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火电厂锅炉效率获取方法及装置

2021-03-15 05:43:58

火电厂锅炉效率获取方法及装置

  技术领域

  本申请涉及锅炉运行技术领域,具体涉及火电厂锅炉效率获取方法及装置。

  背景技术

  火电厂锅炉的排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项,对锅炉排烟余热进行深度利用意义重大。目前部分地区火电厂对于烟气余热利用的最普遍的方式是在锅炉的尾部烟道加装烟气余热利用装置。随着烟气余热利用装置的不断推广,各种不同布置位置和型式的烟气余热利用系统在火电厂逐渐得到应用,例如利用烟气余热直接加热凝结水,利用烟气余热加热循环水进而利用换热器加热凝结水,利用烟气余热加热循环水进而加热进入空气预热器的冷风,以及利用烟气余热加热循环水进而加热进入烟囱的烟气等。因此,需要针对上述结构的火电厂锅炉进行锅炉效率的确定以基于锅炉效率保证火电厂锅炉的可靠性运行。

  近年来,在锅炉空气预热器布置烟气旁路,并在旁路中布置高、低压两级烟水换热器,利用烟气热量来加热给水和凝结水的新型烟气余热利用系统在电厂开始应用。然而,传统的电站锅炉效率计算是根据GB/T10184-2015《电站锅炉性能试验规程》或ASEM PTC4-2013《Fired Steam Generators Performance Test Codes》来计算的,该方式基于常规煤粉电站锅炉效率计算的热平衡系统边界的划分原则,并未考虑空气预热器旁路,因此,也就无法保证带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,进而无法保证基于火电厂锅炉效率进行火电厂锅炉运行调整的可靠性。

  发明内容

  针对现有技术中的问题,本申请提供一种火电厂锅炉效率获取方法及装置,能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,且能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取过程的自动化程度及效率,进而能够有效保证基于火电厂锅炉效率进行火电厂锅炉运行调整的可靠性及调整效率。

  为解决上述技术问题,本申请提供以下技术方案:

  第一方面,本申请提供一种火电厂锅炉效率获取方法,包括:

  判断当前的目标火电厂的锅炉中是否设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路,若是,则将所述目标火电厂锅炉中的空气预热器的出口烟道与所述空气预热器旁路的烟道之间的混合烟道设置为该目标火电厂锅炉的目标出口边界;

  根据所述目标出口边界自所述空气预热器旁路与火电厂汽轮机侧之间采集预设的给水参数组中的各个参数的值;

  基于所述给水参数组中的各个参数的值确定所述空气预热器旁路的损失热量,并根据该空气预热器旁路的损失热量以及预获取的进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量确定所述空气预热器旁路的热损失;

  将所述空气预热器旁路的热损失加入所述锅炉的总热量损失中,并基于该锅炉的总热量损失获取该锅炉的效率。

  进一步地,所述空气预热器旁路包括相互连接的高压烟水换热器和低压烟水换热器,所述高压烟水换热器与所述锅炉炉膛的出口烟道相连,所述低压烟水换热器的出口烟道与所述空气预热器的出口烟道之间的汇合处形成有所述混合烟道;

  相对应的,所述将所述目标火电厂锅炉中的空气预热器的出口烟道与所述空气预热器旁路的烟道之间的混合烟道设置为该目标火电厂锅炉的目标出口边界,包括:

  确定所述目标火电厂锅炉中的空气预热器的出口烟道与所述空气预热器旁路的烟道之间的交汇点;

  将距离所述交汇点预设距离的混合管道处选取为所述目标火电厂锅炉的目标出口边界,其中,所述预设距离大于或等于所述出口烟道的当量直径的二倍。

  进一步地,所述火电厂汽轮机侧包括依次连通的高压加热器组、给水泵、除氧器和低压加热器组;

  所述高压烟水换热器的进口与所述给水泵出口的给水管道连通,所述高压烟水换热器的出口与所述高压加热器组的出口管道连通;

  所述低压烟水换热器的进口与所述低压加热器组的凝结水进口烟道连通,所述低压烟水换热器的出口连接至所述低压加热器组的凝结水出口烟道与所述除氧器的进口烟道之间;

  相对应的,所述根据所述目标出口边界自所述空气预热器旁路与火电厂汽轮机侧之间采集预设的给水参数组中的各个参数的值,包括:

  自所述高压烟水换热器的进口与所述给水泵出口的给水管道之间采集所述高压烟水换热器的进口给水焓值Hgy,en;

