鍋爐各級(jí)受熱面煙氣溫度確定方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鍋爐各級(jí)受熱面煙氣溫度確定方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 省煤器、過(guò)熱器、再熱器等設(shè)備是鍋爐的重要組成部分，維持其受熱面溫度穩(wěn)定是 保證機(jī)組安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行所必需的。然而，鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中，往往會(huì)在內(nèi)部形成非均勻溫 度場(chǎng)，造成受熱面吸熱偏差，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生爆管。因此，監(jiān)測(cè)各級(jí)受熱面工質(zhì)和煙氣的溫 度是十分必要的。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中各級(jí)受熱面工質(zhì)的溫度可以利用如下方法獲得：
[0004] 1、對(duì)受熱面出口、入口煙氣溫度進(jìn)行假設(shè)，根據(jù)受熱面出口、入口煙氣溫度查焓 溫表，得出受熱面出口、入口煙氣焓值I"、1'，計(jì)算煙氣經(jīng)過(guò)對(duì)流換熱面時(shí)所放出的熱量 Q cre：
[0005]
[0006] 其中，A a為漏風(fēng)系數(shù)，對(duì)于現(xiàn)代鍋爐，水平煙道和下行對(duì)流煙道四周壁面都采 用膜式結(jié)構(gòu)，在爐膛出口至省煤器出口的區(qū)域間，累加漏風(fēng)系數(shù)很小，常采用E △ a =0; 滬為保熱系數(shù)，大型電站鍋爐P = 0.998 為受熱面前過(guò)量空氣系數(shù)等于1時(shí)漏入空氣的 焓。
[0007] 2、計(jì)算受熱面總傳熱系數(shù)K :
[0008]
[0009] 其中，a i為煙氣對(duì)管壁的放熱系數(shù)；a 2為管壁對(duì)工質(zhì)的放熱系數(shù)；S ash為煙氣側(cè) 積灰層厚度，A ash為煙氣側(cè)導(dǎo)熱系數(shù)；
[0010] 傳熱溫差A(yù)T為進(jìn)出口煙氣平均溫度;^和工質(zhì)平均溫度t之差，即：
[0011]
[0012] 3、計(jì)算工質(zhì)對(duì)流吸熱量Q，：
[0013]
[0014] 其中，BMl為計(jì)算燃料耗量；H為受熱面面積；
[0015] 計(jì)#
滿足要求則停止計(jì)算。
[0016] 4、計(jì)算工質(zhì)的吸熱量Qcab:
[0017]
[0018] 其中，D為受熱面內(nèi)蒸汽流量；i'為受熱面進(jìn)口工質(zhì)焓值，i"為受熱面出口工質(zhì) 焓值；
[0019] 根據(jù)已知的工質(zhì)進(jìn)口溫度可得工質(zhì)進(jìn)口焓值i'，進(jìn)而求出出口焓值i"及工質(zhì) 出口溫度。
[0020] 可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)在計(jì)算鍋爐各級(jí)受熱面工質(zhì)的溫度時(shí)是用假設(shè)的煙氣溫度推算工 質(zhì)溫度。在現(xiàn)代電廠的DCS(DistributedControlSystem，分布式控制系統(tǒng)）表盤上，沒(méi)有 鍋爐各級(jí)受熱面煙氣的溫度。事實(shí)上，現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有推算煙氣溫度的方法，而是假設(shè)出煙 氣溫度用來(lái)推算工質(zhì)溫度，現(xiàn)有技術(shù)中假設(shè)的煙氣溫度并不準(zhǔn)確，因此，需要建立一種鍋爐 各級(jí)受熱面煙氣在線測(cè)量方法，準(zhǔn)確獲得鍋爐各級(jí)受熱面煙氣溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種鍋爐各級(jí)受熱面煙氣溫度確定方法，用以獲得準(zhǔn)確的鍋爐 各級(jí)受熱面煙氣溫度，該方法包括：
[0022] 根據(jù)DCS表盤上鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)溫度和壓力，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn) 出口工質(zhì)焓值；
[0023] 根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)焓值、受熱面內(nèi)蒸汽流量及計(jì)算燃料耗量，確定 鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)的吸熱量；
[0024] 根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)的吸熱量，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣放 熱量；
[0025] 根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣放熱量、煙氣流量、實(shí)際煙氣量、煙氣的定壓比 熱容，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣溫差；
[0026] 以省煤器入口煙氣溫度為基礎(chǔ)，根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣溫差，確定鍋 爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣溫度。
[0027] -個(gè)實(shí)施例中，按如下公式，根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)焓值、受熱面內(nèi)蒸汽 流量及計(jì)算燃料耗量，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)的吸熱量：
[0028]
[0029] 其中，Q,為受熱面進(jìn)出口工質(zhì)的吸熱量，i'為受熱面進(jìn)口工質(zhì)焓值，i"為受熱 面出口工質(zhì)焓值，D為受熱面內(nèi)蒸汽流量，BMl為計(jì)算燃料耗量。
[0030] 一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于布置在屏式受熱面出口煙道內(nèi)的高溫級(jí)對(duì)流過(guò)熱器或再熱 器，進(jìn)一步根據(jù)穿過(guò)屏區(qū)的來(lái)自爐膛和屏空間的輻射熱量，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工 質(zhì)的吸熱量：
[0031]
[0032] 其中，穿過(guò)屏區(qū)的來(lái)自爐膛和屏空間的輻射熱量。
