用于带低低温省煤器‑暖风器运行的锅炉热效率计算方法与流程

本发明公开了一种用于带低低温省煤器-暖风器运行的锅炉热效率计算方法。

背景技术：

随着国内超低排放和节能改造工作的发展，该领域出现了一项新的技术方案，即低低温省煤器联合暖风器改造。在原除尘器进口烟道加装低低温省煤器，配合电除尘器改造，实现低温除尘，达到电除尘出口粉尘排放目标；设置暖风器，用低低温省煤器加热后的凝结水加热空预器入口风温。这一系统既能满足低温除尘的需要，又能加热凝结水，排挤一部分抽气，同时还实现了尾部烟气的余热利用，经济效益明显。但这一新兴技术方案也为锅炉效率的计算带来一定的干扰，使用国标规定的方法需要将暖风器带入热量当作外来热量，再对排烟温度(空预器出口烟温)进行带暖风器的修正，这一修正过程需要分三种情况讨论，修正方法繁琐，因此提出一种不需要对暖风器进行修正的锅炉效率计算方法。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明公开了一种用于带低低温省煤器-暖风器运行的锅炉热效率计算方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于带低低温省煤器-暖风器运行系统的锅炉热效率计算方法，包括以下步骤：

步骤1计算低低温省煤器-暖风器运行系统的外来热量Q_wl，公式如下：

Q_wl＝D_ln(h″_ln-h′_ln)

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

步骤2以环境温度为系统的入口送风温度，以实测空预器出口烟温为排烟温度，计算出排烟热损失Q₂；然后即可得到折算排烟热损失Q′₂，公式如下：

Q′₂＝Q₂-Q_wl

步骤3通过Q′₂的值利用迭代的方法倒推计算出折算排烟温度θ_zs；

步骤4以折算排烟温度θ_zs代替实测排烟温度，环境温度为入口送风温度，依照国标GB10184-1988第6、7节提供的计算方法，计算出实测锅炉热效率，将折算排烟温度θ_zs修正到设计入口送风温度，即可得到进行送风温度修正后的锅炉热效率。

所述的步骤2中计算出排烟热损失Q₂的方法是依据GB10184-1988中6.3.1节公式(35)-(52)来进行计算的。

所述步骤3中折算排烟温度Q_zs的迭代计算法如下，

首先由步骤2计算得出折算排烟热损失为Q′₂，然后假定一个排烟温度为θ′_py，依据GB10184-1988中6.3.1节公式(35)-(52)计算出排烟温度θ′_py对应的排烟热损失为Q_zs，如果满足条件|Q_zs-Q′₂|≤0.05％，则θ_zs＝θ′_py，如果不满足条件|Q_zs-Q′₂|≤0.05％，则从新设定θ′_py，直到满足条件|Q_zs-Q′₂|≤0.05％为止。

本发明的有益效果如下：

本发明提出折算排烟温度的计算方法，在修正到设计风温的锅炉热效率计算中，以折算排烟温度代替实测排烟温度进行设计送风温度修正十分简单，避免了传统方法修正过程中对暖风器的繁琐讨论。

附图说明

图1低低温省煤器-暖风器系统；

图2折算排烟温度Q_zs的迭代计算流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如图1所示，本方法适用于带有低低温省煤器联合暖风器的锅炉机组，该系统描述为某低压加热器出口的冷凝水流入低低温省煤器，冷凝水在低低温省煤器中经烟气加热，之后流入暖风器中冷凝水将热量传递给空气预热器入口的空气，然后冷凝水返回下一级低压加热器，被加热后的空气进入空气预热器，如图1所示。

反平衡法计算锅炉效率的公式可以简化如下：

式中：η——锅炉效率，％；

Q₁——锅炉有效利用的热量，kJ/kg；

Q_r——1kg燃料带入锅炉的热量，kJ/kg；

Q_s——锅炉各项热损失之和，kJ/kg；

又有：

Q_s＝Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆ (2)

式中：Q₂——排烟热损失，kJ/kg；

Q₃——化学未完全燃烧热损失，kJ/kg；

Q₄——机械未完全燃烧热损失，kJ/kg；

Q₅——散热损失，kJ/kg；

Q₆——其他热损失，kJ/kg；

带有低低温省煤器-暖风器的锅炉机组运行时，由于暖风器带入锅炉一部分外来热量Q_wl，按照传统方法这一项热量应计入Q_r中，随之带来的问题是在进行设计送风温度修正时，需要考虑暖风器的影响，这一影响需分三种情况分析，比较繁琐。

由于暖风器加热空气预热器入口空气的热量来自于冷凝水，冷凝水的这部分热量来自于空预器之后的排烟热量，因此可以说暖风器带入锅炉的外来热量Q_wl最终来自于排烟热量Q₂，因此我们把这一项热量从排烟热损失中减去，得到折算的排烟损失热量Q′₂＝Q₂-Q_wl，通过Q′₂的值利用迭代的方法倒推计算出折算排烟温度θ_zs，此时，以折算排烟温度θ_zs代替实际排烟温度计算出的锅炉效率即为实测锅炉热效率，将排烟温度修正到设计送风温度时，只需将折算排烟温度θ_zs修正到设计送风温度即可，因为已经考虑了外来热量的影响，所以无需考虑暖风器的复杂影响，将修正后折算排烟温度带入计算程序即可得到进行设计送风温度修正后的锅炉热效率。

本发明具体的计算方法如下：

(1)首先计算出外来热量Q_wl，计算公式如下：

Q_wl＝D_ln(h″_ln-h′_ln) (3)

式中：

D_ln-暖风器中冷凝水流量，kg/h；

h_ln”-暖风器出口冷凝水焓值，kJ/kg；

h_ln’-暖风器出口冷凝水焓值，kJ/kg；

(2)以环境温度为入口送风温度，以空预器出口烟温为排烟温度，依据GB10184-1988中6.3.1节公式(35)-(52)计算出排烟热损失Q₂；

然后即可得到折算排烟热损失Q′₂，公式如下：

Q′₂＝Q₂-Q_wl (4)

(3)通过Q′₂的值利用迭代的方法倒推计算出折算排烟温度θ_zs。

折算排烟温度Q_zs的迭代计算过程如图2所示，Q_zs为假定排烟温度θ′_py对应的排烟热损失，此时的入口送风温度都取环境温度，由排烟温度和入口送风温度计算出排烟热损失的方法依照GB10184-1988第6.2节提供的方法进行计算，不在此处赘述。

具体的如流程图2所示，具体的过程如下：

首先计算得出折算排烟热损失Q′₂，然后假定一个排烟温度为θ′_py，计算出该排烟温度对应的排烟热损失为Q_zs，，如果满足条件|Q_zs-Q′₂|≤0.05％，则θ_zs＝θ′_py，如果不满足条件|Q_zs-Q′₂|≤0.05％，则从新设定θ′_py，直到满足条件|θ_zs-Q′₂|≤0.05％为止。

(4)以折算排烟温度θ_zs代替实测排烟温度，环境温度为入口送风温度，依照国标GB10184-1988第6、7节提供的方法，计算出实测锅炉热效率，将折算排烟温度θ_zs修正到设计入口送风温度，即可得到进行送风温度修正后的锅炉热效率。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。