一种免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法技术

本发明专利技术涉及一种免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法。目的是提供一种免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法，该方法能较为方便测量出锅炉热功率和锅炉热效率，具有测量简单，试验不确定度相比较小等特点。技术方案是：一种免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法，依次包括以下步骤：1)实地测量单位时间燃料消耗量、燃料温度、入炉冷空气温度、排烟温度、排烟处烟气成分；2)分析燃料的成分、分析灰渣可燃物的成分(如有)；3)计算输入热量、各项损失热量；4)计算出锅炉热功率Q和锅炉热效率η。

A method of measuring thermal power and efficiency of boiler without measuring working fluid parameters

【技术实现步骤摘要】
一种免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法
本专利技术涉及一种免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法，尤其是适应于锅炉工质比热等热物理性质难测定的锅炉热功率、热效率试验。
技术介绍
目前GB/T10180-2017《工业锅炉热工性能试验规程》规定锅炉的热功率采用测量锅炉进出口流量以及进出口工质的比热、温度等参数，获得锅炉热功率。锅炉的热效率采用正平衡、反平衡、正反平衡其中一种测量相关参数计算得到锅炉热效率。根据GB/T10180的规定，获得试验工况的锅炉热功率、热效率，必须要测量锅炉工质的质量流量(或者体积流量和相应的密度)、锅炉进出口的温度、该温度下的工质比热等数据。对于有机热载体锅炉由于其工质有机热载体为混合物，其热物理性质各不相同；另外对于高温的密度测定、有机热载体比热容测定缺少相应的标准方法，有机热载体锅炉热功率、锅炉热效率测定按照现行的标准很难开展，已经制约了有机热载体锅炉能效指标的评定。对于工质是水或者水蒸气，由于对应相应的温度、压力测量后，可以查找水和水蒸气性质表或者更具水和水蒸气性质的工业公式获得相应状态下的密度，比热、焓等数据。但是在某些试验工况下，比如测量工质的仪器精度限制，饱和蒸汽湿度测量方法的限制，通过测量众多工质的参数获得锅炉热功率和锅炉热效率其试验的不确定度较大，不能满足试验要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述
技术介绍
的不足，提供一种免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法，该方法能较为方便测量出锅炉热功率和锅炉热效率，具有测量简单，试验不确定度相比较小等特点。本专利技术提供的技术方案是：一种免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法，依次包括以下步骤：1)实地测量单位时间燃料消耗量、燃料温度、入炉冷空气温度、排烟温度、排烟处烟气成分；2)分析燃料的成分、分析灰渣可燃物的成分(如有)；3)计算输入热量、各项损失热量所述输入热量包括：单位时间燃料消耗量B、收到基低位发热量Qnet,v,ar、加热燃料或外来热量Qex、燃料物理热Qf以及自用蒸汽带来热量Qpu；所述各项损失热量包括：排烟损失热量Q2、气体不完全燃烧损失热量Q3、固体不完全燃烧损失热量Q4、散热损失热量Q5、灰渣物理损失热量Q6、石灰石脱硫损失热量Q7；4)根据以下公式计算计算出锅炉热功率Q和锅炉热效率η；锅炉热效率η＝100％-q2-q3-q4-q5-q6-q7+qex锅炉热功率Q＝B×Qnet,v,ar×η/3600/1000式中：排烟热损失q2＝Q2/Qnet,v,ar×100％燃料不完全燃烧热损失q3＝Q3/Qnet,v,ar×100％；固体燃料不完全燃烧热损失q4＝Q4/Qnet,v,ar×100％；散热损失q5＝Q5/Qnet,v,ar×100％；灰渣物理热损失q6＝Q6/Qnet,v,ar×100％；石灰石脱硫热损失q7＝Q7/Qnet,v,ar×100％；燃料物理和自用蒸汽发热率qex＝(Qex+Qf+Qpu)/Qnet,v,ar×100％；以上各参数的计算单位为：Q单位为MW；B为kg/h或者m3/h；Qnet,v,ar、Qex、Qf、Qpu、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6以及Q7均为kJ/kg或者kJ/m3。本专利技术的工作原理是(参见图1)：根据热量守恒定律，输入锅炉的热量等于锅炉输出的热量。锅炉的输出热量包括锅炉有效吸收热量输出和各项损失热量。单位时间内锅炉有效吸收热量输出即为锅炉热功率。锅炉热效率即锅炉有效吸收热量与输入热量的比值，也即是100％减去各项热损失。工程中锅炉热效率常指锅炉燃料热效率即锅炉有效吸收热量与燃料输入的热量的比值。