本發明專利技術公開了一種解決電站鍋爐汽溫超溫或欠溫的受熱面計算方法，包括以下步驟：根據選取的爐膛出口煙溫Ｔ↓［ｌ］″和其它已知參數，設定爐膛的幾何特性系數Ｍ和爐膛吸熱能力狀態特性系數Ｓ的初始值，計算爐膛水冷壁占有面積Ｆ↓［１］和綜合因素特征值β，再根據公式Ｍ＝Ｓ↓［１］［ｈ／ｄ↓［ｌ］＋ｋ↓［１］］↑［ｓ↓［２］］（β＋Ｋ↓［２］）↑［ｓ↓［３］］－Ｋ↓［３］計算Ｍ，再計算Ｓ，根據計算出的Ｍ、Ｓ，重新計算Ｆ↓［１］，如果相鄰兩次計算出的Ｆ↓［１］值差異較大，就用新的Ｆ↓［１］值再重新計算β、Ｍ、Ｓ、Ｆ↓［１］，直到相鄰兩次計算出的Ｆ↓［１］值足夠接近時，就是符合要求的爐膛水冷壁占有面積Ｆ↓［１］。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種電站鍋爐的爐膛傳熱計算方法。
技術介紹
我國鍋爐爐膛傳熱計算至今一直沿用前蘇聯的計算方法。該方法沒有考慮爐膛幾何形狀對爐內傳熱的影響。自電站鍋爐向大容量發展后，無論是國內還是前蘇聯的大容量鍋爐都產生了一系列汽溫偏高和偏低問題。這是由于電站鍋爐隨著容量的增加，煤種的變化以及其它特定的要求，爐膛的幾何形狀已超過了常規的范圍，發生較大的變化，變得瘦長或者矮胖，在這種情況下，沿用原有計算方法設計出來的鍋爐受熱面即爐膛水冷壁占有面積Fl難以滿足設計要求，從而隨著爐膛形狀的變化，用以往的方法計算其爐膛出口煙溫的實際值與設計值出現了較大偏差。近年來，國內的電廠鍋爐容量和參數大幅度提高，燃用的煤種也越來越多、越來越復雜，所以汽溫偏低的問題仍然大量存在。由于發電廠鍋爐是電廠最大主機，所以要求攻關一次成功，難度極大。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種電站鍋爐受熱面的計算方法，以克服現有計算方法所造成的電站鍋爐汽溫超溫或欠溫的缺陷。為了解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案一種，包括以下步驟1)根據規定選取爐膛出口煙溫Tl″，并計算出爐膛出口煙氣焓Il″；2)設定爐膛的幾何特性系數M的初始值和爐膛吸熱能力狀態特性系數ζ的初始值；3)根據公式Fl=Bj(Ql-Il′′)αlσ0MTl′′ζψl0pj]]>………………①計算爐膛水冷壁占有面積Fl；式中Bj——計算燃料量(t/h)Ql——爐膛有效發熱量(大卡/公斤) Il″——爐膛出口煙氣焓(大卡/公斤)al——爐膛黑度σo——黑體輻射系數4.9×10-8(大卡/米2時·K4)Tl″——爐膛出口煙溫(K)ζ——爐膛吸熱能力狀態特性系數ψl0pj——計算爐膛水冷壁吸熱能力常規取值4)根據公式β=ζψl0pjσ0alFl(αl′′m)BjVcp]]>計算綜合因素特征值β；式中αl″——爐膛出口過量空氣系數m——理論溫升Vcp——在 區間內的熱容量(大卡/公斤.