[发明专利]测量电站锅炉引风机效率的方法

权利要求书

1.测量电站锅炉引风机效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)组建测量电站锅炉引风机效率的检测平台；测量电站锅炉引风机效率的检测平台，包括采样装置和控制装置，所述采样装置包括安装在引风机进口侧的第一静压传感器、第一温度传感器、大气温度传感器、烟气含氧量传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、二氧化硫传感器和一氧化氮传感器，安装在所述引风机出口侧的第二静压传感器和第二温度传感器，安装在引风机附近的大气压力传感器和相对湿度传感器，以及安装在引风机电度表上的功率传感器；所述控制装置通过数据采集单元与所述采样装置中各传感器分别电连接，用于采集各传感器所采集的数据，根据录入所述控制装置的电站锅炉原始数据和所采集的数据，计算得出电站锅炉引风机效率；其中，所述电站锅炉原始数据包括电动机效率、锅炉给煤量、引风机入口截面积、引风机出口截面积、炉渣占燃料总灰量的质量分数、飞灰占燃料总灰量的质量分数、炉渣中可燃物的质量分数、所检测的引风机侧的烟道中的飞灰中可燃物的质量分数，以及原煤中灰分、水分、元素硫、元素氮、元素碳、元素氧和元素氢的质量分数；

(2)获取所述检测平台的采集数据和预存入所述控制装置内的电站锅炉原始数据，所述采集数据为所述各传感器所采集的数据；

(3)根据所述采集数据和所述电站锅炉原始数据，依据煤灰的质量平衡，计算得出进入引风机的烟气质量流量；

(4)根据所述采集数据、所述电站锅炉原始数据和所述烟气质量流量，计算得出引风机效率；

其中，所述步骤(3)中计算进入引风机的烟气质量流量包括如下步骤：

(31)根据所述采集数据和所述电站锅炉原始数据，依据煤灰的质量平衡，计算得出每千克原煤燃烧产生的干烟气量和每千克原煤燃烧产生的水蒸气量；

(32)根据所述采集数据，计算标准状态下的烟气密度；

(33)根据所述采集数据、所述电站锅炉原始数据、所述每千克原煤燃烧产生的干烟气量、所述每千克原煤燃烧产生的水蒸气量和所述标准状态下的烟气密度，计算进入引风机的烟气质量流量；

其中，所述步骤(31)中计算所述每千克原煤燃烧产生的干烟气量时分别通过如下公式计算：

V_fg.d＝V_fg.d.th+(α-1)V_a.d.th

V_a.d.th＝0.0888w_c.b+0.0333w_S.ar+0.2647w_H.ar-0.0334w_O.ar

式中：

V_fg.d为每千克原煤燃烧生成的干烟气量，m³/kg；

V_fg.d.th为每千克原煤燃烧生成的理论干烟气量，m³/kg；

α为引风机入口处的过剩空气系数；

V_a.d.th为每千克原煤燃烧需要的理论空气量，m³/kg；

w_c,b为原煤中实际燃烧碳的质量分数，％；

w_S.ar为原煤中元素硫的质量分数，％；

w_N.ar为原煤中元素氮的质量分数，％；

w_as.ar为原煤中灰分的质量分数，％；

w_c.rs.m为灰渣平均可燃物的质量分数，％；

w_s、w_as分别为炉渣、飞灰占燃料总灰量的质量分数，％，且w_s+w_as＝1；

w_c.s、w_c.as分别为炉渣、飞灰中可燃物的质量分数，％；

w_O.ar为原煤中元素氧的质量分数，％；

w_H.ar为原煤中元素氢的质量分数，％；

w_C.ar为原煤中元素碳的质量分数，％；

为烟气中O₂的体积分数，％；

所述步骤(31)中计算所述每千克原煤燃烧产生的水蒸气量所依据公式，包括如下公式：

p_wv.sat＝611.7927+42.7809t_a+1.6883t_a²+1.2079×10^-2t_a³+6.1637×10^-4t_a⁴

式中：

V_wv,fg为每千克原煤燃烧生成的烟气中水蒸气体积，m³/kg；

h_a.re为空气相对湿度，％；

t_a为空气温度，℃；

p_wv.sat为饱和空气压力，Pa；

h_a.ab为绝对湿度，％；

w_m.ar为原煤中水分的质量分数，％；

p_a为大气压力，Pa；

所述步骤(32)中计算所述标准状态下的烟气密度所依据公式为：

其中，ρ₀为标准状态下的烟气密度，km/m³；分别为烟气中CO₂、CO、SO₂、N₂、NO和水蒸气的体积分数，％；

烟气中水蒸气的体积分数由公式计算得出；

烟气中N2的体积分数，由如下公式计算得出：

所述步骤(33)中计算所述进入引风机的烟气质量流量所依据公式为：

其中，q_m为进入引风机的烟气质量流量，kg/s；B为锅炉给煤量，kg/s；

所述步骤(4)中计算所述引风机效率包括如下步骤：

(41)根据录入所述控制装置中的所述电站锅炉原始数据和所述功率传感器采集的数据，计算风机轴功率；

(42)根据所述步骤(2)获取的数据，计算风机空气功率；

(43)根据风机效率计算公式，计算引风机效率；

其中，计算所述风机轴功率所依据公式为P_a＝P_eη_e，P_e为电动机输入功率，W，由所述功率传感器取得；η_e为电动机效率，％；

所述风机效率计算公式为P_u为风机空气功率，W；P_a为风机轴功率，W；

所述步骤(42)中计算所述风机空气功率所依据公式为

P_u＝q_my_F

其中，y_F为风机单位质量功，W/(kg/s)；

p₂为引风机出口烟气静压，Pa；p₁为引风机进口烟气静压，Pa；ρ_m为引风机进出口平均烟气密度，kg/m³，且V₁为引风机进口烟气速度，m/s；V₂为引风机出口烟气速度，m/s；ρ₁为引风机入口的烟气密度，km/m³；ρ₂为引风机出口的烟气密度，km/m³；

所述引风机进口的烟气速度所依据公式为：

其中，ρ₁为引风机入口的烟气密度，km/m³；A₁为引风机入口截面积，m²；ρ₀为标准状态下的烟气密度，km/m³；p_a为大气压力，Pa；p₁为引风机进口烟气静压，Pa；θ₁为引风机入口的烟气温度，℃；0.00269为常数，℃/Pa；

所述引风机出口烟气速度所依据公式为：

其中，ρ₂为引风机出口的烟气密度，km/m³；A₂为引风机出口截面积，m²；ρ₀为标准状态下的烟气密度，km/m³；p_a为大气压力，Pa；p₂为引风机出口烟气静压，Pa；θ₂为引风机出口的烟气温度，℃；0.00269为常数，℃/Pa。

2.如权利要求1所述的测量电站锅炉引风机效率的方法，其特征在于：所述控制装置为内设Visual Basic软件的计算机。