一种双取风双通道烧结环冷机余热锅炉取风流量测量方法技术

本发明专利技术公开一种双取风双通道烧结环冷机余热锅炉取风流量测量方法，主要为了烧结环冷机余热回收时，在不具备直接测量取风流量的条件下，间接获取烧结环冷机余热锅炉取风流量而设计，包括获取有效数据，计算余热锅炉有效利用热，计算取风管道内水蒸气的体积占比，计算烧结环冷机第高温段取风焓值、烧结环冷机低温段取风焓值，然后通过余热锅炉高温段过热器烟气侧参数计算得到烧结环冷机余热锅炉高温段取风流量，最后计算得到烧结环冷机余热锅炉低温段取风流量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双取风双通道烧结环冷机余热锅炉取风流量测量方法。专利技术涉及钢铁工业的烧结领域，尤其涉及一种双取风双通道烧结环冷机余热锅炉取风流量测量方法。
技术介绍
在钢铁生产过程中，烧结工序能耗仅次于炼铁工序，占钢铁生产总能耗的10％～12％，而在烧结工序中，以烧结机烟气和冷却机废气显热的形式排入大气的热量占烧结工序总能耗的50％左右。由于烧结环冷机废气的温度不高，大致为150～450℃，加上此前余热回收技术的局限，烧结环冷机废气余热回收项目长期只在少数大型钢厂获得应用。近年来，随着低温余热回收技术的发展，钢铁行业的余热回收项目的成本和投资大幅度降低，同时余热回收装置的效率显著提高，大批中小型钢铁企业也纷纷上马余热回收项目，烧结环冷机余热锅炉得到了大量应用，尤其是在当前资源日益紧张和环保要求越来越高的形势下，更能凸显其经济效益和社会效益。对于烧结环冷机余热回收系统来说，环冷机余热回收段取风量(烟气量)是最基本的输入条件，也是余热回收系统运行的主要监测参数之一，然而，由于烧结环冷机余热回收系统需求占地面积较大，而实际场地条件大多都比较有限(尤其是改造项目)，很难保证取风管道有较长的直管段。而另外一方面，由于烟气量(风量)较大，导致环冷机取风管道管径很大(大型环冷机的取风管道管径甚至高达3～4m)，而流量计量对于前后直管段的长度有着比较严格的要求，如此一来工程现场很难满足取风管道的流量计量要求，这必然会导致取风流量测量结果大大偏离真实值，从而失去有效性。因此，针对目前在工程上广泛应用的双取风双通道烧结环冷机余热回收系统，构建一个烧结环冷机取风流量测量方法，在现场不具备直接测量的条件下间接获取双取风双通道烧结环冷机余热锅炉的取风流量，为余热锅炉的运行监视和操作调整提供可靠数据，具有重要的实用意义。
技术实现思路
为达到上述目的，本专利技术提供一种双取风单通道烧结环冷机余热锅炉取风流量测量方法，所述方法包括：选取烧结环冷机余热锅炉两根取风管道中的其中一根取风管道为第一管道，另一根管道为第二管道；其中第一管道的取风流量对应第一管道取风流量，第二管道的取风流量对应第二管道取风流量，具体测量方法为：获取余热锅炉的过热蒸汽流量、过热蒸汽焓、给水焓，利用获取的所述数据计算余热锅炉的有效利用热；根据余热锅炉烟气侧运行参数和余热锅炉汽水侧运行参数，迭代计算取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比和烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量；根据所述的烟气中水蒸气的体积占比、烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量、烧结环冷机第一管道取风流量对应的第一管道取风焓值、烧结环冷机第二管道取风流量对应的第二管道取风焓值、余热锅炉进口烟气焓值，迭代计算标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第一、二管道取风流量；根据所述的标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第一、二管道取风流量和当地大气压，烧结环冷机第一、二管道取风压力以及烧结环冷机第一、二管道取风温度，计算实际状态下的烧结环冷机余热锅炉第一、二管道取风流量。较佳的，一种双取风单通道烧结环冷机余热锅炉取风流量测量方法，余热锅炉为单压余热锅炉，获取余热锅炉有效利用热的计算式为：Ql＝Dgr(hgr-hgs)，其中，Ql为余热锅炉有效利用热，kJ/h；Dgr为余热锅炉过热蒸汽流量，kg/h；hgr为余热锅炉过热蒸汽焓值，kJ/kg；hgs为余热锅炉给水焓值，kJ/kg。或余热锅炉为双压余热锅炉，获取余热锅炉的有效利用热的计算式为：Ql＝Dgr1(hgr1-hgs)+Dgr2(hgr2-hgs)，其中，Ql为余热锅炉有效利用热，kJ/h；Dgr1为余热锅炉高压段过热蒸汽流量，kg/h；hgr1为余热锅炉高压段过热蒸汽焓值，kJ/kg；Dgr2为余热锅炉低压段过热蒸汽流量，kg/h；hgr2为余热锅炉低压段过热蒸汽焓值，kJ/kg；hgs为余热锅炉进口给水焓值，kJ/kg。