  自所述高压烟水换热器的出口与所述高压加热器组的出口管道之间采集所述高压烟水换热器的出口给水焓值Hgy,lv;

  采集所述高压烟水换热器中的给水流量qm,gy;

  自所述低压烟水换热器的进口与所述低压加热器组的凝结水进口烟道之间采集所述低压烟水换热器的进口凝结水焓值Hdy,en;

  自所述低压烟水换热器的出口与所述低压加热器组的凝结水出口烟道之间采集所述低压烟水换热器的出口凝结水焓值Hdy,lv;

  采集所述低压烟水换热器中的给水流量qm,dy。

  进一步地,所述基于所述给水参数组中的各个参数的值确定所述空气预热器旁路的损失热量,包括:

  基于所述高压烟水换热器的进口给水焓值Hgy,en、所述高压烟水换热器的出口给水焓值Hgy,lv、所述高压烟水换热器中的给水流量qm,gy、所述低压烟水换热器的进口凝结水焓值Hdy,en、所述低压烟水换热器的出口凝结水焓值Hdy,lv和所述低压烟水换热器中的给水流量qm,dy,应用空气预热器旁路损失热量函数确定所述空气预热器旁路的损失热量。

  进一步地,所述空气预热器旁路损失热量函数如下公式(1)所示:

  

  在公式(1)中,qm,f为进入所述锅炉的燃料质量流量;Qpl为空气预热器旁路的损失热量。

  进一步地,所述根据该空气预热器旁路的损失热量以及预获取的进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量确定所述空气预热器旁路的热损失,包括:

  根据所述空气预热器旁路的损失热量Qpl以及预获取的进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量Qnet,ar,基于预设的空气预热器旁路热损失函数确定所述空气预热器旁路的热损失,其中,所述空气预热器旁路热损失函数如下公式(2)所示:

  

  在公式(2)中,qpl为所述空气预热器旁路的热损失。

  进一步地,所述将所述空气预热器旁路的热损失加入所述锅炉的总热量损失中,并基于该锅炉的总热量损失获取该锅炉的效率,包括:

  根据预获取的所述锅炉的排烟热损失、气体未完全燃烧热损失、固体未完全燃烧热损失、锅炉散热损失、灰渣物理热损失以及所述空气预热器旁路的热损失qpl,确定所述锅炉的总热量损失;

  基于所述锅炉的总热量损失以及进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量,应用预设的热损失法确定所述锅炉的效率。

  第二方面,本申请提供一种火电厂锅炉效率获取装置,包括:

  目标出口边界确定模块,用于判断当前的目标火电厂的锅炉中是否设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路,若是,则将所述目标火电厂锅炉中的空气预热器的出口烟道与所述空气预热器旁路的烟道之间的混合烟道设置为该目标火电厂锅炉的目标出口边界;

  给水参数组采集模块,用于根据所述目标出口边界自所述空气预热器旁路与火电厂汽轮机侧之间采集预设的给水参数组中的各个参数的值;

  空气预热器旁路热损获取模块,用于基于所述给水参数组中的各个参数的值确定所述空气预热器旁路的损失热量,并根据该空气预热器旁路的损失热量以及预获取的进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量确定所述空气预热器旁路的热损失;

  锅炉效率获取模块,用于将所述空气预热器旁路的热损失加入所述锅炉的总热量损失中,并基于该锅炉的总热量损失获取该锅炉的效率。

  第三方面,本申请提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现所述的火电厂锅炉效率获取方法的步骤。

  第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现所述的火电厂锅炉效率获取方法的步骤。

  由上述技术方案可知,本申请提供的一种火电厂锅炉效率获取方法及装置,方法包括:判断当前的目标火电厂的锅炉中是否设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路,若是,则将所述目标火电厂锅炉中的空气预热器的出口烟道与所述空气预热器旁路的烟道之间的混合烟道设置为该目标火电厂锅炉的目标出口边界;根据所述目标出口边界自所述空气预热器旁路与火电厂汽轮机侧之间采集预设的给水参数组中的各个参数的值;基于所述给水参数组中的各个参数的值确定所述空气预热器旁路的损失热量,并根据该空气预热器旁路的损失热量以及预获取的进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量确定所述空气预热器旁路的热损失;将所述空气预热器旁路的热损失加入所述锅炉的总热量损失中,并基于该锅炉的总热量损失获取该锅炉的效率,能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,且能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取过程的自动化程度及效率,进而能够有效保证基于火电厂锅炉效率进行火电厂锅炉运行调整的可靠性及调整效率,使得电厂人员获得准确的锅炉效率,为提高锅炉效率和电厂人员根据锅炉效率进行合适的燃烧调整和评价分析提供技术参考,同时也可以对于电厂进行空气预热器旁路烟道改造的经济性进行评价,指导电厂进行合理的改造评估。

