[发明专利]解决电站锅炉汽温超温或欠温的受热面计算方法

摘要

本发明公开了一种解决电站锅炉汽温超温或欠温的受热面计算方法，包括以下步骤：根据选取的炉膛出口烟温T_l″和其它已知参数，设定炉膛的几何特性系数M和炉膛吸热能力状态特性系数S的初始值，计算炉膛水冷壁占有面积F_l和综合因素特征值β，再根据公式计算M，再计算S，根据计算出的M、S，重新计算F_l，如果相邻两次计算出的F_l值差异较大，就用新的F_l值再重新计算β、M、S、F_l，直到相邻两次计算出的F_l值足够接近时，就是符合要求的炉膛水冷壁占有面积F_l。

主权项

1.一种解决电站锅炉汽温超温或欠温的受热面计算方法，包括以下步骤：1)根据规定选取炉膛出口烟温Tl″，并计算出炉膛出口烟气焓Il″；2)设定炉膛的几何特性系数M的初始值和炉膛吸热能力状态特性系数ζ的初始值；3)根据公式：$F_l=\frac{B_j(Q_l-{I_l}^{\prime \prime })}{{\alpha }_l{\sigma }_0{{\mathrm{MT}}_l}^{\prime \prime }{{\mathrm{\zeta \psi }}_{l0}}^{\mathrm{pj}}}...\left(1\right)$ 计算炉膛水冷壁占有面积Fl；式中：Bj——计算燃料量(t/h)Ql——炉膛有效发热量(大卡/公斤)Il″——炉膛出口烟气焓(大卡/公斤)al——炉膛黑度σ0——黑体辐射系数4.9×10-8(大卡/米2时·K4)Tl″——炉膛出口烟温(K)ζ——炉膛吸热能力状态特性系数ψl0 pj——计算炉膛水冷壁吸热能力常规取值4)根据公式：$\beta =\frac{{{\mathrm{\zeta \psi }}_{l0}}^{\mathrm{pj}}{\sigma }_0{a}_l{F}_l\left({{\alpha }_l}^{\prime \prime }m\right)}{\mathrm{BjVcp}}$ 计算综合因素特征值β；式中：αl″——炉膛出口过量空气系数m——理论温升Vcp——在区间内的热容量(大卡/公斤.℃)，：理论燃烧温度，：炉膛出口烟温(℃)5)根据公式：$M=S_1{(\frac{h}{d_l}+K_1)}^{S_2}{(\beta +K_2)}^{S_3}-K_3$ 计算炉膛的几何特性系数M；式中：h——炉膛计算高度dl——炉膛截面当量直径，$d_l=\frac{4F}{U}=\frac{4\mathrm{ab}}{2(a+b)}=\frac{2\mathrm{ab}}{(a+b)}$ 其中a，b分别为炉膛的宽度和深度(米)，F＝ab为炉膛截面积，U＝2(a+b)为炉膛截面周长对于煤炉：S1＝-4.354+14.25αl″-12αl″2+3.131αl″3 S2＝15.3-34.1αl″+26.04αl″2+6.594αl″3 S3＝-2.552+6.348αl″-4.692αl″2+1.25αl″3 K1＝-0.4； K2＝-1.35； K3＝-1.1对于油炉：S1＝-3.588+11.33αl″-9.127αl″2+2.291αl″3 S2＝6.045-10.92αl″+7.015αl″2+1.465αl″3 S3＝-5.197+12.15αl″-8.9αl″2+2.222αl″3 K1＝-0.4； K2＝-1.3； K3＝-1.06)若锅炉为煤炉，根据以下公式计算炉膛吸热能力状态特性系数ζ：$\zeta =-59.8*\left(\frac{M^{0.25}{T_l}^{\prime \prime }}{T_1}\right)+274.7{\left(\frac{M^{0.25}{T_l}^{\prime \prime }}{T_1}\right)}^2-440.9{\left(\frac{M^{0.25}{T_l}^{\prime \prime }}{T_1}\right)}^3+303.4{\left(\frac{M^{0.25}{T_l}^{\prime \prime }}{T_1}\right)}^4-76.5{\left(\frac{M^{0.25}{T_l}^{\prime \prime }}{T_1}\right)}^5$ 若锅炉为油炉，则根据以下公式计算炉膛吸热能力状态特性系数ζ：ζ＝16.31-0.027*(M0.25Tl″)+1.608e-5(M0.25Tl″)2-3.25e-9(M0.25Tl″)3 式中：Tl——灰的变形温度(K)e为自然常数7)将步骤5)中计算出的M和步骤6)中计算出的ζ代入公式①中，再次计算Fl；8)判断该Fl值与上一次计算出的Fl之间的差值是否小于允许值，如果否，重复步骤4)-7)；如果是，停止计算，此时的Fl值即为符合要求的炉膛水冷壁占有面积。