確定鍋爐的各項(xiàng)熱損失，具體表達(dá)式如下：
氣
羑示各項(xiàng)熱損失占輸入熱量的百分比，則上式可寫(xiě)為： ngl=l〇〇-(q2+q3+q4+q5+q6)，％ ⑶ 式中：Q2-排煙熱損失，kj/kg; Q3-可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失，kj/kg; Q4--固體不完全燃燒熱損失，kj/kg; Q5-散熱損失，kj/kg; Q6--灰渣物理熱損失，kj/kg; 以下對(duì)各項(xiàng)熱損失進(jìn)行逐一分析： 1)排煙熱損失Q2 排煙熱損失是由于排煙所擁有的熱量隨煙氣排入大氣而未被利用造成的，其表達(dá)式 為：
式中：cV,c〇:，cV.〇2，c;，n:，cp，CQ-分別為C02、02、N2、⑶的平均比定壓 熱容，kj/(m3 ?°C); 9py 排煙溫度，C; t0-基準(zhǔn)溫度，取送風(fēng)機(jī)入口空氣溫度，°C; vgy-每千克收到基燃料不完全燃燒生成的干煙氣體積，m3/kg; V^0l ?v〇2,FN2,VC0,vH：0-每千克收到基燃料不完全燃燒生成的ro2、 02、N2、CO和水蒸氣體積，m3/kg; cb-煤的收到基碳中參與燃燒的部分，％; C--飛灰和爐渣中的含碳量，％; afh，aiz--飛灰和爐渣中灰量占入爐總灰量的份額，且aft+alz= 1 ; cfh, clz--飛灰和爐渣中的含碳量，％ ; dk-lkg干空氣中含有的水蒸氣，kg/kg; a--不完全燃燒時(shí)的過(guò)量空氣系數(shù)； Car，Har,Oar,Nar,Sar,Aar,Mar--煤的收到基碳、氫、氧、氮、 硫、灰分、水分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，％ ; 2) 可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失Q3 可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失是鍋爐排煙中殘留的可燃?xì)馕慈紵艧岫斐傻臒釗p失， 其表達(dá)式為：
式中：12636--lm3的C0發(fā)熱量，kj/m3; 3) 固體不完全燃燒熱損失04 固體不完全燃燒熱損失是灰中未燃燒或未燃盡的碳造成的損失，其表達(dá)式如下：
式中：33727--純碳的發(fā)熱量，kj/kg; 4) 散熱損失Q5 散熱損失是鍋爐誦討自然對(duì)流和輻射傳熱的方式向周闈散發(fā)的熱量，I表汰式為： 式中：Ded-棚疋蒸及重，kg/h;
5) 灰渣物理熱損失〇6 灰渣物理熱損失是指鍋爐排出的爐渣、飛灰與沉降灰所攜帶的熱量未被利用而引起的 熱損失，忽略丨冗烙友的嵚卩H表汰式為：
式中：tlz--由爐膛排出的爐渣溫度，°C; 由一次測(cè)量信號(hào)或?qū)σ淮螠y(cè)量信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理可獲得的變量有：飛灰含碳量Cft，空 氣預(yù)熱器入口空氣量BVk，燃料消耗量B(直吹式制粉系統(tǒng)可由磨煤機(jī)出力讀取），過(guò)熱蒸汽 流量D#，再熱蒸汽流量排污水流量Dpw，過(guò)熱蒸汽焓i" #，再熱器出口蒸汽焓i" ^再 熱器入口蒸汽焓i'CT，給水焓igs，飽和水焓i' ；其中參數(shù)燃料消耗量B，直吹式制粉系統(tǒng)可 由磨煤機(jī)出力讀?。? 由煙氣測(cè)試可獲得的變量有：干煙氣體積流量BVgy，干煙氣中R02、02、C0的體積百分含 量，由式（9)可以求得隊(duì)的體積百分含量，排煙溫度0py，基準(zhǔn)溫度tQ; 對(duì)于煤粉爐，afh取為0. 9,則alz為〇. 1 ; 未知量為：Cm，Hm，0"，Nm，Sm，Am，，爐渣含碳量Clz，燃料消耗量B，對(duì)于中儲(chǔ)式制粉 系統(tǒng)，此量無(wú)法直接由一次測(cè)量信號(hào)獲得，此時(shí)為未知量； 以下尋求求解這幾個(gè)未知量的方程組， 首先，由正平衡和反平衡計(jì)算的鍋爐效率相等可得：
其中：鍋爐輸入熱量A取為燃料的收到基低位發(fā)熱量Q ，其計(jì)算式選為門(mén)捷列夫公 式：Qar，net= 339Car+1028Har-109(0ar-Sar)-25Mar，kj/kg。 燃料的特性系數(shù)3 :
煙氣中各成分可用煤的各種元素表示如下：