[0033] -個(gè)實(shí)施例中，按如下公式，根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)的吸熱量，確定鍋爐 各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣放熱量：
[0034] Q=Qcab；
[0035] 其中，Q為受熱面進(jìn)出口的煙氣放熱量。
[0036] -個(gè)實(shí)施例中，按如下公式，根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣放熱量、煙氣流 量、實(shí)際煙氣量、煙氣的定壓比熱容，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣溫差，包括：
[0037] Q=VycpA0B；
[0038]其中，Vy為實(shí)際煙氣量，Vy=Vy°+(a-l)V°;
[0039] a為過(guò)量空氣系數(shù)，
〇2為煙氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)；
[0040] Vy°為理論煙氣量，V°為理論空氣量；
[0041] Vy0^V°;V0 =l'〇l9f'；，ar +0-278 ;Qnet " 為燃料低位發(fā)熱量； y 4186 '
[0042] %為煙氣的定壓比熱容；
[0043] & = 0.154cpCO； +0.035c，,,4 +0.81lc病，~仰:為C〇2的平均定壓比熱容，~處為〇2 的平均定壓比熱容，為N2的平均定壓比熱容；
[0044] B為煙氣流量；
[0045] A0為煙氣溫差。
[0046] -個(gè)實(shí)施例中，以省煤器入口煙氣溫度為基礎(chǔ)，根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙 氣溫差，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣溫差時(shí)，計(jì)算到后屏入口煙氣溫度。
[0047] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種鍋爐各級(jí)受熱面煙氣溫度確定裝置，用以獲得準(zhǔn)確的鍋 爐各級(jí)受熱面煙氣溫度，該裝置包括：
[0048] 工質(zhì)焓值確定模塊，用于根據(jù)DCS表盤上鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)溫度和壓 力，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)焓值；
[0049] 工質(zhì)吸熱量確定模塊，用于根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)焓值、受熱面內(nèi)蒸汽 流量及計(jì)算燃料耗量，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)的吸熱量；
[0050] 煙氣放熱量確定模塊，用于根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)的吸熱量，確定鍋爐 各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣放熱量；
[0051] 煙氣溫差確定模塊，用于根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣放熱量、煙氣流量、實(shí) 際煙氣量、煙氣的定壓比熱容，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣溫差；
[0052] 煙氣溫度確定模塊，用于以省煤器入口煙氣溫度為基礎(chǔ)，根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn) 出口的煙氣溫差，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣溫度。
[0053] -個(gè)實(shí)施例中，工質(zhì)吸熱量確定模塊具體用于：
[0054] 按如下公式，根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)焓值、受熱面內(nèi)蒸汽流量及計(jì)算燃 料耗量，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)的吸熱量：
[0055]
[0056] 其中，Q,為受熱面進(jìn)出口工質(zhì)的吸熱量，i'為受熱面進(jìn)口工質(zhì)焓值，i"為受熱 面出口工質(zhì)焓值，D為受熱面內(nèi)蒸汽流量，BMl為計(jì)算燃料耗量。
[0057] -個(gè)實(shí)施例中，工質(zhì)吸熱量確定模塊具體用于：
[0058] 對(duì)于布置在屏式受熱面出口煙道內(nèi)的高溫級(jí)對(duì)流過(guò)熱器或再熱器，進(jìn)一步根據(jù)穿 過(guò)屏區(qū)的來(lái)自爐膛和屏空間的輻射熱量，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)的吸熱量：
[0059]
[0060] 其中，穿過(guò)屏區(qū)的來(lái)自爐膛和屏空間的輻射熱量。
[0061] 一個(gè)實(shí)施例中，煙氣放熱量確定模塊具體用于：
[0062] 按如下公式，根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口工質(zhì)的吸熱量，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn) 出口的煙氣放熱量：
[0063] Q=Qcab；
[0064] 其中，Q為受熱面進(jìn)出口的煙氣放熱量。
[0065] 一個(gè)實(shí)施例中，煙氣溫差確定模塊具體用于：
[0066] 按如下公式，根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣放熱量、煙氣流量、實(shí)際煙氣量、 煙氣的定壓比熱容，確定鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣溫差，包括：
[0067] Q=VycpA0B；
[0068] 其中，Vy為實(shí)際煙氣量，Vy=Vy°+(a-l)V°;
[0069]a為過(guò)量空氣系數(shù)
）2為煙氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)；
[0070] Vy°為理論煙氣量，V°為理論空氣量；
[0071]Vy°~V°
Qnrt, ar為燃料低位發(fā)熱量；
[0072] %為煙氣的定壓比熱容；
[0073] S=0，154tV~+0,〇35(_ +0.81kV.v2，\c〇2 為C02的平均定壓比熱容，C響為 〇2 的平均定壓比熱容，為N2的平均定壓比熱容；
[0074] B為煙氣流量；
[0075] A0為煙氣溫差。
[0076] -個(gè)實(shí)施例中，煙氣溫度確定模塊具體用于：
[0077] 以省煤器入口煙氣溫度為基礎(chǔ)，根據(jù)鍋爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣溫差，確定鍋 爐各級(jí)受熱面進(jìn)出口的煙氣溫差時(shí)，計(jì)算到后屏入口煙