[发明专利]一种确定单压余热锅炉热效率及排烟参数的计算方法

说明书

本发明公开一种单压余热锅炉热效率及排烟参数的计算方法，主要针对在现有技术配置中难以准确计算复杂工况下的单压余热锅炉在计算其蒸汽产生量、热效率以及排烟参数而设计。本发明的单压余热锅炉的热效率及排烟参数的计算方法包括：相关参数的采集与测定、补燃判定及补燃量的计算、单压余热锅炉蒸汽流量的计算、单压余热锅炉排烟参数和热效率的计算。本发明能够准确计算单压余热锅炉热效率及排烟参数，为单压余热锅炉在工程中的配置方案提供依据，进而使整个工程系统的热效率达到最大，最终达到节能降耗的目的。

技术领域

本发明涉及一种热能工程的动力机械领域，尤其涉及一种单压余热锅炉在变工况运行条件下的热效率及排烟参数的计算方法。

背景技术

余热锅炉作为电力、钢铁、水泥、石油、化工等各行业中通用的设备之一，在工业生产中有着重要的地位。在天然气分布式能源系统中，余热锅炉是燃料串行使用路径中把上位电站的放热量传递给下位电站，变成下位电站的吸热量的设备。根据系统的具体构成不同，余热锅炉可利用燃气轮机的排气生产汽轮机所需要的蒸汽，也可能只是用来加热下位电站汽轮机的给水。余热锅炉可分为单压余热锅炉和多压余热锅炉。单压余热锅炉只产生一个压力等级的蒸汽，其汽水系统最为简单。

单压余热锅炉作为天然气分布式能源系统的主要设备之一，其蒸汽发生量、热效率、排烟温度等参数受到燃气轮机的排气参数的影响很大。燃气轮机的排气参数易受到大气、燃料等参数的影响，从而使排气流量及温度变化较大，进而影响到单压余热锅炉的蒸汽发生量、锅炉热效率、排烟温度等参数。确定变工况条件下，单压余热锅炉的蒸汽发生量、热效率及排烟参数对天然气分布式能源系统的方案配置起到了决定性作用。

因此，要构建一个适用于变工况运行条件下的单压余热锅炉蒸汽发生量、锅炉热效率及排烟参数的计算方法，是合理配置天然气分布式能源系统的基础手段，能够为天然气分布式能源系统运行方案提供基础数据，具有重要的实用意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种适用于变工况运行条件下的单压余热锅炉热效率及排烟参数的计算方法。

为达到上述目的，本发明一种确定单压余热锅炉热效率及排烟参数的计算方法，所述的锅炉热效率和排烟参数的计算方法包括：

S1，相关参数的采集与测定；

S2，补燃判定及补燃量的计算；

S3，单压余热锅炉蒸汽流量的计算；

S4，单压余热锅炉排烟参数和热效率的计算；

进一步地，相关参数的采集与测定具体包括如下步骤：

S11，根据项目负荷情况确定单压余热锅炉产生的蒸汽压力、蒸汽温度；

S12，选取合适的节点温差及接近点温差；

S13，根据项目所使用的燃气轮机机型、环境参数及燃气参数等信息，采集燃气轮机排烟成分、排烟温度及流量；

S14，根据所选定的汽轮机机型，确定汽轮机排汽压力。

进一步地，补燃判定及补燃量的计算包括如下步骤：

1)根据燃气轮机排气参数和项目对蒸汽负荷的需求量，对单压余热锅炉是否补燃进行判定，并确定补燃形式一内补燃还是外补燃；

2)指定补燃参数确定形式：①指定燃烧器出口温度②指定燃料流量③指定低位热量输入量④指定高位热量输入量⑤指定烟气温升量；

3)根据第一计算式计算补燃时进入补燃室的天然气所消耗的氧气的容积数，所述第一计算式为：