[发明专利]冶金煤气锅炉空气预热器漏风率测算方法

说明书

技术领域

本发明涉及热能工程的锅炉领域，尤其涉及一种冶金煤气锅炉空气预热器漏风率测算方法。

背景技术

钢铁企业在冶炼过程中产生大量的副产煤气，包括高炉煤气、焦炉煤气及转炉煤气。作为煤气资源回收与利用的主要用户，煤气锅炉在钢铁企业得到了大量应用，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。

空气预热器漏风属于锅炉运行过程中出现的常见问题，也是影响锅炉运行经济性的主要因素之一。空气预热器的漏风率测试是锅炉机组大小修前后必须进行的项目，许多电厂还会在运行过程中定期组织进行空气预热器漏风率的自测。目前，工程上主要依据GB 10184-1988《电站锅炉性能试验规程》对空气预热器的漏风率进行测算，国标GB 10184-88在附录K中提供了空气预热器漏风率的测算方法，即通过同时测定空气预热器进口烟气中三原子气体RO₂的体积含量百分率RO′₂和空气预热器出口烟气中三原子气体RO₂的体积含量百分率RO″₂，然后按公式计算得到空气预热器的漏风率。该方法只需要测试两个参数即可获得漏风率，简便易行，故得到了广泛的应用。

然而，该方法是针对常规的燃煤锅炉制定的简化方法，适用于常规燃煤锅炉和大多数燃气锅炉，对于冶金煤气锅炉却不适用，这主要是因为冶金煤气的燃料特性与煤和常规气体燃料有很大区别，导致冶金煤气锅炉空气预热器漏风率的求解与常规锅炉有很大不同，较常规锅炉要复杂很多，如果仍然套用国标GB10184-88中的方法必然会导致结果大大偏离真实值，从而失去有效性。

因此，构建一个适用于冶金煤气锅炉的空气预热器漏风率测算方法，用以精确分析冶金煤气锅炉的空气预热器的漏风率，为冶金煤气锅炉空气预热器的性能考核、设备维护和改造提供依据，具有重要的实用意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种能够精确分析出冶金煤气锅炉的空气预热器的漏风率的冶金煤气锅炉空气预热器漏风率测算方法。

为达到上述目的，本发明冶金煤气锅炉空气预热器漏风率测算方法，所述的测算方法包括：

分别获取煤气成分取样分析数据、烟气成分测量数据和大气参数测量数据，其中所述煤气成分取样分析数据包括煤气含湿量以及干煤气中CO、H₂、H₂S、CO₂、N₂、O₂、碳氢化合物C_mH_n的容积含量百分率；所述烟气成分测量数据包括空气预热器进口处干烟气中O₂、CO、N₂、三原子气体RO₂的容积含量百分率以及空气预热器出口处干烟气中O₂、CO、N₂、三原子气体RO₂的容积含量百分率；所述大气参数测量数据包括当地大气压力、大气相对湿度和环境温度；

通过第一计算公式计算干煤气的密度，所述第一计算公式为：

ρ_g＝0.0125φ(CO)+0.0009φ(H₂)+Σ(0.0054m+0.00045n)φ(C_mH_n)

+0.0152φ(H₂S)+0.0196φ(CO₂)+0.0125φ(N₂)+0.0143φ(O₂)

其中，ρ_g为干煤气的密度；

φ(CO)、φ(H₂)、φ(C_mH_n)、φ(H₂S)、φ(CO₂)、φ(N₂)、φ(O₂)分别为所述的干煤气中CO、H₂、C_mH_n、H₂S、CO₂、N₂、O₂的容积含量百分率；

通过第二计算公式计算单位体积干煤气燃烧需要的理论干空气量，所述第二计算公式为：

其中，为所述单位体积干煤气燃烧需要的理论干空气量；