火电厂采暖负荷的计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及火电厂采暖设计以及计算机技术领域，尤其涉及一种火电厂采暖负荷 的计算方法。
【背景技术】
[0002] 火力发电厂主厂房空间高大，电厂核心设备及汽水管道均布置在其中。在寒冷地 区，特别是在严寒地区，保证主厂房内采暖温度极其重要。因此主厂房采暖设计及设备选型 是电厂采暖设计的重要工作。主厂房采暖特点如下：
[0003] (1)主厂房围护结构保温性能及蓄热性能差，因此采暖负荷大。
[0004] (2)主厂房平面温度场不均匀，靠外墙处温度低，而厂房中央温度高。
[0005] (3)主厂房竖向温度梯度大，底层温度低，上部温度高。
[0006] (4)大门开启冷风倾入量大，启动、大修期间冷风侵入耗热量大。
[0007] (5)主厂房采暖接口复杂，在设计过程中与机务、电气、建筑结构等专业配合密切。
[0008] 主厂房采暖负荷的常用计算方法如下：
[0009] 围护结构的基本耗热量
[0010] 计算围护结构的基本耗热量时，室内采暖温度应按5°c计算。基本耗热量包括：外 墙耗热量、外窗耗热量、大门耗热量、屋顶耗热量、地面耗热量等。按照《采暖通风与空气调 节设计规范GB50019-2003》进行计算。
[0011] 附加耗热量
[0012] 附加耗热量包括高度附加和冷风渗透附加。高度附加耗热量可按基本耗热量的 15%计算；冷风渗透耗热量可按基本耗热量的50%计算。
[0013] 非正常工况下的采暖热负荷附加系数
[0014] 采暖热负荷还应满足非正常工况负荷需求，如启动期间、停机期间和大修期间等。 其附加负荷为正常采暖热负荷的1. 5~2倍，在寒冷地区可取小值，在严寒地区可取大值。
[0015] 国内外近期技术主要以考虑简化主厂房采暖计算为主要研究对象，多数研究旨在 理论上给出了简化方法，没有给出实际的计算方法，少数学者利用一些软件对复杂采暖方 程式求解来得到负荷，计算过程复杂不易推广使用。
[0016] 输煤栈桥是输煤系统的重要组成部分，是用来输煤的封闭运煤皮带廊，通常分为 砖廊封闭结构和混凝土拱壳封闭结构，运煤栈桥宽度分为5700~6000mm、6300~6700mm、 6900 ~7300mm、7500 ~8000mm几种，适用于宽 800mm、1000mm、1200mm、1400mm的双皮带，运 煤栈桥高度一般3. 0米左右。
[0017] 现阶段暖通专业可按照现行规范《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程 DL/T5035-2004》中规定的发电厂中各房间的热指标进行估算负荷，例如该规范中给出了各 个皮带宽度下，每米栈桥温度升高1°C的采暖负荷值。但该规范提供的热指标是一个经验 值，适用范围是全国各地，故对特定地区的热负荷计算存在较大的误差。
[0018] 再者，现在也有一些用于其他类型厂房的采暖负荷计算方法，其中利用了拟合的 方式，但这些方法并没有考虑火电厂的特点，给出适用于不同地区、不同体型的火电厂的采 暖负荷的具体计算方法，并不能简单地适用于火电厂的采暖负荷计算。
[0019] 由此可见，目前的采暖负荷计算方法或者非常复杂、或者不准确、或者不适于火电 厂，急需一种简单、准确且适用于火电厂的采暖负荷计算方法。
【发明内容】
[0020] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种火电厂采暖负荷的 计算新方法。
