本發(fā)明涉及鋼鐵工業(yè)的燒結(jié)領(lǐng)域,尤其涉及一種雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量軟測(cè)量方法。
背景技術(shù):
在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中,燒結(jié)工序能耗僅次于煉鐵工序,占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的10%~12%,而在燒結(jié)工序中,以燒結(jié)機(jī)煙氣和冷卻機(jī)廢氣顯熱的形式排入大氣的熱量占燒結(jié)工序總能耗的50%左右。由于燒結(jié)環(huán)冷機(jī)廢氣的溫度不高,大致為150~450℃,加上此前余熱回收技術(shù)的局限,燒結(jié)環(huán)冷機(jī)廢氣余熱回收項(xiàng)目長(zhǎng)期只在少數(shù)大型鋼廠獲得應(yīng)用。
近年來(lái),隨著低溫余熱回收技術(shù)的發(fā)展,鋼鐵行業(yè)的余熱回收項(xiàng)目的成本和投資大幅度降低,同時(shí)余熱回收裝置的效率顯著提高,大批中小型鋼鐵企業(yè)也紛紛上馬余熱回收項(xiàng)目,燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐得到了大量應(yīng)用,尤其是在當(dāng)前資源日益緊張和環(huán)保要求越來(lái)越高的形勢(shì)下,更能凸顯其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
對(duì)于燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱回收系統(tǒng)來(lái)說(shuō),環(huán)冷機(jī)余熱回收段取風(fēng)量(煙氣量)是最基本的輸入條件,也是余熱回收系統(tǒng)運(yùn)行的主要監(jiān)測(cè)參數(shù)之一,然而,由于燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱回收系統(tǒng)需求的占地面積較大,而實(shí)際場(chǎng)地條件大多都比較有限(尤其是改造項(xiàng)目),這樣便導(dǎo)致從環(huán)冷機(jī)煙囪取風(fēng)至余熱鍋爐的管道很難保證較長(zhǎng)的直管段。而另外一方面,由于煙氣量(風(fēng)量)較大,導(dǎo)致環(huán)冷機(jī)取風(fēng)管道管徑很大(大型環(huán)冷機(jī)的取風(fēng)管道管徑甚至高達(dá)3~4m),而流量計(jì)量對(duì)于前后直管段的長(zhǎng)度有著比較嚴(yán)格的要求,如此一來(lái)工程現(xiàn)場(chǎng)很難滿(mǎn)足取風(fēng)流量的計(jì)量要求,必然會(huì)導(dǎo)致取風(fēng)流量測(cè)量結(jié)果大大偏離真實(shí)值,從而失去有效性。
因此,針對(duì)目前在工程上廣泛應(yīng)用的雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱回收系統(tǒng),構(gòu)建一個(gè)燒結(jié)環(huán)冷機(jī)取風(fēng)流量軟測(cè)量方法,在現(xiàn)場(chǎng)不具備直接測(cè)量的條件下通過(guò)其他參數(shù)間接獲取雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐的取風(fēng)流量,為余熱鍋爐的運(yùn)行監(jiān)視和操作調(diào)整提供可靠數(shù)據(jù),具有重要的實(shí)用意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種能夠獲取雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量的雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量軟測(cè)量方法。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量軟測(cè)量方法,所述方法包括以下步驟:
選取環(huán)冷機(jī)兩根取風(fēng)管道中的其中一根取風(fēng)管道為第一管道,另一根取風(fēng)管道為第二管道;
其中第一管道的取風(fēng)流量對(duì)應(yīng)第一管道取風(fēng)流量,第二管道的取風(fēng)流量對(duì)應(yīng)第二管道取風(fēng)流量,具體測(cè)量方法為:
獲取余熱鍋爐汽水側(cè)運(yùn)行參數(shù),利用獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算余熱鍋爐的有效利用熱;
獲取當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Α⒋髿庀鄬?duì)濕度、環(huán)境溫度下的水蒸氣飽和壓力,利用獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算空氣的絕對(duì)濕度,然后利用空氣的絕對(duì)濕度計(jì)算取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比;或設(shè)定取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比;
根據(jù)取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比計(jì)算余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值、余熱鍋爐出口煙氣焓值、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)焓值、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)焓值;
根據(jù)余熱鍋爐有效利用熱以及余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值、余熱鍋爐出口煙氣焓值、余熱鍋爐保熱系數(shù),計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量;
根據(jù)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量、余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)焓值、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)焓值,以循環(huán)迭代的計(jì)算方式計(jì)算獲得標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量;
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)壓力、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)溫度、當(dāng)?shù)卮髿鈮海?jì)算獲得實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量;根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)壓力、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)溫度、當(dāng)?shù)卮髿鈮海?jì)算獲得實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量。