  附图说明

  为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

  图1是本申请实施例中的设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路的目标火电厂的锅炉的运转逻辑结构示意图。

  图2是本申请实施例中的火电厂锅炉效率获取方法的流程示意图。

  图3是本申请实施例中的火电厂锅炉效率获取方法中步骤100的具体流程示意图。

  图4是本申请实施例中的火电厂锅炉效率获取方法中步骤200的具体流程示意图。

  图5是本申请实施例中的火电厂锅炉效率获取方法中步骤300的具体流程示意图。

  图6是本申请实施例中的火电厂锅炉效率获取方法中步骤400的具体流程示意图。

  图7是本申请实施例中的火电厂锅炉效率获取装置的结构示意图。

  图8是本申请实施例中的电子设备的结构示意图。

  具体实施方式

  为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

  传统的电站锅炉效率计算是根据GB/T10184-2015《电站锅炉性能试验规程》或ASEM PTC4-2013《Fired Steam Generators Performance Test Codes》来计算的,但空气预热器旁路烟气余热利用系统的应用使得计算锅炉效率的边界发生了变化,而且空气预热器旁路的烟气热量也被用于加热给水,这都使得计算锅炉效率的方法发生变化。而针对该问题,本申请实施例提供一种适用于带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率获取方法、火电厂锅炉效率获取装置、电子设备及计算机可读存储介质,通过判断当前的目标火电厂的锅炉中是否设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路,若是,则将所述目标火电厂锅炉中的空气预热器的出口烟道与所述空气预热器旁路的烟道之间的混合烟道设置为该目标火电厂锅炉的目标出口边界;根据所述目标出口边界自所述空气预热器旁路与火电厂汽轮机侧之间采集预设的给水参数组中的各个参数的值;基于所述给水参数组中的各个参数的值确定所述空气预热器旁路的损失热量,并根据该空气预热器旁路的损失热量以及预获取的进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量确定所述空气预热器旁路的热损失;将所述空气预热器旁路的热损失加入所述锅炉的总热量损失中,并基于该锅炉的总热量损失获取该锅炉的效率,能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,且能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取过程的自动化程度及效率,进而能够有效保证基于火电厂锅炉效率进行火电厂锅炉运行调整的可靠性及调整效率,使得电厂人员获得准确的锅炉效率,为提高锅炉效率和电厂人员根据锅炉效率进行合适的燃烧调整和评价分析提供技术参考,同时也可以对于电厂进行空气预热器旁路烟道改造的经济性进行评价,指导电厂进行合理的改造评估。

  在本申请的一个或多个实施例中,设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路的目标火电厂的锅炉的运转逻辑结构示意图参见图1,进入锅炉的冷一次风和冷二次风首先经过一次风暖风器和二次风暖风器进行加热,其中一次风和二次风暖风器的热源来自于电厂汽轮机侧#7低加出口的热水,热水加热冷一次风和冷二次风后返回到#8低加进口;冷一次风和冷二次风在空气预热器中吸收烟气的热量变为热一次风和热二次风,烟气在空气预热器中释放热量后排出变为温度较低的烟气,一部分冷一次风未进入空气预热器后与热一次风汇合进入磨煤机,将磨煤机中的燃料一起输送进锅炉炉膛。增加了空气预热器旁路以后,一部分烟气在空气预热器进口烟道中分流出来进入空气预热器旁路,经过高压烟水换热器和低压烟水换热器后再与空气预热器排出的烟气汇合,其中高压烟水换热器中的被加热介质为给水泵出口的给水,加热后进入#1高加的出口,低压烟水换热器中的被加热介质为#6低加和#5低加进口的混合凝结水,加热后进入#5低加出口。

  可以理解的是,在本申请的一个或多个实施例中提及的低加是指低压加热器,高加是指高压加热器,举例来说,#5低加进口具体是指编号为#5的低压加热器的进口。

  在本申请的一个或多个实施例中,所述给水参数组中的各个参数具体包含有:

  (1)所述高压烟水换热器的进口给水焓值Hgy,en;

  (2)所述高压烟水换热器的出口给水焓值Hgy,lv;

  (3)所述高压烟水换热器中的给水流量qm,gy;

  (4)所述低压烟水换热器的进口凝结水焓值Hdy,en;

  (5)所述低压烟水换热器的出口凝结水焓值Hdy,lv;

  (6)所述低压烟水换热器中的给水流量qm,dy。

  参见图1,其中燃料的收到基低位发热量为Qnet,ar,燃料的质量流量为qm,f。增加了空气预热器旁路以后,一部分烟气在空气预热器进口烟道中分流出来进入空气预热器旁路,经过高压烟水换热器和低压烟水换热器后再与空气预热器排出的烟气汇合,其中高压烟水换热器中的被加热介质为给水泵出口的给水,加热后进入#1高加的出口,进入高压烟水换热器的给水焓值为Hgy,en,高压烟水换热器出口的给水焓值为Hgy,lv,流过高压烟水换热器的给水流量为qm,gy;低压烟水换热器中的被加热介质为#6低加和#5低加进口的混合凝结水,加热后进入#5低加出口,进入低压烟水换热器的凝结水焓值为Hdy,en,低压烟水换热器出口的凝结水焓值为Hdy,lv,流过低压烟水换热器的凝结水流量为qm,dy。

  根据GB/T10184-2015《电站锅炉性能试验规程》或ASEM PTC4-2013《FiredSteamGenerators Performance Test Codes》中对于常规煤粉电站锅炉效率计算的热平衡系统边界的划分原则,一般将锅炉风烟系统的进口边界定在空气预热器冷一、二次风入口(即图1中的进口边界),在进口边界处利用网格法测量一、二次风的温度,出口边界定在空气预热器烟气出口(即图1中的出口边界1),在出口边界处利用网格法测量烟气的成分和温度。空气预热器旁路的烟气余热利用系统与空气预热器是并联布置,本专利将系统的出口边界由原来的空气预热器烟气出口(图1中出口边界1处)改到空气预热器和旁路烟道的混合烟道之后(图1中的出口边界2处),并且测量烟气成分和温度的测点位置应该距离烟道汇合处至少2D(D为空气预热器出口烟道的当量直径)。这样就将空气预热器旁路也划在了热平衡系统边界内。

  基于上述内容,为了能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,且能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取过程的自动化程度及效率,进而能够有效保证基于火电厂锅炉效率进行火电厂锅炉运行调整的可靠性及调整效率,本申请提供一种火电厂锅炉效率获取方法的实施例,参见图2,所述火电厂锅炉效率获取方法具体包含有如下内容:

  步骤100:判断当前的目标火电厂的锅炉中是否设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路,若是,则将所述目标火电厂锅炉中的空气预热器的出口烟道与所述空气预热器旁路的烟道之间的混合烟道设置为该目标火电厂锅炉的目标出口边界。

  可以理解的是,判断当前的目标火电厂的锅炉中是否设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路的具体方式可以为,用于实现所述火电厂锅炉效率获取方法的服务器向对应的客户端设备发送目标火电厂的锅炉结构示意图获取请求,并接收所述客户端设备发送的目标火电厂的锅炉结构示意图,对所述目标火电厂的锅炉结构示意图进行预处理,将其处理为符合预设格式要求的图片,而后对该目标火电厂的锅炉结构示意图进行文字或符号识别,并根据文字或符号识别结果判断其中是否包含有跟所述空气预热器旁路相关的文字或符号,若存在,则判断当前的目标火电厂的锅炉中设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路。

  步骤200:根据所述目标出口边界自所述空气预热器旁路与火电厂汽轮机侧之间采集预设的给水参数组中的各个参数的值。

  步骤300:基于所述给水参数组中的各个参数的值确定所述空气预热器旁路的损失热量,并根据该空气预热器旁路的损失热量以及预获取的进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量确定所述空气预热器旁路的热损失。

  步骤400:将所述空气预热器旁路的热损失加入所述锅炉的总热量损失中,并基于该锅炉的总热量损失获取该锅炉的效率。

  在本申请的一个或多个实施例中,所述空气预热器旁路包括相互连接的高压烟水换热器和低压烟水换热器,所述高压烟水换热器与所述锅炉炉膛的出口烟道相连,所述低压烟水换热器的出口烟道与所述空气预热器的出口烟道之间的汇合处形成有所述混合烟道。