Vk=a[〇. 0889(Cb+0. 375Sar) +0. 265Har-〇. 03330ar],m3/kg(20) 根據(jù)煤的收到基各成分之間的關(guān)系式有： Car+Har+〇ar+Nar+Sar+Aar+Mar= 1 (21) 對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng)，未知量為Cm，Hm，0"，Nm，Sm，Am，和爐渣含碳量Clz，共8個(gè)。 此時(shí)，聯(lián)合求解方程（14)~（21)，同時(shí)考慮到％，〇3,〇4,〇5,〇 6均為上述8各未知量的函數(shù)， 此時(shí)可以進(jìn)行求解； 對(duì)于中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)，燃料消耗量B為未知量，此時(shí)上述八個(gè)方程就構(gòu)不成封閉的方 程組，需補(bǔ)充一個(gè)方程。對(duì)某一段對(duì)流受熱面列熱平衡方程：
(22) 式中％--計(jì)算燃料消耗量，kg/h，其表達(dá)式為巧= D--該段受熱面過(guò)熱（再熱）蒸汽流量，kg/h;h"--該段受熱面出口蒸汽焓，kj/kg; h'--該段受熱面入口蒸汽焓，kj/kg; 9-保熱系數(shù)，其表達(dá)式為爐=1 -i; H"--該段受熱面入口煙氣焓，kj/kg; H'--該段受熱面出口煙氣焓，kj/kg; 其中，煙氣焓值可通過(guò)煙氣中各成分的體積流量由式（23)計(jì)算得出：
N2、C0、02和H20在溫度0°C時(shí)的焓值，kj/m3; (c9)h--lkg灰在溫度0°C時(shí)的焓值，kj/kg; 此時(shí)，方程組（14)~（22)封閉，可以求解； 至此，對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng)和中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)均可求得煤質(zhì)的收到基元素成分以及煤 的低位發(fā)熱量，運(yùn)用求得的這些參數(shù)可通過(guò)式（1)或（2)求解鍋爐效率ngl，進(jìn)一步可求解 鍋爐的各項(xiàng)熱損失； 通過(guò)上述步驟，在線(xiàn)進(jìn)行煤質(zhì)分析，將計(jì)算得出的煤的收到基碳、氫、氧、氮、硫、水分、 灰分以及燃煤發(fā)熱量代替平臺(tái)內(nèi)已有的設(shè)定數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)鍋爐效率的自校正計(jì)算。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于煙氣測(cè)試的鍋爐效率自校正計(jì)算方法，其步驟為：（1）將機(jī)組所有的一次測(cè)量信號(hào)通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)的傳輸?shù)揭汛罱ǖ臄?shù)據(jù)平臺(tái)，進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，平臺(tái)內(nèi)可進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出計(jì)算鍋爐效率所需參數(shù)；（2）進(jìn)行在線(xiàn)煙氣測(cè)試，將數(shù)據(jù)信號(hào)也通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)的傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺(tái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；（3）同時(shí)從正平衡和反平衡的角度出發(fā)，將采集到的一次測(cè)量值、由一次測(cè)量值計(jì)算所得的二次參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)煙氣測(cè)試得到的參數(shù)作為已知量，建立鍋爐效率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)學(xué)模型。本方法簡(jiǎn)便易行，適用于煤質(zhì)多變的運(yùn)行條件，實(shí)現(xiàn)了燃煤鍋爐熱效率、燃煤煤質(zhì)分析、燃煤發(fā)熱量、鍋爐各項(xiàng)熱損失的實(shí)時(shí)在線(xiàn)測(cè)量和自校正。
【IPC分類(lèi)】G06F19-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104699937
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410464293
【發(fā)明人】米翠麗, 郭江龍, 安國(guó)銀, 魏剛
【申請(qǐng)人】河北省電力建設(shè)調(diào)整試驗(yàn)所
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年9月9日