較佳的,雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量軟測(cè)量方法,余熱鍋爐為單壓余熱鍋爐,獲得余熱鍋爐有效利用熱的計(jì)算式為:
Ql=Dgr(hgr-hgs),其中,
Ql為鍋爐有效利用熱,kJ/h;
Dgr為過(guò)熱蒸汽流量,kg/h;
hgr為過(guò)熱蒸汽焓,kJ/kg;
hgs為給水焓,kJ/kg。
或所述余熱鍋爐為雙壓余熱鍋爐,獲得余熱鍋爐有效利用熱的計(jì)算式為:
Ql=Dgr1(hgr1-hgs)+Dgr2(hgr2-hgs),其中,
Ql為鍋爐有效利用熱,kJ/h;
Dgr1為高壓段過(guò)熱蒸汽流量,kg/h;
hgr1為高壓段過(guò)熱蒸汽焓,kJ/kg;
Dgr2為低壓段過(guò)熱蒸汽流量,kg/h;
hgr2為低壓段過(guò)熱蒸汽焓,kJ/kg;
hgs為給水焓,kJ/kg。
較佳的,雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量軟測(cè)量方法,余熱鍋爐廢氣直接排放到大氣中,則先獲取當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?、大氣相?duì)濕度、環(huán)境溫度下的水蒸氣飽和壓力,然后利用獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算空氣的絕對(duì)濕度,并利用空氣的絕對(duì)濕度計(jì)算取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比,計(jì)算式分別為:
其中,
dk為空氣的絕對(duì)濕度,kg/kg(干空氣);
pa為當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ琍a;
φ為大氣相對(duì)濕度,%;
ps為環(huán)境溫度下的水蒸氣飽和壓力,Pa;
或所述余熱鍋爐煙氣回風(fēng)至環(huán)冷機(jī),則取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比采用設(shè)定值。
較佳的,雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量軟測(cè)量方法,所述根據(jù)取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比計(jì)算余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值、余熱鍋爐出口煙氣焓值、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)焓值、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)焓值,利用的計(jì)算公式為:
其中,
Hin為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值,kJ/Nm3;
Hout為余熱鍋爐出口煙氣焓值,;
hgk,in為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度下的干空氣焓值,kJ/Nm3;
hgk,out為余熱鍋爐出口煙氣溫度下的干空氣焓值,kJ/Nm3;
為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度下的水蒸氣焓值,kJ/Nm3;
為余熱鍋爐出口煙氣溫度下的水蒸氣焓值,kJ/Nm3;
k為取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比;
H1為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)焓值,kJ/Nm3;
H2為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)焓值,kJ/Nm3;
hgk,1為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)溫度下的干空氣焓值,kJ/Nm3;
hgk,2為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)溫度下的干空氣焓值,kJ/Nm3;
為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)溫度下的水蒸氣焓值,kJ/Nm3;
為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)溫度下的水蒸氣焓值。
較佳的,雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量軟測(cè)量方法,所述根據(jù)余熱鍋爐有效利用熱以及余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值、余熱鍋爐出口煙氣焓值、余熱鍋爐保熱系數(shù),計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量,計(jì)算式為:
其中,
V0為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量,Nm3/h;
Q1為余熱鍋爐有效利用熱,kJ/h;
為余熱鍋爐保熱系數(shù),可取為設(shè)定值;
Hin為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值,kJ/Nm3;
Hout為余熱鍋爐出口煙氣焓值,kJ/Nm3。
較佳的,雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量軟測(cè)量方法,所述根據(jù)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量、余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)焓值、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)焓值,以循環(huán)迭代的計(jì)算方式計(jì)算獲得標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量,具體步驟為:
1)設(shè)定一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量V10;
2)根據(jù)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)流量V10獲得標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量利用的計(jì)算式為:
其中,
為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量,Nm3/h;
為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量;Nm3/h;
V10為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量,Nm3/h;
3)根據(jù)所述燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)焓值、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)焓值、余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量以及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量利用的計(jì)算式為:
其中,
為計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量,Nm3/h;