  基于此,为了能够有效提高目标出口边界的设置效率及可靠性,以进一步提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,在本申请提供的火电厂锅炉效率获取方法的一个实施例中,参见图3,所述火电厂锅炉效率获取方法中的步骤100具体包含有如下内容:

  步骤101:确定所述目标火电厂锅炉中的空气预热器的出口烟道与所述空气预热器旁路的烟道之间的交汇点。

  步骤102:将距离所述交汇点预设距离的混合管道处选取为所述目标火电厂锅炉的目标出口边界,其中,所述预设距离大于或等于所述出口烟道的当量直径的二倍。

  在本申请的一个或多个实施例中,所述火电厂汽轮机侧包括依次连通的高压加热器组、给水泵、除氧器和低压加热器组;所述高压烟水换热器的进口与所述给水泵出口的给水管道连通,所述高压烟水换热器的出口与所述高压加热器组的出口管道连通;所述低压烟水换热器的进口与所述低压加热器组的凝结水进口烟道连通,所述低压烟水换热器的出口连接至所述低压加热器组的凝结水出口烟道与所述除氧器的进口烟道之间。

  基于此,为了能够有效提高给水参数组中的各个参数的值的采集效率及可靠性,以进一步提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,在本申请提供的火电厂锅炉效率获取方法的一个实施例中,参见图4,所述火电厂锅炉效率获取方法中的步骤200具体包含有如下内容:

  步骤201:自所述高压烟水换热器的进口与所述给水泵出口的给水管道之间采集所述高压烟水换热器的进口给水焓值Hgy,en。

  步骤202:自所述高压烟水换热器的出口与所述高压加热器组的出口管道之间采集所述高压烟水换热器的出口给水焓值Hgy,lv。

  步骤203:采集所述高压烟水换热器中的给水流量qm,gy。

  步骤204:自所述低压烟水换热器的进口与所述低压加热器组的凝结水进口烟道之间采集所述低压烟水换热器的进口凝结水焓值Hdy,en。

  步骤205:自所述低压烟水换热器的出口与所述低压加热器组的凝结水出口烟道之间采集所述低压烟水换热器的出口凝结水焓值Hdy,lv。

  步骤206:采集所述低压烟水换热器中的给水流量qm,dy。

  可以理解的是,上述步骤201至步骤206的执行顺序仅为一种举例,在实际应用中,步骤201至步骤206的执行顺序可以为任意顺序或同时进行,本申请对此不作限定。

  为了有效提高空气预热器旁路的损失热量的获取准确性,以进一步提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,在本申请提供的火电厂锅炉效率获取方法的一个实施例中,参见图5,所述火电厂锅炉效率获取方法中的步骤300具体包含有如下内容:

  步骤301:基于所述高压烟水换热器的进口给水焓值Hgy,en、所述高压烟水换热器的出口给水焓值Hgy,lv、所述高压烟水换热器中的给水流量qm,gy、所述低压烟水换热器的进口凝结水焓值Hdy,en、所述低压烟水换热器的出口凝结水焓值Hdy,lv和所述低压烟水换热器中的给水流量qm,dy,应用空气预热器旁路损失热量函数确定所述空气预热器旁路的损失热量。

  其中,所述空气预热器旁路损失热量函数如下公式(1)所示:

  

  在公式(1)中,qm,f为进入所述锅炉的燃料质量流量;Qpl为空气预热器旁路的损失热量。

  为了有效提高空气预热器旁路的热损失的获取准确性,以进一步提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,在本申请提供的火电厂锅炉效率获取方法的一个实施例中,参见图5,所述火电厂锅炉效率获取方法中的步骤300还具体包含有如下内容:

  步骤302:根据所述空气预热器旁路的损失热量Qpl以及预获取的进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量Qnet,ar,基于预设的空气预热器旁路热损失函数确定所述空气预热器旁路的热损失。

  其中,所述空气预热器旁路热损失函数如下公式(2)所示:

  

  在公式(2)中,qpl为所述空气预热器旁路的热损失。

  有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,且能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取过程的自动化程度及效率,在本申请提供的火电厂锅炉效率获取方法的一个实施例中,参见图6,所述火电厂锅炉效率获取方法中的步骤400具体包含有如下内容:

  步骤401:根据预获取的所述锅炉的排烟热损失、气体未完全燃烧热损失、固体未完全燃烧热损失、锅炉散热损失、灰渣物理热损失以及所述空气预热器旁路的热损失qpl,确定所述锅炉的总热量损失。