[0021] 为实现以上目的，本发明提出一种火电厂采暖负荷的计算方法，该方法包括：步骤 S1，选择不同地区同一体型的第一多个工程实例；选择同一地区不同体型的第二多个工程 实例；以及选择不同地区不同长度的第三多个工程实例中的输煤栈桥；步骤S2,根据常规 负荷计算方法，计算第一多个工程实例和第二多个工程实例的各工程实例的主厂房的围护 结构耗热量、附加耗热量、冷风渗透耗热量、冷风侵入耗热量，最终得出汽机房和锅炉房的 采暖负荷，以及计算第三多个工程实例的输煤栈桥的采暖负荷；步骤S3,提取第一多个工 程实例、第二多个工程实例中每个工程实例的室外温度、室内温度以及汽机房、锅炉房的体 积和面积；提取第三多个工程实例中每个工程实例的室外温度、室内温度以及输煤栈桥的 长度；步骤S4,将步骤S2计算出的第一多个工程实例、第二多个工程实例的每个工程实例 的锅炉房和汽机房的采暖负荷、以及步骤S3中提取的第一多个工程实例、第二多个工程实 例中每个工程实例的室外温度、室内温度以及汽机房、锅炉房的体积和面积进行数值拟合， 分别得到不同地区同一体型的锅炉房、汽机房的采暖负荷计算模型以及同一地区不同体型 的锅炉房、汽机房的采暖负荷计算模型；以及将步骤S2计算出的第三多个工程实例的输煤 栈桥的采暖负荷、以及步骤S3中提取的第三多个工程实例中每个工程实例的室外温度、室 内温度以及输煤栈桥的长度进行数值拟合，得到不同地区不同长度的输煤栈桥的采暖负荷 计算模型。
[0022] 根据本发明的一个方面，所述方法还包括步骤S5,提取要计算火电厂的室内温度 和室外温度、汽机房和锅炉房的面积和体积以及输煤栈桥的长度，从步骤S4中获得的多个 采暖负荷计算模型中选择相应的采暖负荷计算模型，计算该要计算火电厂的采暖负荷。
[0023] 根据本发明的一个方面，步骤S4所得到的采暖负荷计算模型为：y=kx+m;其中， k和m为常量，y为采暖负荷，对于不同地区同一体型的锅炉房、汽机房以及同一地区不同体 型的锅炉房、汽机房来说，X为锅炉房、汽机房的面积或体积与室内外温度差的乘积，对于不 同地区不同长度的输煤栈桥来说X为输煤栈桥的长度与室内外温度差的乘积。
[0024] 根据本发明的一个方面，所述步骤S1中的选择是指从预先存储于数据库中的工 程实例中选择所述第一多个工程实例、第二多个工程实例以及第三多个工程实例。
[0025] 根据本发明的一个方面，步骤S2的根据常规负荷计算方法具体为：依据《采暖通 风与空气调节规范GB50019-2003》对第一、第二、第三多个工程实例的采暖负荷进行计算。
[0026] 根据本发明的一个方面，步骤S3中的提取为从数据库中提取预存的第一、第二、 第三多个工程实例的各参数。
[0027] 根据本发明的一个方面，所述第一多个工程实例、第二多个工程实例中每个工 程实例的室内温度为5°C;所述第一多个工程实例的每个工程实例的室内温度为10°C， 当然，所述室内温度还可根据现行《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程DL/T5035-2004》确定，可随着该规程改变。
[0028] 本发明提出的方法为了尽可能准确地计算不同地区不同体型的火电厂采暖负荷， 首先对获得基础参数的火电厂所在的地区、体型进行了合理划分，分为不同地区同一体型、 相同地区不同体型等情况，并分门别类地对上述各情况分析获得计算模型；此外，在进行数 值拟合的过程中，经过大量的试验获得了专用于火电厂的计算模型，即温差X面积（或体 积、长度）与热负荷之间的函数关系，误差小且计算模型非常简洁；并通过对其他火电厂计 算进行验证发现，通过该计算模型获得的热负荷误差很小，因此非常适用于火电厂的热负 荷计算。
【附图说明】
[0029] 图1展示了不同地区同一体型的锅炉房（温度差X面积）与热负荷的数值拟合 图；
[0030] 图2展示了不同地区同一体型的锅炉房（温度差X体积）与热负荷的数值拟合 图；
[0031] 图3展示了不同地区同一体型的汽机房（温度差X面积）与热负荷的数值拟合 图；
[0032] 图4展示了不同地区同一体型的汽机房（温度差X体积）与热负荷的数值拟合 图；
[0033] 图5展示了同一地区不同体型的锅炉房（温度差X面积）与热负荷的数值拟合 图；
[0034] 图6展示了同一地区不同体