為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量,Nm3/h;
為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量,Nm3/h;
Hin為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值,kJ/Nm3;
H1為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)焓值,kJ/Nm3;
H2為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)焓值,kJ/Nm3;
4)預(yù)設(shè)一閾值ε,將計(jì)算獲得的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量和設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量V10進(jìn)行比較:
若則獲得標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量以及標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量;
若則將和V10的平均值作為新的設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量,返回步驟1);
較佳的,雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量軟測(cè)量方法,所述根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)壓力、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)溫度、當(dāng)?shù)卮髿鈮海?jì)算獲得實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量;根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)壓力、燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)溫度、當(dāng)?shù)卮髿鈮?,?jì)算獲得實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量,利用的計(jì)算式為:
其中,
V1為實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量,Nm3/h;
V10為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第一管道取風(fēng)流量,Nm3/h;
pa為當(dāng)?shù)卮髿鈮?,Pa;
pf,1為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)壓力,Pa;
tf,1為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第一管道取風(fēng)溫度,℃;
V2為實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量,Nm3/h;
為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐第二管道取風(fēng)流量,Nm3/h;
pf,2為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)壓力,Pa;
tf,2為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)第二管道取風(fēng)溫度,℃。
較佳的,雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量軟測(cè)量方法,所述第一管道取風(fēng)流量對(duì)應(yīng)高溫段取風(fēng)流量,第二管道取風(fēng)流量對(duì)應(yīng)低溫段取風(fēng)流量;或,所述第一管道取風(fēng)流量對(duì)應(yīng)低溫段取風(fēng)流量,第二管道取風(fēng)流量對(duì)應(yīng)高溫段取風(fēng)流量。
本發(fā)明雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量軟測(cè)量方法,用于燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量的軟測(cè)量,通過(guò)余熱鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)間接獲取雙取風(fēng)單通道燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量,在現(xiàn)場(chǎng)不具備流量計(jì)量所要求的直管段條件,進(jìn)而導(dǎo)致取風(fēng)流量無(wú)法直接測(cè)量或者測(cè)量精度無(wú)法保證的情況下尤為有效,結(jié)果可為余熱鍋爐的運(yùn)行監(jiān)視和操作調(diào)整提供可靠數(shù)據(jù),具有重要的實(shí)用意義。
附圖說(shuō)明
圖1是余熱鍋爐排煙采用回風(fēng)方式的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱回收工藝流程圖;A臺(tái)車(chē)運(yùn)行方向,B進(jìn)料,1余熱鍋爐,2環(huán)冷機(jī)高溫段,3環(huán)冷機(jī)低溫段,4環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)管道,5環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)管道,6余熱鍋爐排煙管道。
圖2是余熱鍋爐排煙采用直排方式的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱回收工藝流程圖;A臺(tái)車(chē)運(yùn)行方向,B進(jìn)料,1余熱鍋爐,2環(huán)冷機(jī)高溫段,3環(huán)冷機(jī)低溫段,4環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)管道,5環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)管道,6余熱鍋爐排煙管道。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例一
所述第一管道取風(fēng)流量對(duì)應(yīng)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)流量,第二管道取風(fēng)流量對(duì)應(yīng)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)流量,測(cè)量方法為:
1、采集燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐的運(yùn)行數(shù)據(jù),包括:環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)溫度、環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)壓力、環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)溫度、環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)壓力、余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度、余熱鍋爐出口煙氣溫度、余熱鍋爐汽水側(cè)運(yùn)行參數(shù)(對(duì)于單壓余熱鍋爐,包括過(guò)熱蒸汽溫度、過(guò)熱蒸汽壓力、過(guò)熱蒸汽流量、給水溫度、給水壓力、給水流量;對(duì)于雙壓余熱鍋爐,包括余熱鍋爐高壓段過(guò)熱蒸汽溫度、余熱鍋爐高壓段過(guò)熱蒸汽壓力、余熱鍋爐高壓段過(guò)熱蒸汽流量、余熱鍋爐低壓段過(guò)熱蒸汽溫度、余熱鍋爐低壓段過(guò)熱蒸汽壓力、余熱鍋爐低壓段過(guò)熱蒸汽流量、余熱鍋爐進(jìn)口給水溫度、余熱鍋爐進(jìn)口給水壓力、余熱鍋爐進(jìn)口給水流量)、大氣壓力、環(huán)境溫度、大氣相對(duì)濕度。
