[發明專利]超臨界二氧化碳燃氣鍋爐性能評價方法

在審

• 申請號: 202210829312.8
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN115204070A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 謝敏;徐力;張春偉;夏紅偉;劉海波;付夢雨;馬闖;郭映竹
• 申請（專利權）人: 哈電發電設備國家工程研究中心有限公司;安徽省特種設備檢測院
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 哈爾濱市晨晟知識產權代理有限公司 23219
• 代理人: 朱永林

1.超臨界二氧化碳燃氣鍋爐性能評價方法，其特征在于，包括：

S1，建立動態存儲數據庫，計算獲得排煙損失熱量Q₂、氣體未完全燃燒損失熱量Q₃、散熱損失熱量Q₅、外來熱量Q_ex、其他熱損失Q_oth、輸入熱量Q_in和鍋爐系統有效輸出熱量Q_out；

其中，獲得散熱損失熱量Q₅和其他熱損失Q_oth的具體步驟為：

S16-1、根據排煙損失熱量Q₂、氣體未完全燃燒損失熱量Q₃、外來熱量Q_ex、輸入熱量Q_in，獲得初始鍋爐燃料效率η₀：

S16-2、根據輸入熱量Q_in、鍋爐系統有效輸出熱量Q_out和初始鍋爐燃料效率η₀，獲得燃料消耗量q_m.f：

S16-3、根據燃料消耗量q_m.f和采集的進入鍋爐系統邊界的冷卻水質量流量q_m.cw，獲得初始其他熱損失Q_oth.0：

其中，H_cw.lv為冷卻設備出口冷卻水焓，且H_cw.lv通過采集的冷卻設備出口冷卻水溫度t_cw.lv和冷卻設備出口冷卻水壓力p_cw.lv查水和水蒸氣的熱焓值表來獲??；H_cw.en為冷卻設備入口冷卻水焓，且H_cw.en通過采集的冷卻設備入口冷卻水溫度t_cw.en和冷卻設備入口冷卻水壓力p_cw.en查水和水蒸氣的熱焓值表來獲?。?/p>

S16-4、利用采集到的鍋爐本體附近環境溫度t_a3、第i個網格法網格外壁表面溫度T_wi，獲得第i個網格法網格的換熱系數α_i：

其中，i＝1,2,3……n，n是網格法的網格數量上限；ε為表面熱發射率，固定值，取0.8；σ為輻射常數，固定值，取5.670373×10^-8W·m^-2·K^-4；

S16-5、利用采集到的鍋爐本體附近環境溫度t_a3、第i個網格法網格外壁表面溫度T_wi，以及步驟S16-4獲得的第i個網格法網格的換熱系數α_i，獲得第i個網格法網格的散熱熱流密度q_i：

q_i＝α_i(T_wi-t_a3-273.15) (公式42)；

S16-6、利用采集到的第i個網格法網格面積A_i和燃料消耗量q_m.f、散熱熱流密度q_i，獲得初始散熱損失Q_5,0：

S16-7、根據排煙損失熱量Q₂、氣體未完全燃燒損失熱量Q₃、外來熱量Q_ex、輸入熱量Q_in、初始其他熱損失Q_oth,0和初始散熱損失熱量Q_5,0，獲得迭代的鍋爐燃料效率η_0.dd：

S16-8、利用迭代的鍋爐燃料效率η_0.dd，替代公式39中的初始鍋爐燃料效率η₀，完成對燃料消耗量q_m.f的更新和修正；

S16-9、判斷更新前后相鄰兩次燃料消耗量q_m.f之間差的絕對值是否小于0.01％，結果為否，執行步驟S16-10；結果為是，執行步驟S16-11；

S16-10、將更新后的燃料消耗量q_m.f帶入公式40和公式43，并依次重復步驟S16-7和步驟S16-8，獲得再次更新后的燃料消耗量q_m.f，執行步驟S16-9；

S16-11、將更新后的燃料消耗量q_m.f帶入公式40和公式43，獲得修正后的其他熱損失Q_oth、散熱損失熱量Q₅；

S2，根據排煙損失熱量Q₂、氣體未完全燃燒損失熱量Q₃、散熱損失熱量Q₅、外來熱量Q_ex、其他熱損失Q_oth和輸入熱量Q_in，求取鍋爐燃料效率η′：

S3，求取修正的鍋爐燃料效率η′_xz，具體為：對測量獲得的排煙溫度t_ds進行修正，獲得修正后的排煙溫度t_{fg.AH.lv.cr.fw}，用修正后的排煙溫度t_{fg.AH.lv.cr.fw}代替排煙溫度t_ds、用空氣預熱器進口空氣溫度設計值t_a.AH.en.d代替測量獲得的空氣預熱器進口空氣溫度t_a1、用鍋爐設計燃料成分數據代替測量獲得的鍋爐燃料成分數據，重復步驟S1和S2，求取修正的鍋爐燃料效率η′_xz；

S4、計算過熱器側省煤器吸熱量Q_SH-Eco、再熱器側省煤器吸熱量Q_RH-Eco、氣冷壁吸熱量Q_GWC、過熱器吸熱量Q_SH、再熱器吸熱量Q_RH，以及冷卻水系統吸熱量Q_Cooling，最終獲得鍋爐總吸熱量Q_sum，以及各換熱面的換熱量占比；

S5、計算過熱器側省煤器冷端溫差特性系數η_SH-Eco、再熱器側省煤器冷端溫差特性系數η_RH-Eco、氣冷壁冷端溫差特性系數η_GCW、過熱器冷端溫差特性系數η_SH、再熱器冷端溫差特性系數η_RH；冷端溫差特性系數用于反映出換熱器傳熱后的殘余熱量比例，數值低表征換熱器綜合換熱性能好。