  步骤402:基于所述锅炉的总热量损失以及进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量,应用预设的热损失法确定所述锅炉的效率。

  为了进一步说明本方案,本申请还提供一种火电厂锅炉效率获取方法的具体应用实例,具体包含有如下内容:

  根据GB/T10184-2015《电站锅炉性能试验规程》或ASEM PTC4-2013《Fired SteamGenerators Performance Test Codes》对于锅炉效率的计算一般采用反平衡法即热损失法,锅炉效率的计算公式如下:

  

  式(3)中:

  η——锅炉效率,%;

  Qnet,ar——进入锅炉的燃料的收到基低位发热量,通过对燃料进行化验得到,kJ/kg;

  Qex——输入系统边界的热量,kJ/kg;计算方法可以参考GB/T10184-2015《电站锅炉性能试验规程》。

  Qloss——锅炉总损失,kJ/kg;一般包括排烟热损失,气体未完全燃烧热损失,固体未完全燃烧热损失,锅炉散热损失,灰渣物理热损失和其他热损失,各损失的计算方法可以参考GB/T10184-2015《电站锅炉性能试验规程》。

  但对于具有空气预热器旁路的电站锅炉系统的锅炉效率计算方法在GB/T10184-2015《电站锅炉性能试验规程》中没有体现,因此在具有空气预热器旁路的电站锅炉效率的测试和计算时无法参照执行。

  空气预热器旁路中用于加热凝结水和给水的烟气热量由于没有用于加热锅炉热平衡系统内的介质如冷风等,所以这部分热量应该算作是锅炉的其他热损失的一部分,该损失由下式计算得到:

  

  式(2)中:

  qpl——空气预热器旁路热损失,%;

  Qpl——空气预热器旁路损失的热量,kJ/kg,该热量由下式计算得到:

  

  式(1)中:

  qm,gy——高压烟水换热器中给水流量,kg/h;

  Hgy,lv——高压烟水换热器出口给水焓值,kJ/kg;

  Hgy,en——高压烟水换热器进口给水焓值,kJ/kg;

  qm,dy——低压烟水换热器中凝结水流量,kg/h;

  Hdy,lv——低压烟水换热器出口凝结水焓值,kJ/kg;

  Hdy,en——低压烟水换热器进口凝结水焓值,kJ/kg;

  qm,f——进入锅炉的燃料质量流量,kg/h。

  从上述描述可知,本申请实施例提供的火电厂锅炉效率获取方法,所要保护的内容如下:

  内容1:带有空气预热器旁路烟道的电站锅炉效率计算边界由空气预热器烟气出口(图1中出口边界1处)改到空气预热器和旁路烟道的混合烟道之后(图1中的出口边界2处),并且在此处测量烟气成分和温度用于锅炉效率计算,测点位置应该距离烟道汇合处至少2D(D为空气预热器出口烟道的当量直径)。

  内容2:针对空气预热器旁路烟道加热凝结水或给水的热量引起的锅炉效率损失按如下方法计算:

  

  式(2)中:

  qpl——空气预热器旁路热损失,%;

  Qnet,ar——进入锅炉的燃料的收到基低位发热量,通过对燃料进行化验得到,kJ/kg;

  Qpl——空气预热器旁路损失的热量,kJ/kg,该热量由下式计算得到:

  

  式(1)中:

  qm,gy——高压烟水换热器中给水流量,kg/h;

  Hgy,lv——高压烟水换热器出口给水焓值,kJ/kg;

  Hgy,en——高压烟水换热器进口给水焓值,kJ/kg;

  qm,dy——低压烟水换热器中凝结水流量,kg/h;

  Hdy,lv——低压烟水换热器出口凝结水焓值,kJ/kg;

  Hdy,en——低压烟水换热器进口凝结水焓值,kJ/kg;

  qm,f——进入锅炉的燃料质量流量,kg/h。

  基于上述内容1和内容2,本应用实例针对带有空气预热器旁路烟道的电站锅炉效率计算方法进行分析,提出了带有空气预热器旁路烟道的电站锅炉效率计算边界和锅炉热损失的计算方法。利用本专利方法可以指导对带有空气预热器旁路烟道的电站锅炉效率检测和计算,可用于锅炉效率的检测分析和验收校核,使得电厂人员获得准确的锅炉效率,为提高锅炉效率和电厂人员根据锅炉效率进行合适的燃烧调整和评价分析提供技术参考,同时也可以对于电厂进行空气预热器旁路烟道改造的经济性进行评价,指导电厂进行合理的改造评估。

