度θ_zs代替實(shí)測(cè)排煙溫度，環(huán)境溫度為入口送風(fēng)溫度，依照國(guó)標(biāo)GB10184-1988第6、7節(jié)提供的計(jì)算方法，計(jì)算出實(shí)測(cè)鍋爐熱效率，將折算排煙溫度θ_zs修正到設(shè)計(jì)入口送風(fēng)溫度，即可得到進(jìn)行送風(fēng)溫度修正后的鍋爐熱效率。

所述的步驟2中計(jì)算出排煙熱損失Q₂的方法是依據(jù)GB10184-1988中6.3.1節(jié)公式(35)-(52)來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。

所述步驟3中折算排煙溫度Q_zs的迭代計(jì)算法如下，

首先由步驟2計(jì)算得出折算排煙熱損失為Q′₂，然后假定一個(gè)排煙溫度為θ′_py，依據(jù)GB10184-1988中6.3.1節(jié)公式(35)-(52)計(jì)算出排煙溫度θ′_py對(duì)應(yīng)的排煙熱損失為Q_zs，如果滿(mǎn)足條件|Q_zs-Q′₂|≤0.05％，則θ_zs＝θ′_py，如果不滿(mǎn)足條件|Q_zs-Q′₂|≤0.05％，則從新設(shè)定θ′_py，直到滿(mǎn)足條件|Q_zs-Q′₂|≤0.05％為止。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明提出折算排煙溫度的計(jì)算方法，在修正到設(shè)計(jì)風(fēng)溫的鍋爐熱效率計(jì)算中，以折算排煙溫度代替實(shí)測(cè)排煙溫度進(jìn)行設(shè)計(jì)送風(fēng)溫度修正十分簡(jiǎn)單，避免了傳統(tǒng)方法修正過(guò)程中對(duì)暖風(fēng)器的繁瑣討論。

附圖說(shuō)明

圖1低低溫省煤器-暖風(fēng)器系統(tǒng)；

圖2折算排煙溫度Q_zs的迭代計(jì)算流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1所示，本方法適用于帶有低低溫省煤器聯(lián)合暖風(fēng)器的鍋爐機(jī)組，該系統(tǒng)描述為某低壓加熱器出口的冷凝水流入低低溫省煤器，冷凝水在低低溫省煤器中經(jīng)煙氣加熱，之后流入暖風(fēng)器中冷凝水將熱量傳遞給空氣預(yù)熱器入口的空氣，然后冷凝水返回下一級(jí)低壓加熱器，被加熱后的空氣進(jìn)入空氣預(yù)熱器，如圖1所示。

反平衡法計(jì)算鍋爐效率的公式可以簡(jiǎn)化如下：

式中：η——鍋爐效率，％；

Q₁——鍋爐有效利用的熱量，kJ/kg；

Q_r——1kg燃料帶入鍋爐的熱量，kJ/kg；

Q_s——鍋爐各項(xiàng)熱損失之和，kJ/kg；

又有：

Q_s＝Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆ (2)

式中：Q₂——排煙熱損失，kJ/kg；

Q₃——化學(xué)未完全燃燒熱損失，kJ/kg；

Q₄——機(jī)械未完全燃燒熱損失，kJ/kg；

Q₅——散熱損失，kJ/kg；

Q₆——其他熱損失，kJ/kg；

帶有低低溫省煤器-暖風(fēng)器的鍋爐機(jī)組運(yùn)行時(shí)，由于暖風(fēng)器帶入鍋爐一部分外來(lái)熱量Q_wl，按照傳統(tǒng)方法這一項(xiàng)熱量應(yīng)計(jì)入Q_r中，隨之帶來(lái)的問(wèn)題是在進(jìn)行設(shè)計(jì)送風(fēng)溫度修正時(shí)，需要考慮暖風(fēng)器的影響，這一影響需分三種情況分析，比較繁瑣。