℃)， 理論燃燒溫度， 爐膛出口煙溫(℃)5)根據公式M=S1(hdl+K1)S2(β+K2)S3-K3]]>計算爐膛的幾何特性系數M；式中h——爐膛計算高度dl——爐膛截面當量直徑，dl=4FU=4ab2(a+b)=2ab(a+b)]]>其中a，b分別為爐膛的寬度和深度(米)，F＝ab為爐膛截面積，U＝2(a+b)為爐膛截面周長對于煤爐S1＝-4.354+14.25al″-12αl″2+3.131αl″3S2＝15.3-34.1αl″+26.04αl″2+6.594αl″3S3＝-2.552+6.348αl″-4.692αl″2+1.25αl″3K1＝-0.4；K2＝-1.35；K3＝-1.1對于油爐S1＝-3.588+11.33αl″-9.127αl″2+2.291αl″3S2＝6.045-10.92αl″+7.015αl″2+1.465αl″3S3＝-5.197+12.15αl″-8.9αl″2+2.222αl″3 K1＝-0.4；K2＝-1.3；K3＝-1.06)若鍋爐為煤爐，根據以下公式計算爐膛吸熱能力狀態特性系數ζζ=-59.8*(M0.25Tl′′T1)+274.7(M0.25Tl′′T1)2-440.9(M0.25Tl′′T1)3+303.4(M0.25Tl′′T1)4-76.5(M0.25Tl′′T1)5]]>若鍋爐為油爐，則根據以下公式計算爐膛吸熱能力狀態特性系數ζζ＝16.31-0.027*(M0.25Tl″)+1.608e-5(M0.25Tl″)2-3.25e-9(M0.25Tl″)3式中Tl——灰的變形溫度(K)e為自然常數7)將步驟5)中計算出的M和步驟6)中計算出的ζ代入公式①中，再次計算Fl；8)判斷該Fl值與上一次計算出的Fl之間的差值是否小于允許值，如果否，重復步驟4)-7)；如果是，停止計算，此時的Fl值即為符合要求的爐膛水冷壁占有面積。本專利技術創造性地考慮了爐膛幾何形狀比 對爐內傳熱的影響，同時也考慮了爐內換熱特性值β、過量空氣系數αl″及爐膛管壁污染的影響，創新地建立了適用于電站鍋爐爐膛幾何形狀變化時的爐膛傳熱計算方法。采用該爐膛傳熱計算方法提出的改造方案具有結構簡單、施工方便、數據準確、效果顯著的優點。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細說明。圖1是本專利技術計算方法的流程圖。圖2是本專利技術計算方法的誤差圖。具體實施例方式為了防止電站鍋爐發生汽溫超溫或欠溫現象，需要計算出符合要求的受熱面，即爐膛水冷壁占有面積Fl。如圖1，B1首先根據爐型按規定選取爐膛出口煙溫Tl″，并計算出爐膛出口煙氣焓Il″； B2設定爐膛的幾何特性系數M＝1.5，爐膛吸熱能力狀態特性系數ζ＝1；B3由于計算燃料量Bj(單位t/h)、爐膛有效發熱量Ql(單位大卡/公斤)、爐膛黑度al、黑體輻射系數σo＝4.9×10-8(大卡/米2時·K4)、計算爐膛水冷壁吸熱能力ψl0pj取常規值，這些鍋爐設計參數或結構參數均為已知，將上述所有數值代入公式Fl=Bj(Ql-Il′′)alσ0MTl′′ζψl0pj]]>………………①即可計算爐膛水冷壁占有面積Fl的一個數值，B4將上述Fl的值代入公式β=ζψl0pjσ0alFl(αl′′m)BjVcp,]]>即可計算出綜合因素特征值β；式中的爐膛出口過量空氣系數αl″、理論溫升m和理論燃燒溫度與爐膛出口煙溫之間的熱容量Vcp(單位大卡/公斤.℃)均為已知量。B5將上述的β值代入公式M=S1(hdl+K1)S2(β+K2)S3-K3,]]>計算爐膛的幾何特性系數M；式中爐膛計算高度h已知，爐膛截面當量直徑dl可以根據公式dl=4FU=4ab2(a+b)=2ab(a+b)]]>計算，其中a，b分別為爐膛的寬度和深度(米)，F＝ab為爐膛截面積，U＝2(a+b)為爐膛截面周長。