输入单位质量(或单位体积)燃料的热平衡公式(1)为：Qnet,v,ar+Qex+Qf+Qpu＝Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7……(1)；(1)式中：Qnet,v,ar_——收到基低位发热量，单位为kJ/kg或者kJ/m3；Qex——加热燃料或外来热量，单位为kJ/kg或者kJ/m3；Qf——燃料物理热，单位为kJ/kg或者kJ/m3；Qpu——自用蒸汽带来热量，单位为kJ/kg或者kJ/m3；Q1——总有效吸收热量，单位为kJ/kg或者kJ/m3；Q2——排烟损失热量，单位为kJ/kg或者kJ/m3；；Q3——气体不完全燃烧损失热量，单位为kJ/kg或者kJ/m3；Q4——固体不完全燃烧损失热量，单位为kJ/kg或者kJ/m3；Q5——散热损失热量，单位为kJ/kg或者kJ/m3；Q6——灰渣物理损失热量，单位为kJ/kg或者kJ/m3；Q7——石灰石脱硫损失热量，单位为kJ/kg或者kJ/m3。单位质量(或单位体积)燃料中有效吸收热量的比例，即锅炉热效率η可以表示为式(2)：η＝Q1/Qnet,v,ar×100％………………(2)由式(1)得到Q1＝Qnet,v,ar-Q2-Q3-Q4-Q5-Q6-Q7+Qex+Qf+Qpu………………(3)通过式(3),式(2)可以表示:η＝Qnet,v,ar/Qnet,v,ar-Q2/Qnet,v,ar-Q3/Qnet,v,ar-Q4/Qnet,v,ar-Q5/Qnet,v,ar-Q6/Qnet,v,ar-Q7Qnet,v,ar+(Qex+Qf+Qpu)/Qnet,v,ar＝100％-q2-q3-q4-q5-q6-q7+qex………………(4)式(4)中：q2＝Q2/Qnet,v,ar×100％；q3＝Q3/Qnet,v,ar×100％；q4＝Q4/Qnet,v,ar×100％；q5＝Q5/Qnet,v,ar×100％；q6＝Q6/Qnet,v,ar×100％；q7＝Q7/Qnet,v,ar×100％；qex＝(Qex+Qf+Qpu)/Qnet,v,ar×100％。由式(2)和式(4)以及单位时间燃料消耗量B，可以得到锅炉热功率Q为：Q＝B×Qnet,v,ar×η/3600/1000………………(5)Q单位为MW；B单位为kg/h或者m3/h。本专利技术的有益效果是：一种免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法，该方法能较为方便测量出锅炉热功率和锅炉热效率，具有测量数据准确、测量简单，试验不确定度相比较小等特点，能有效提供锅炉工质热物理性质不明的情况进行热功率和热效率试验。附图说明图1是锅炉能量平衡图。图2实施例1的测点示意图。具体实施方式本专利技术提供的免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法，包括测量(计算)输入热量，测量(计算)各项损失热量；无需测量锅炉工质的各项参数；计算出锅炉热功率、锅炉热效率。所述测量(计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法，依次包括以下步骤：/n1)实地测量单位时间燃料消耗量、燃料温度、入炉冷空气温度、排烟温度、排烟处烟气成分；/n2)分析燃料的成分、分析灰渣可燃物的成分；/n3)计算输入热量、各项损失热量/n所述输入热量包括：/n单位时间燃料消耗量B、收到基低位发热量Qnet,v,ar、加热燃料或外来热量Qex、燃料物理热Qf以及自用蒸汽带来热量Qpu；/n所述各项损失热量包括：排烟损失热量Q2、气体不完全燃烧损失热量Q3、固体不完全燃烧损失热量Q4、散热损失热量Q5、灰渣物理损失热量Q6、石灰石脱硫损失热量Q7；/n4)根据以下公式计算出锅炉热功率Q和锅炉热效率η；/n锅炉热效率η＝100％-q2-q3-q4-q5-q6-q7+qex/n锅炉热功率Q＝B×Qnet,v,ar×η/3600/1000/n式中：/n排烟热损失q2＝Q2/Qnet,v,ar×100％/n燃料不完全燃烧热损失q3＝Q3/Qnet,v,ar×100％；/n固体燃料不完全燃烧热损失q4＝Q4/Qnet,v,ar×100％；/n散热损失q5＝Q5/Qnet,v,ar×100％；/n灰渣物理热损失q6＝Q6/Qnet,v,ar×100％；/n石灰石脱硫热损失q7＝Q7/Qnet,v,ar×100％；/n燃料物理和自用蒸汽发热率qex＝(Qex+Qf+Qpu)/Qnet,v,ar×100％。/n...

【技术特征摘要】
1.一种免检测工质参数的锅炉热功率和热效率检测方法，依次包括以下步骤：
1)实地测量单位时间燃料消耗量、燃料温度、入炉冷空气温度、排烟温度、排烟处烟气成分；
2)分析燃料的成分、分析灰渣可燃物的成分；
3)计算输入热量、各项损失热量
所述输入热量包括：
单位时间燃料消耗量B、收到基低位发热量Qnet,v,ar、加热燃料或外来热量Qex、燃料物理热Qf以及自用蒸汽带来热量Qpu；
所述各项损失热量包括：排烟损失热量Q2、气体不完全燃烧损失热量Q3、固体不完全燃烧损失热量Q4、散热损失热量Q5、灰渣物理损失热量Q6、石灰石脱硫损失热量Q7；
4)根据以下公式计算出锅炉热功率Q和锅炉热效率η；
锅炉热效率η＝100％-q2-q3-q4-q5-q6-q7+qex
锅炉热功率Q＝B×Qnet,v,ar×η/3600/1000
式中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈征宇，
申请(专利权)人：浙江省特种设备科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33