[發明專利]一種電站鍋爐全屏各管不同管段最高壁溫的計算方法

在審

• 申請號: 202211715264.6
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116105119A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 苗閃閃;魏國華;王永杰;殷亞寧;馬孝純;沈濤;楊澤;王德華;王彤;王冰;鄭麒麟;李沖;王偉來
• 申請（專利權）人: 哈爾濱鍋爐廠有限責任公司
• 主分類號: F22B35/18
• 分類號: F22B35/18;F23M5/00;F22B37/38;G06F30/20;G06F113/08;G06F113/14;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

一種電站鍋爐全屏各管不同管段最高壁溫的計算方法，它涉及鍋爐預警技術領域。本發明為解決現有壁溫測量計算手段均采用大數據模擬，未結合不同鍋爐受熱面的特性，流量特性/煙溫特性等，計算出來的壁溫并不準確，不能精準對壁溫進行預警的問題。本發明包括計算出每根管的單管流量分布，并修正全屏管的流量；通過全屏管的流量分配和現場運行性能參數，計算初始熱負荷，并修正全屏管的熱負荷，計算全屏管的出口汽溫；通過熱負荷及現場運行數據，推算受熱面的傳熱模型，實現準確顯示全屏各管不同材質不同管段的最高壁溫。本發明用于鍋爐全屏壁溫預警。

技術領域

本發明涉及鍋爐預警技術領域，具體涉及一種電站鍋爐全屏各管不同管段最高壁溫的計算方法。

背景技術

現存的鍋爐的高溫受熱面，受高溫煙氣的沖刷，易引起爆管，而發現個別管段壁溫超溫，需降低鍋爐運行溫度的方法保證鍋爐安全運行，犧牲了鍋爐的經濟性。且各管出口蒸汽溫度測點不全，只能對部分管測點報警，無法全屏監測，且實際蒸汽溫度也不能替代受熱面實際的壁面溫度，最危險的壁溫無法直接得到。市場上現有的壁溫測量計算手段均采用大數據模擬，未結合不同鍋爐受熱面的特性，流量特性/煙溫特性等，計算出來的壁溫并不準確，不能精準對壁溫進行預警。

發明內容

本發明為了解決現有壁溫測量計算手段均采用大數據模擬，未結合不同鍋爐受熱面的特性，流量特性/煙溫特性等，計算出來的壁溫并不準確，不能精準對壁溫進行預警的問題，進而提出一種電站鍋爐全屏各管不同管段最高壁溫的計算方法。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：

一種電站鍋爐全屏各管不同管段最高壁溫的計算方法包括如下步驟：

步驟一：計算出每根管的單管流量分布，并修正全屏管的流量；

步驟二：通過全屏管的流量分配和現場運行性能參數，計算初始熱負荷，并修正全屏管的熱負荷，計算全屏管的出口汽溫；

步驟三：通過熱負荷及現場運行數據，推算受熱面的傳熱模型，實現準確顯示全屏各管不同材質不同管段的最高壁溫。

進一步地，所述步驟一中假設單屏流量相等，不考慮屏間偏差，通過每根管的結構參數、現場運行性能參數，根據管子并聯阻力相等計算出單管流量分布；再考慮屏間偏差，根據集箱連接方式，引用鍋爐原理計算屏間流量，修正全屏管的流量，根據部件的壓降計算公式(1)

其中公式(1)中，C＝A·f，A為常數，f為靜摩擦系數；F為管件流量；N為管子根數，α＝2.0，β＝5.0；TEL為管件展開總長度與彎頭的當量長度之和；DI為管件展開管子平均內徑；θ為管件的平均比容；

假設管子的根數N＝3，F1、F2、F3為每個管件的流量，則管件的總流量Ft，

Ft＝F1+F2+F3????????????????????????(2)

ΔP1、ΔP2、ΔP3為每個管件的壓降，則管件的總壓降ΔPt，

ΔPt＝ΔP1＝ΔP2＝ΔP3????????????????????????(3)

進一步地，所述步驟二中通過流量分配和現場運行性能參數，基于吸熱放熱原理、現場測點的傳熱和流動阻力特性機理，計算初始熱負荷，再通過現場性能數據修正全屏管的熱負荷，迭代計算，得出熱負荷計算模型；根據不同受熱面傳熱機理模型，計算出全屏管的出口汽溫。

進一步地，所述全屏管出口汽溫的計算包括如下步驟：

第一步：現場每個管件的吸熱量Qt＝hout-hin，其中hout為管件出口汽溫焓值，hin為管件入口汽溫焓值，均為已知量；

第二步：現場每個管件的熱負荷W＝Qt/F/A，其中A為管段的面積；