根据余热锅炉烟气侧运行参数和余热锅炉汽水侧运行参数，迭代计算取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比和烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量，具体步骤为：1)设定一个初始的取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比k；2)利用设定的水蒸气的体积占比计算余热锅炉进口烟气焓值，计算式为：其中，Hin为余热锅炉进口烟气焓值，kJ/Nm3；hgk,in为余热锅炉进口烟气温度下的干空气焓值，kJ/Nm3；为余热锅炉进口烟气温度下的水蒸气焓值，kJ/Nm3；3)余热锅炉为单压余热锅炉，利用给定的水蒸气体积占比计算余热锅炉过热器出口烟气焓值，计算式为：其中，Hgrq为余热锅炉过热器出口烟气焓值，kJ/Nm3；hgk,grq为余热锅炉过热器出口烟气温度下的干空气焓值，kJ/Nm3；为余热锅炉过热器出口烟气温度下的水蒸气焓值，kJ/Nm3；或所述余热锅炉为双压余热锅炉，利用给定的水蒸气体积占比计算余热锅炉高压段过热器出口烟气焓值，计算式为：其中，Hgrq为余热锅炉高压段过热器出口烟气焓值，kJ/Nm3；hgk,grq为余热锅炉高压段过热器出口烟气温度下的干空气焓值，kJ/Nm3；为余热锅炉高压段过热器出口烟气温度下的水蒸气焓值，kJ/Nm3；4)计算标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量：若余热锅炉为单压余热锅炉，则计算式为：其中，为标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量，Nm3/h；Dgr为余热锅炉过热蒸汽流量，kg/h；hgr为余热锅炉过热蒸汽焓值，kJ/kg；hbh为余热锅炉饱和蒸汽焓值，kJ/kg；Hin为余热锅炉进口烟气焓值，kJ/Nm3；Hgrq为余热锅炉过热器出口烟气焓值，kJ/Nm3；若余热锅炉为双压余热锅炉，则计算式为：其中，为标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量，Nm3/h；Dgr1为余热锅炉高压段过热蒸汽流量，kg/h；hgr1为余热锅炉高压段过热蒸汽焓值，kJ/kg；hbh1为余热锅炉高压段饱和蒸汽焓值，kJ/kg；Hin为余热锅炉进口烟气焓值，kJ/Nm3；Hgrq为余热锅炉高压段过热器出口烟气焓值，kJ/Nm3；5)计算取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比kjs，计算式为：其中，kjs为计算的取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比；Ql为余热锅炉有效利用热，kJ/h；为标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量，Nm3/h；为余热锅炉保热系数；hgk,in为余热锅炉进口烟气温度下的干空气焓值，kJ/Nm3；hgk,out为余热锅炉出口烟气温度下的干空气焓值，kJ/Nm3；为余热锅炉进口烟气温度下的水蒸气焓值，kJ/Nm3；为余热锅炉出口烟气温度下的水蒸气焓值，kJ/Nm3；6)预设一阈值α,将计算获得的水蒸气的体积占比kjs和设定的水蒸气的体积占比k进行比较：若|k-kjs|≤α，则获得取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比k以及标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量若|k-kjs|>α，则将kjs和k的平均值作为新的设定的取风管道内烟气中水蒸气体积占比，返回步骤1)；根据取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比、烧结环冷机第一管道取风温度下的干空气焓值、烧结环冷机第二管道取风温度下的干空气焓值、烧结环冷机第一管道取风温度下的水蒸气焓值、烧结环冷机第二管道取风温度下的水蒸气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双取风单通道烧结环冷机余热锅炉取风流量测量方法，其特征在于：所述方法包括，选取烧结环冷机上两根取风管道中的其中一根取风管道为第一管道，另一根取风管道为第二管道；其中第一管道的取风流量对应第一管道取风流量，第二管道的取风流量对应第二管道取风流量，具体测量方法为：获取余热锅炉的过热蒸汽流量、过热蒸汽焓、给水焓，利用获取的所述数据计算余热锅炉的有效利用热；根据余热锅炉烟气侧运行参数和余热锅炉汽水侧运行参数，迭代计算获得取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比和烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量；根据取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比、烧结环冷机第一管道取风温度下的干空气焓值、烧结环冷机第二管道取风温度下的干空气焓值、烧结环冷机第一管道取风温度下的水蒸气焓值、烧结环冷机第二管道取风温度下的水蒸气焓值，计算获得烧结环冷机第一管道取风焓值和烧结环冷机第二管道取风焓值；根据烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量、烧结环冷机第一管道取风焓值、烧结环冷机第二管道取风焓值、余热锅炉进口烟气焓值，迭代计算标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第一、二管道取风流量；根据所述的标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第一、二管道取风流量、当地大气压，烧结环冷机第一、二管道取风压力以及烧结环冷机第一、二管道取风温度，计算实际状态下的烧结环冷机余热锅炉第一、二管道取风流量。...

