用于排烟余热利用系统可靠性调节特性的仿真测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于排烟余热利用系统可靠性调节特性的仿真测试装置。
【背景技术】
[0002]我国的能源结构决定了以燃煤发电为主体的格局在很长一段时间内不会有大的变化。近年来，我国电力装机容量增速迅猛，截至2013年底，全国电力装机总容量已达12.47亿千瓦，仅次于美国，其中火电为8.62亿千瓦，占全国总装机容量的69%，并预计在2015年我国火电装机容量将达9.33亿千瓦，火电发电量约占总发电量的80%以上，年消耗燃煤可达20亿吨以上。大型火电机组的“节能减排” 一直是国家的重要能源政策，各电厂面临着节能的巨大潜力。
[0003]在锅炉的各项损失中，排烟损失是最大的一项，降低排烟温度对于节能减排具有重要的实际意义。目前锅炉排烟温度通常为120-140°C，排烟温度每降低10?20°C，锅炉热效率提高约0.6%?1%，相应少耗煤1.2%?2.4%。锅炉尾部排烟余热属于低品位热源，具有烟气量大、能量密度低、回收困难等特点；但其利用潜力巨大，如果能充分利用，不仅可节约大量能源，带来可观的社会经济效益，解决能源紧张问题，还可以大幅降低环境污染。目前关于排烟余热利用的研宄很多，可做为回热热量引入蒸汽回热系统，用于加热汽轮机凝结水，或通过加热空气预热器进口冷空气以引入锅炉，均有一定的节能效果。
[0004]为了防止尾部烟道的低温腐蚀，排烟余热利用系统在运行中需要最低排烟温度高于酸露点，并且为了防止空预器出现低温腐蚀现象，应该保证入口冷空气温度不能过低，因此在“利用排烟余热加热空气预热器进口冷空气以引入锅炉节能系统”中，保证排烟出口温度和空气预热器入口温度是很重要的。目前，虽然“利用排烟余热加热空气预热器进口冷空气以引入锅炉节能系统”的理论研宄已经很充分了，但是实际工程经验仍不足，尤其对于保证排烟温度和空气预热器入口冷空气温度的设计方案仍没有明确的测试效果，尤其是电厂现场环境复杂，很多位置不适合安装测点，测量安装受限制；有些测量装置老化损坏，导致测量结果不准确；而采用工艺模拟软件进行仿真计算，得到的结果有局限性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型为了解决上述问题，提出了一种用于排烟余热利用系统可靠性调节特性的仿真测试装置，本装置在满足电厂各设备流场相似原则的基础上，简化系统，保证测量准确性；根据电厂系统实际工况模拟设备的流动、换热特性，对系统进行仿真。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种用于排烟余热利用系统可靠性调节特性的仿真测试装置，包括离心风机、试验段、仿真部件、自动调节阀和测量装置，其中:
[0008]所述试验段包括电加热试验段、烟气换热器模拟试验段、空气温度调节试验段和空气预热试验段；
[0009]离心风机设置于进风口处，离心风机的出风口通过管道分为两路，一路上依次设有电加热试验段、烟气换热器模拟试验段；
[0010]另一路上依次设置有空气温度调节试验段和空气预热试验段，空气预热试验段与烟气换热器模拟试验段通过管道连接；
[0011]管道外设置有仿真部件，仿真部件包括膨胀水箱和恒温水浴，膨胀水箱和烟气换热器模拟试验段水侧出口分别引出支管，并配置自动调节阀，接入烟气换热器模拟试验段水侧入口处；将恒温水浴的进、出水管与空气温度调节试验段换热管束的进、出水管连接，形成循环水闭环路，恒温水浴上设有恒温水箱循环泵；
[0012]空气预热试验段排出的空气与烟气换热器模拟试验段排出的空气一起排出室外，测量装置测量试验段的参数，并将其传输给数据采集器。
[0013]所述空气温度调节试验段连接恒温水浴，恒温水浴连接恒温水箱循环泵，恒温水箱循环泵连接空气温度调节试验段，形成循环，且恒温水箱循环泵与空气温度调节试验段之间设有转子流量计。
[0014]所述烟气换热器模拟试验段和空气预热试验段的风道出口处设置温度传感器，借助自动调节阀对支管流量进行反馈控制调节，分别控制烟气换热器模拟试验段和空气预热试验段的风道出口温度恒定。
[0015]一种基于上述装置的仿真测试实验方法，具体包括以下步骤:
[0016](I)变工况进行自动调节阀控制空气预热试验段出口空气温度不变；
[0017](2)变工况进行自动调节阀控制烟气换热器模拟试验段出口烟气温度不变。
[0018]所述步骤(I)中，具体方法包括以下步骤:
[0019]①在空气预热试验段的风道出口处设置温度传感器，分别在开式膨胀水箱和烟气换热器模拟试验段出口引出支管，接入烟气换热器模拟试验段的水侧进口处，并设置自动调节阀进行流量调节，以保证空气预热试验段的出口风温不变；
[0020]②进行空气预热试验段入口空气变温度工况试验，具体实施步骤如下；
[0021]a.恒温水浴充水，并加热到设定温度；
[0022]b.开启水泵，低速运行，直到试验管束中的空气排空，高速运行水泵，直至工况稳定，即水侧进出口管段测温相同；
[0023]c.开启风机，分别调整两风道的闸阀，并用微压计测量两风道的风速，直至空气预热试验段与烟气换热器模拟试验段的流量比为1.52:1 ；
[0024]d.连接电加热管，设定模拟烟气的温度对烟气换热器模拟试验段进行加热；
[0025]e.待工况稳定后，读取数采仪的水侧和空气侧的进出口温度，读取循环泵水表以及转子流量计的读数，并采用“九宫格”法，用皮托管和微压计测量得到取得横截面的平均风速；
[0026]f.调节恒温水浴的水温，重复上述步骤得到不同空气预热试验段入口空气温度下，水侧和空气侧的进出口温度，水侧流速以及横截面的平均风速。
[0027]③进行烟气换热器模拟试验段变入口烟温工况试验，具体实施步骤如下；
[0028]1.开启风机，分别调整两风道的闸阀，并用微压计测量两风道的风速，直至空气预热试验段与烟气换热器模拟试验段的流量比为1.52:1 ；
[0029]I1.连接电加热管，改变设定模拟烟气的温度，对烟气换热器模拟试验段进行加执.
[0030]II1.待工况稳定后，读取数采仪的水侧和空气侧的进出口温度，读取循环泵水表以及转子流量计的读数，并采用“九宫格”法，用皮托管和微压计测量得到取得横截面的平均风速；
[0031]IV.以5°C为间隔，分别设定不同的模拟烟气温度，对烟气换热器模拟试验段进行加热，重复步骤1-1II得到不同烟气换热器模拟试验段入口 “烟气”温度下，水侧和空气侧的进出口温度，水侧流速以及横截面的平均风速。
[0032]④进行循环水变工况试验，具体实施步骤如下；
[0033]A.开启风机，分别调整两风道的闸阀，并用微压计测量两风道的风速，直至空气预热试验段F与烟气换热器模拟试验段D的流量比为1.52:1 ;
[0034]B.连接电加热管，设定模拟烟气的温度对烟气换热器模拟试验段D进行加热；
[0035]C.调节循环水泵G后连接的阀门，对循环水流量进行控制，达到设定流量的50%;
[0036]D.待工况稳定后(30min)，读取数采仪的水侧和空气侧的进出口温度，读取循环泵水表以及转子流量计的读数，并采用“九宫格”法，用皮托管和微压计测量得到取得横截面的平均风速；
[0037]E.调节循环水泵G后连接的阀门，对循环水流量进行控制，从50%到100%变化，重复上述步骤得到不同循环水流量下，水侧和空气侧的进出口温度，水侧流速以及横截面的平均风速。
[0038]所述步骤(2)中，实验方法包括:
[0039](2-1)在烟气换热器模拟试验段的风道出口处设置温度传感器，分别在开式膨胀水箱和烟气换热器模拟试验段出口引出支管，接入烟气换热器模拟试验段的水侧进口处，并设置自动调节阀进行流量调节，以保证烟气换热器模拟试验段的出口风温不变。
[0040](2-2)进行空气预热试验段入口空气变温度工况试验，具体步骤与所述步骤(I)中②实施步骤相同；
[0041](2-3)进行烟气换热器模拟试验段变入口烟温工况试验，具体步骤与所述步骤
(I)中③实施步骤相同；
[0042](2-4)进行循环水变工况试验，具体步骤与所述步骤(I)中④实施步骤相同。
[0043]本实用新型的有益效果为:
[0044](I)根据电厂节能系统“利用排烟余热加热空气预热器进口冷空气以引入锅炉节能系统”模拟电厂各设备实际工况的流动、换热特性，对系统进行仿真测试；
[0045](2)在本实验台可分别保证烟气换热器模拟烟温与空预器出口空气温度恒定的情况下，分别进行空气预热试验段入口空气变温度工况实验、烟气换热器模拟试验段变入口烟温工况实验、循环水变工况实