對于煤爐S1＝-4.354+14.25αl″-12αl″2+3.131αl″3S2＝15.3-34.1αl″+26.04αl″2+6.594αl″3S3＝-2.552+6.348αl″-4.692αl″2+1.25αl″3K1＝-0.4；K2＝-1.35；K3＝-1.1對于油爐S1＝-3.588+11.33αl本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種解決電站鍋爐汽溫超溫或欠溫的受熱面計算方法，包括以下步驟：１）根據規定選取爐膛出口煙溫Ｔ↓［ｌ］″，并計算出爐膛出口煙氣焓Ｉ↓［ｌ］″；２）設定爐膛的幾何特性系數Ｍ的初始值和爐膛吸熱能力狀態特性系數＊的初始值；３ ）根據公式：Ｆ↓［ｌ］＝Ｂ↓［ｊ］（Ｑ↓［ｌ］－Ｉ↓［ｌ］″）／ａ↓［ｌ］σ↓［０］ＭＴ↓［ｌ］″＊ψ↓［ｌ０］↑［ｐｊ］………………①計算爐膛水冷壁占有面積Ｆ↓［ｌ］；式中：Ｂｊ－計算燃料量（ｔ／ｈ）Ｑ↓［ｌ］－爐膛有效發 熱量（大卡／公斤）Ｉ↓［ｌ］″－爐膛出口煙氣焓（大卡／公斤）ａ↓［ｌ］－爐膛黑度σ↓［０］－黑體輻射系數４．９×１０↑［－８］（大卡／米↑［２］時.Ｋ↑［４］）Ｔ↓［ｌ］″－爐膛出口煙溫（Ｋ）＊－爐膛 吸熱能力狀態特性系數ψ↓［ｌ０］↑［ｐｊ］－計算爐膛水冷壁吸熱能力常規取值４）根據公式：β＝＊ψ↓［ｌ０］↑［ｐｊ］σ↓［０］ａ↓［ｌ］Ｆ↓［ｌ］（α↓［ｌ］″ｍ）／ＢｊＶｃｐ計算綜合因素特征值β；式中：α↓［ｌ］″ －爐膛出口過量空氣系數ｍ－理論溫升Ｖｃｐ－－在＊↓［ａ］～＊↓［ｌ］″區間內的熱容量（大卡／公斤．℃），＊↓［ａ］：理論燃燒溫度，＊↓［ｌ］″：爐膛出口煙溫（℃）５）根據公式：Ｍ＝Ｓ↓［１］（ｈ／ｄ↓［ｌ］＋Ｋ↓［１ ］）↑［Ｓ↓［２］］（β＋Ｋ↓［２］）↑［Ｓ↓［３］］－Ｋ↓［３］計算爐膛的幾何特性系數Ｍ；式中：ｈ－爐膛計算高度ｄ↓［ｌ］－爐膛截面當量直徑，ｄ↓［ｌ］＝４Ｆ／Ｕ＝４ａｂ／２（ａ＋ｂ）＝２ａｂ／（ａ＋ｂ）其中ａ，ｂ分別為爐 膛的寬度和深度（米），Ｆ＝ａｂ為爐膛截面積，Ｕ＝２（ａ＋ｂ）為爐膛截面周長對于煤爐：Ｓ↓［１］＝－４．３５４＋１４．２５α↓［ｌ］″－１２α↓［ｌ］″↑［２］＋３．１３１α↓［ｌ］″↑［３］Ｓ↓［２］＝１５．３－３４．１α↓ ［ｌ］″＋２６．０４α↓［ｌ］″↑［２］＋６．５９４α↓［ｌ］″↑［３］Ｓ↓［３］＝－２．５５２＋６．３４８α↓［ｌ］″－４．６９２α↓［ｌ］″↑［２］＋１．２５α↓［ｌ］″↑［３］Ｋ↓［１］＝－０．４；Ｋ↓［２］＝－１．３ ５；Ｋ↓［３］＝－１．１對于油爐：Ｓ↓［１］＝－３．５８８＋１１．３３α↓［ｌ］″－９．１２７α↓［ｌ］″↑［２］＋２．２９１α...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹漢鼎，顧恬，林碧玉，熊顯巍，朱秀芬，肖華，陶麗，朱智士，李永德，楊大衛，周奎應，劉恩生，王興欽，劉國棟，吳萍，胡興勝，吳安，
申請(專利權)人：上海漢鼎環保技術工程有限公司，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]
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