[發明專利]一種基于X-比修正的回轉式空氣預熱器換熱效率計算方法

有效

• 申請號: 202010328203.9
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111507009B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 王宏武;李楊;林琳;井新經;周元祥;王勇;張奔;周剛
• 申請（專利權）人: 西安西熱節能技術有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G01M99/00;G06F111/10;G06F119/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發明公開了一種基于X?比修正的回轉式空氣預熱器換熱效率計算方法，根據空氣預熱器相關參數計算得到空氣預熱器設計對數傳熱溫差，進而計算得到空氣預熱器設計空氣側傳熱溫差、空氣預熱器設計傳熱單元數、效能隨X?比的變化率、空氣預熱器設計X?比、空氣預熱器實際工況X?比以及空氣預熱器的實際工況煙氣側換熱效率，最終得到基于X?比修正的空氣預熱器換熱效率。本發明依據逆流換熱器理論換熱模型，根據逆流換熱器無因次變量之間的關系，提出基于X?比修正的回轉式空氣預熱器換熱效率計算方法。與未修正的換熱效率相比，可更準確的評價空氣預熱器本身的換熱能力。利用在線監測系統中的歷史或實時數據，可相應計算出X?比修正的空氣預熱器換熱效率。

【技術領域】

本發明屬于電力及動力工程技術領域，涉及一種基于X-比修正的回轉式空氣預熱器換熱效率計算方法。

【背景技術】

空氣預熱器是以鍋爐尾部煙道中的高溫煙氣來加熱燃燒所需低溫空氣的換熱設備。空氣預熱器對鍋爐的收益主要體現在以下三方面：空氣預熱器回收高溫煙氣熱量使排煙溫度降低，從而提高鍋爐效率。空氣預熱器加熱低溫空氣使燃料和空氣的初始溫度升高，強化燃料的著火和燃燒，減少相關不完全燃燒損失。空氣預熱器加熱空氣使爐膛內的火焰整體溫度升高，強化爐內輻射傳熱。

空氣預熱器主要有板式、管式和回轉式三種形式。目前大中型燃煤機組基本都采用回轉式空氣預熱器。回轉式空氣預熱器具有傳熱面密度高、質量輕、占地小、布置靈活等優點。

目前主要采用美國機械工程師協會發布的ASME?PTC4.3《空氣預熱器性能試驗規程》對回轉式空氣預熱器的換熱性能進行分析計算，以空氣預熱器煙氣側換熱效率對空氣預熱器換熱性能進行評價。由于實際運行中煤質變化、鍋爐運行參數變化、漏風率變化、煙風系統阻力變化等因素影響，空氣預熱器中的空氣流量與煙氣流量的比例會發生變化，進而導致空氣預熱器煙氣側換熱效率會產生較大偏差，不能準確評價空氣預熱器的換熱能力。

【發明內容】

本發明的目的在于解決現有技術中的問題，依據逆流換熱器理論換熱模型，根據逆流換熱器無因次變量之間的關系，提供一種基于X-比修正的回轉式空氣預熱器換熱效率計算方法。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種基于X-比修正的回轉式空氣預熱器換熱效率計算方法，包括步驟：

步驟1，根據空氣預熱器設計進口煙氣溫度、設計出口煙氣溫度、設計進口空氣溫度、設計出口空氣溫度，計算得到空氣預熱器設計對數傳熱溫差；

步驟2，根據空氣預熱器設計進口空氣溫度、設計出口空氣溫度，計算得到空氣預熱器設計空氣側傳熱溫差；

步驟3，根據空氣預熱器設計對數傳熱溫差、設計空氣側傳熱溫差，計算得到空氣預熱器設計傳熱單元數；

步驟4，根據效能和X-比，建立以X-比為自變量、以效能為因變量的函數關系，通過作圖分析，計算得到效能隨X-比的變化率；

步驟5，根據空氣預熱器設計進口煙氣溫度、設計出口煙氣溫度、設計進口空氣溫度、設計出口空氣溫度，計算空氣預熱器設計X-比；

步驟6，根據空氣預熱器實際進口煙氣溫度、實際出口煙氣溫度、實際進口空氣溫度、實際出口空氣溫度，計算空氣預熱器實際工況X-比；

步驟7，根據空氣預熱器實際進口煙氣溫度、實際出口煙氣溫度、實際進口空氣溫度、實際出口空氣溫度，計算空氣預熱器的實際工況煙氣側換熱效率；

步驟8，根據實際工況煙氣側換熱效率、實際工況X-比、設計X-比、效能隨X-比變化率，計算基于X-比修正的空氣預熱器換熱效率。

本發明進一步的改進在于：

所述步驟1中計算空氣預熱器設計對數傳熱溫差的具體方法如下：