【技术特征摘要】
2016.08.30 CN 20161078091771.一种双取风单通道烧结环冷机余热锅炉取风流量测量方法，其特征在于：所述方法包括，选取烧结环冷机上两根取风管道中的其中一根取风管道为第一管道，另一根取风管道为第二管道；其中第一管道的取风流量对应第一管道取风流量，第二管道的取风流量对应第二管道取风流量，具体测量方法为：获取余热锅炉的过热蒸汽流量、过热蒸汽焓、给水焓，利用获取的所述数据计算余热锅炉的有效利用热；根据余热锅炉烟气侧运行参数和余热锅炉汽水侧运行参数，迭代计算获得取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比和烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量；根据取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比、烧结环冷机第一管道取风温度下的干空气焓值、烧结环冷机第二管道取风温度下的干空气焓值、烧结环冷机第一管道取风温度下的水蒸气焓值、烧结环冷机第二管道取风温度下的水蒸气焓值，计算获得烧结环冷机第一管道取风焓值和烧结环冷机第二管道取风焓值；根据烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量、烧结环冷机第一管道取风焓值、烧结环冷机第二管道取风焓值、余热锅炉进口烟气焓值，迭代计算标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第一、二管道取风流量；根据所述的标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第一、二管道取风流量、当地大气压，烧结环冷机第一、二管道取风压力以及烧结环冷机第一、二管道取风温度，计算实际状态下的烧结环冷机余热锅炉第一、二管道取风流量。2.根据权利要求1所述的一种双取风单通道烧结环冷机余热锅炉取风流量测量方法，其特征在于，余热锅炉为单压余热锅炉，获取余热锅炉有效利用热的计算式为：Ql＝Dgr(hgr-hgs)，其中，Ql为余热锅炉有效利用热，kJ/h；Dgr为过热蒸汽流量，kg/h；hgr为余热锅炉过热蒸汽焓值，kJ/kg；hgs为余热锅炉给水焓值，kJ/kg。或余热锅炉为双压余热锅炉，获取余热锅炉的有效利用热的计算式为：Ql＝Dgr1(hgr1-hgs)+Dgr2(hgr2-hgs)，其中，Ql为余热锅炉有效利用热，kJ/h；Dgr1为余热锅炉高压段过热蒸汽流量，kg/h；hgr1为余热锅炉高压段过热蒸汽焓值，kJ/kg；Dgr2为余热锅炉低压段过热蒸汽流量，kg/h；hgr2为余热锅炉低压段过热蒸汽焓值，kJ/kg；hgs为余热锅炉进口给水焓值，kJ/kg。根据余热锅炉烟气侧运行参数和余热锅炉汽水侧运行参数，迭代计算取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比和烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量，具体步骤为：1)设定一个初始的取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比k；2)利用设定的水蒸气的体积占比计算余热锅炉进口烟气焓值，计算式为：其中，Hin为余热锅炉进口烟气焓值，kJ/Nm3；hgk,in为余热锅炉进口烟气温度下的干空气焓值，kJ/Nm3；为余热锅炉进口烟气温度下的水蒸气焓值，kJ/Nm3；3)余热锅炉为单压余热锅炉，利用给定的水蒸气体积占比计算余热锅炉过热器出口烟气焓值，计算式为：其中，Hgrq为余热锅炉过热器出口烟气焓值，kJ/Nm3；hgk,grq为余热锅炉过热器出口烟气温度下的干空气焓值，kJ/Nm3；为余热锅炉过热器出口烟气温度下的水蒸气焓值，kJ/Nm3；或余热锅炉为双压余热锅炉，利用给定的水蒸气体积占比计算余热锅炉高压段过热器出口烟气焓值，计算式为：其中，Hgrq为余热锅炉高压段过热器出口烟气焓值，kJ/Nm3；hgk,grq为余热锅炉高压段过热器出口烟气温度下的干空气焓值，kJ/Nm3；为余热锅炉高压段过热器出口烟气温度下的水蒸气焓值，kJ/Nm3；4)计算标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量：余热锅炉为单压余热锅炉，计算式为：其中，为标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量，Nm3/h；Dgr为余热锅炉过热蒸汽流量，kg/h；hgr为余热锅炉过热蒸汽焓值，kJ/kg；hbh为余热锅炉饱和蒸汽焓值，kJ/kg；Hin为余热锅炉进口烟气焓值，kJ/Nm3；Hgrq为余热锅炉过热器出口烟气焓值，kJ/Nm3；或余热锅炉为双压余热锅炉，计算式为：其中，为标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