  从软件层面来说,为了有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,且能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取过程的自动化程度及效率,进而能够有效保证基于火电厂锅炉效率进行火电厂锅炉运行调整的可靠性及调整效率,本申请还提供一种用于实现所述火电厂锅炉效率获取方法中全部或分部内容的火电厂锅炉效率获取装置的实施例,参见图7,所述火电厂锅炉效率获取装置具体包含有如下内容:

  目标出口边界确定模块10,用于判断当前的目标火电厂的锅炉中是否设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路,若是,则将所述目标火电厂锅炉中的空气预热器的出口烟道与所述空气预热器旁路的烟道之间的混合烟道设置为该目标火电厂锅炉的目标出口边界;

  给水参数组采集模块20,用于根据所述目标出口边界自所述空气预热器旁路与火电厂汽轮机侧之间采集预设的给水参数组中的各个参数的值;

  空气预热器旁路热损获取模块30,用于基于所述给水参数组中的各个参数的值确定所述空气预热器旁路的损失热量,并根据该空气预热器旁路的损失热量以及预获取的进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量确定所述空气预热器旁路的热损失;

  锅炉效率获取模块40,用于将所述空气预热器旁路的热损失加入所述锅炉的总热量损失中,并基于该锅炉的总热量损失获取该锅炉的效率。

  本申请实施例提供的火电厂锅炉效率获取装置的具体实施内容参见上述火电厂锅炉效率获取方法的实施例,此处不再赘述。

  从上述描述可知,本申请实施例提供的火电厂锅炉效率获取装置,能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,且能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取过程的自动化程度及效率,进而能够有效保证基于火电厂锅炉效率进行火电厂锅炉运行调整的可靠性及调整效率,使得电厂人员获得准确的锅炉效率,为提高锅炉效率和电厂人员根据锅炉效率进行合适的燃烧调整和评价分析提供技术参考,同时也可以对于电厂进行空气预热器旁路烟道改造的经济性进行评价,指导电厂进行合理的改造评估。

  从硬件层面来说,为了提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,且能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取过程的自动化程度及效率,进而能够有效保证基于火电厂锅炉效率进行火电厂锅炉运行调整的可靠性及调整效率,本申请提供一种用于实现所述火电厂锅炉效率获取方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例,所述电子设备具体包含有如下内容:

  处理器(processor)、存储器(memory)、通信接口(Communications Interface)和总线;其中,所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信;所述通信接口用于实现电子设备与用户终端以及相关数据库等相关设备之间的信息传输;该电子设备可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等,本实施例不限于此。在本实施例中,该电子设备可以参照实施例中的火电厂锅炉效率获取方法的实施例,以及,火电厂锅炉效率获取装置的实施例进行实施,其内容被合并于此,重复之处不再赘述。

  图8为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图8所示,该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140;存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是,该图8是示例性的;还可以使用其他类型的结构,来补充或代替该结构,以实现电信功能或其他功能。

  在一实施例中,火电厂锅炉效率获取功能可以被集成到中央处理器中。其中,中央处理器可以被配置为进行如下控制:

  步骤100:判断当前的目标火电厂的锅炉中是否设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路,若是,则将所述目标火电厂锅炉中的空气预热器的出口烟道与所述空气预热器旁路的烟道之间的混合烟道设置为该目标火电厂锅炉的目标出口边界。

  可以理解的是,判断当前的目标火电厂的锅炉中是否设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路的具体方式可以为,用于实现所述火电厂锅炉效率获取方法的服务器向对应的客户端设备发送目标火电厂的锅炉结构示意图获取请求,并接收所述客户端设备发送的目标火电厂的锅炉结构示意图,对所述目标火电厂的锅炉结构示意图进行预处理,将其处理为符合预设格式要求的图片,而后对该目标火电厂的锅炉结构示意图进行文字或符号识别,并根据文字或符号识别结果判断其中是否包含有跟所述空气预热器旁路相关的文字或符号,若存在,则判断当前的目标火电厂的锅炉中设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路。

  步骤200:根据所述目标出口边界自所述空气预热器旁路与火电厂汽轮机侧之间采集预设的给水参数组中的各个参数的值。

  步骤300:基于所述给水参数组中的各个参数的值确定所述空气预热器旁路的损失热量,并根据该空气预热器旁路的损失热量以及预获取的进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量确定所述空气预热器旁路的热损失。