由于暖風(fēng)器加熱空氣預(yù)熱器入口空氣的熱量來(lái)自于冷凝水，冷凝水的這部分熱量來(lái)自于空預(yù)器之后的排煙熱量，因此可以說(shuō)暖風(fēng)器帶入鍋爐的外來(lái)熱量Q_wl最終來(lái)自于排煙熱量Q₂，因此我們把這一項(xiàng)熱量從排煙熱損失中減去，得到折算的排煙損失熱量Q′₂＝Q₂-Q_wl，通過(guò)Q′₂的值利用迭代的方法倒推計(jì)算出折算排煙溫度θ_zs，此時(shí)，以折算排煙溫度θ_zs代替實(shí)際排煙溫度計(jì)算出的鍋爐效率即為實(shí)測(cè)鍋爐熱效率，將排煙溫度修正到設(shè)計(jì)送風(fēng)溫度時(shí)，只需將折算排煙溫度θ_zs修正到設(shè)計(jì)送風(fēng)溫度即可，因?yàn)橐呀?jīng)考慮了外來(lái)熱量的影響，所以無(wú)需考慮暖風(fēng)器的復(fù)雜影響，將修正后折算排煙溫度帶入計(jì)算程序即可得到進(jìn)行設(shè)計(jì)送風(fēng)溫度修正后的鍋爐熱效率。

本發(fā)明具體的計(jì)算方法如下：

(1)首先計(jì)算出外來(lái)熱量Q_wl，計(jì)算公式如下：

Q_wl＝D_ln(h″_ln-h′_ln) (3)

式中：

D_ln-暖風(fēng)器中冷凝水流量，kg/h；

h_ln”-暖風(fēng)器出口冷凝水焓值，kJ/kg；

h_ln’-暖風(fēng)器出口冷凝水焓值，kJ/kg；

(2)以環(huán)境溫度為入口送風(fēng)溫度，以空預(yù)器出口煙溫為排煙溫度，依據(jù)GB10184-1988中6.3.1節(jié)公式(35)-(52)計(jì)算出排煙熱損失Q₂；

然后即可得到折算排煙熱損失Q′₂，公式如下：

Q′₂＝Q₂-Q_wl (4)

(3)通過(guò)Q′₂的值利用迭代的方法倒推計(jì)算出折算排煙溫度θ_zs。

折算排煙溫度Q_zs的迭代計(jì)算過(guò)程如圖2所示，Q_zs為假定排煙溫度θ′_py對(duì)應(yīng)的排煙熱損失，此時(shí)的入口送風(fēng)溫度都取環(huán)境溫度，由排煙溫度和入口送風(fēng)溫度計(jì)算出排煙熱損失的方法依照GB10184-1988第6.2節(jié)提供的方法進(jìn)行計(jì)算，不在此處贅述。

具體的如流程圖2所示，具體的過(guò)程如下：

首先計(jì)算得出折算排煙熱損失Q′₂，然后假定一個(gè)排煙溫度為θ′_py，計(jì)算出該排煙溫度對(duì)應(yīng)的排煙熱損失為Q_zs，，如果滿(mǎn)足條件|Q_zs-Q′₂|≤0.05％，則θ_zs＝θ′_py，如果不滿(mǎn)足條件|Q_zs-Q′₂|≤0.05％，則從新設(shè)定θ′_py，直到滿(mǎn)足條件|θ_zs-Q′₂|≤0.05％為止。

(4)以折算排煙溫度θ_zs代替實(shí)測(cè)排煙溫度，環(huán)境溫度為入口送風(fēng)溫度，依照國(guó)標(biāo)GB10184-1988第6、7節(jié)提供的方法，計(jì)算出實(shí)測(cè)鍋爐熱效率，將折算排煙溫度θ_zs修正到設(shè)計(jì)入口送風(fēng)溫度，即可得到進(jìn)行送風(fēng)溫度修正后的鍋爐熱效率。

上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以?xún)?nèi)。