量，Nm3/h；Dgr1为余热锅炉高压段过热蒸汽流量，kg/h；hgr1为余热锅炉高压段过热蒸汽焓值，kJ/kg；hbh1为余热锅炉高压段饱和蒸汽焓值，kJ/kg；Hin为余热锅炉进口烟气焓值，kJ/Nm3；Hgrq为余热锅炉高压段过热器出口烟气焓值，kJ/Nm3；5)计算取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比kjs，计算式为：其中，kjs为计算的取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比；Ql为余热锅炉有效利用热，kJ/h；为标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量，Nm3/h；为余热锅炉保热系数；hgk,in为余热锅炉进口烟气温度下的干空气焓值，kJ/Nm3；hgk,out为余热锅炉出口烟气温度下的干空气焓值，kJ/Nm3；为余热锅炉进口烟气温度下的水蒸气焓值，kJ/Nm3；为余热锅炉出口烟气温度下的水蒸气焓值，kJ/Nm3；6)预设一阈值α，将计算获得的水蒸气的体积占比kjs和设定的水蒸气的体积占比k进行比较：若|k-kjs|≤α，则获得取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比k以及标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量若|k-kjs|>α，则将kjs和k的平均值作为新的设定的取风管道内烟气中水蒸气体积占比，返回步骤1)；根据取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比、烧结环冷机第一管道取风温度下的干空气焓值、烧结环冷机第二管道取风温度下的干空气焓值、烧结环冷机第一管道取风温度下的水蒸气焓值、烧结环冷机第二管道取风温度下的水蒸气焓值，计算获得烧结环冷机第一管道取风焓值和烧结环冷机第二管道取风焓值，计算式为：其中，H1为烧结环冷机第一管道取风焓值，kJ/Nm3；H2为烧结环冷机第二管道取风焓值，kJ/Nm3；k为取风管道内的烟气中水蒸气的体积占比；hgk,1为烧结环冷机第一管道取风温度下的干空气焓值，kJ/Nm3；hgk,2为烧结环冷机第二管道取风温度下的干空气焓值，kJ/Nm3；为烧结环冷机第一管道取风温度下的水蒸气焓值，kJ/Nm3；为烧结环冷机第二管道取风温度下的水蒸气焓值，kJ/Nm3；根据烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量、烧结环冷机第一管道取风焓值、烧结环冷机第二管道取风焓值、余热锅炉进口烟气焓值，迭代计算标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第一、二管道取风流量，具体步骤为：1)设定一标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第一管道取风流量V10；2)根据设定的标准状态下的烧结环冷机第一管道取风流量V10获得标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第二管道取风流量利用的计算式为：其中，为标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第二管道取风流量，Nm3/h；为标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量，Nm3/h；Vl0为标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第一管道取风流量，Nm3/h；3)根据已求出的烧结环冷机第一管道取风焓值、烧结环冷机第二管道取风焓值、余热锅炉进口烟气焓值、标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第二管道取风流量以及标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量，计算标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第一管道取风流量利用的计算式为：其中，为计算得到的标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第一管道取风流量，Nm3/h；为标准状态下的烧结环冷机余热锅炉进口烟气总流量，Nm3/h；为标准状态下的烧结环冷机余热锅炉第二管道取风流量，Nm3/h；Hin为余热锅炉进口烟气焓值，kJ/Nm3；H1为烧结环冷机第一管道取风焓值，kJ/Nm3；H2为烧结环...

【专利技术属性】
技术研发人员：江文豪，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34