  步骤400:将所述空气预热器旁路的热损失加入所述锅炉的总热量损失中,并基于该锅炉的总热量损失获取该锅炉的效率。

  从上述描述可知,本申请实施例提供的电子设备,能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,且能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取过程的自动化程度及效率,进而能够有效保证基于火电厂锅炉效率进行火电厂锅炉运行调整的可靠性及调整效率,使得电厂人员获得准确的锅炉效率,为提高锅炉效率和电厂人员根据锅炉效率进行合适的燃烧调整和评价分析提供技术参考,同时也可以对于电厂进行空气预热器旁路烟道改造的经济性进行评价,指导电厂进行合理的改造评估。

  在另一个实施方式中,火电厂锅炉效率获取装置可以与中央处理器9100分开配置,例如可以将火电厂锅炉效率获取装置配置为与中央处理器9100连接的芯片,通过中央处理器的控制来实现火电厂锅炉效率获取功能。

  如图8所示,该电子设备9600还可以包括:通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是,电子设备9600也并不是必须要包括图8中所示的所有部件;此外,电子设备9600还可以包括图8中没有示出的部件,可以参考现有技术。

  如图8所示,中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件,可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置,该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。

  其中,存储器9140,例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息,此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序,以实现信息存储或处理等。

  输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器,但并不限于此。

  该存储器9140可以是固态存储器,例如,只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器,其即使在断电时也保存信息,可被选择性地擦除且设有更多数据,该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142,该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。

  存储器9140还可以包括数据存储部9143,该数据存储部9143用于存储数据,例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。

  通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100,以提供输入信号和接收输出信号,这可以和常规移动通信终端的情况相同。

  基于不同的通信技术,在同一电子设备中,可以设置有多个通信模块9110,如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132,以经由扬声器9131提供音频输出,并接收来自麦克风9132的音频输入,从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外,音频处理器9130还耦合到中央处理器9100,从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音,且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。

  本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的火电厂锅炉效率获取方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的火电厂锅炉效率获取方法的全部步骤,例如,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:

  步骤100:判断当前的目标火电厂的锅炉中是否设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路,若是,则将所述目标火电厂锅炉中的空气预热器的出口烟道与所述空气预热器旁路的烟道之间的混合烟道设置为该目标火电厂锅炉的目标出口边界。

  可以理解的是,判断当前的目标火电厂的锅炉中是否设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路的具体方式可以为,用于实现所述火电厂锅炉效率获取方法的服务器向对应的客户端设备发送目标火电厂的锅炉结构示意图获取请求,并接收所述客户端设备发送的目标火电厂的锅炉结构示意图,对所述目标火电厂的锅炉结构示意图进行预处理,将其处理为符合预设格式要求的图片,而后对该目标火电厂的锅炉结构示意图进行文字或符号识别,并根据文字或符号识别结果判断其中是否包含有跟所述空气预热器旁路相关的文字或符号,若存在,则判断当前的目标火电厂的锅炉中设置有与锅炉炉膛的出口烟道相连的空气预热器旁路。

  步骤200:根据所述目标出口边界自所述空气预热器旁路与火电厂汽轮机侧之间采集预设的给水参数组中的各个参数的值。

  步骤300:基于所述给水参数组中的各个参数的值确定所述空气预热器旁路的损失热量,并根据该空气预热器旁路的损失热量以及预获取的进入所述锅炉的燃料的收到基低位发热量确定所述空气预热器旁路的热损失。

  步骤400:将所述空气预热器旁路的热损失加入所述锅炉的总热量损失中,并基于该锅炉的总热量损失获取该锅炉的效率。

  从上述描述可知,本申请实施例提供的计算机可读存储介质,能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取准确性,且能够有效提高带有空气预热器旁路的火电厂锅炉效率的获取过程的自动化程度及效率,进而能够有效保证基于火电厂锅炉效率进行火电厂锅炉运行调整的可靠性及调整效率,使得电厂人员获得准确的锅炉效率,为提高锅炉效率和电厂人员根据锅炉效率进行合适的燃烧调整和评价分析提供技术参考,同时也可以对于电厂进行空气预热器旁路烟道改造的经济性进行评价,指导电厂进行合理的改造评估。

  本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

  本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

  这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

  这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

  本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

《火电厂锅炉效率获取方法及装置.doc》
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