2、對(duì)步驟1獲得的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括壞點(diǎn)處理和數(shù)據(jù)平滑處理,得到用于求解燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量的有效數(shù)據(jù)。
3、根據(jù)步驟2獲得的有效數(shù)據(jù),獲取燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量,具體包括以下步驟:
3.1計(jì)算燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐有效利用熱Ql:
3.1.1對(duì)于單壓余熱鍋爐:
Ql=Dgr(hgr-hgs)
其中,Ql為鍋爐有效利用熱,kJ/h;Dgr為過(guò)熱蒸汽流量,kg/h;hgr為過(guò)熱蒸汽焓,kJ/kg,由過(guò)熱蒸汽壓力和過(guò)熱蒸汽溫度計(jì)算或查表得到;hgs為給水焓,kJ/kg,由余熱鍋爐進(jìn)口給水壓力和給水溫度計(jì)算或查表得到;
3.1.2對(duì)于雙壓余熱鍋爐:
Ql=Dgr1(hgr1-hgs)+Dgr2(hgr2-hgs)
其中,Ql為鍋爐有效利用熱,kJ/h;Dgr1為高壓段過(guò)熱蒸汽流量,kg/h;hgr1為高壓段過(guò)熱蒸汽焓,kJ/kg,由高壓段過(guò)熱蒸汽壓力和高壓段過(guò)熱蒸汽溫度計(jì)算或查表得到;Dgr2為低壓段過(guò)熱蒸汽流量,kg/h;hgr2為低壓段過(guò)熱蒸汽焓,kJ/kg,由低壓段過(guò)熱蒸汽壓力和低壓段過(guò)熱蒸汽溫度計(jì)算或查表得到;hgs為給水焓,kJ/kg,由余熱鍋爐進(jìn)口給水壓力和給水溫度計(jì)算或查表得到。
3.2獲取取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比:
3.2.1若余熱鍋爐排出的廢氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)回至環(huán)冷機(jī),則設(shè)定取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比;
3.2.2若余熱鍋爐排出的廢氣直接排放到大氣中,則先計(jì)算空氣的絕對(duì)濕度dk,再利用求得的空氣的絕對(duì)濕度dk計(jì)算取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比k,計(jì)算式分別為:
其中,dk為空氣的絕對(duì)濕度,kg/kg(干空氣);pa為當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?,Pa;φ為大氣相對(duì)濕度,%;ps為環(huán)境溫度下的水蒸氣飽和壓力,Pa,根據(jù)環(huán)境溫度t0查水蒸氣表得到;k為取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比,—。
3.3計(jì)算煙氣焓值和取風(fēng)焓值
3.3.1計(jì)算余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值、余熱鍋爐出口煙氣焓,利用的計(jì)算公式為:
其中,Hin為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值,kJ/Nm3;Hout為余熱鍋爐出口煙氣焓值,kJ/Nm3;k為取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比,—;hgk,in為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度下的干空氣焓值,kJ/Nm3,由余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度計(jì)算或查表得到;hgk,out為余熱鍋爐出口煙氣溫度下的干空氣焓值,kJ/Nm3,由余熱鍋爐出口煙氣溫度計(jì)算或查表得到;為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度下的水蒸氣焓值,kJ/Nm3,由余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度計(jì)算或查表得到;為余熱鍋爐出口煙氣溫度下的水蒸氣焓值,kJ/Nm3,由余熱鍋爐出口煙氣溫度計(jì)算或查表得到;
3.3.2計(jì)算燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)焓值和燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段道取風(fēng)焓值,利用的計(jì)算公式為:
其中,Hh為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)焓值,kJ/Nm3;Hl為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)焓值,kJ/Nm3;k為取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比,—;hgk,h為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)溫度下的干空氣焓值,kJ/Nm3,由燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)溫度計(jì)算或查表得到;hgk,l為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)溫度下的干空氣焓值,kJ/Nm3,由燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)溫度計(jì)算或查表得到;為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)溫度下的水蒸氣焓值,kJ/Nm3,由燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)溫度計(jì)算或查表得到;為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)溫度下的水蒸氣焓值,kJ/Nm3,由燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)溫度計(jì)算或查表得到。
3.4計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量利用的計(jì)算式為:
其中,為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量,Nm3/h;Ql為余熱鍋爐有效利用熱,kJ/h;Hin為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值,kJ/Nm3;Hout為余熱鍋爐出口煙氣焓值,kJ/Nm3;為余熱鍋爐保熱系數(shù),可取為設(shè)定值。
3.5通過(guò)迭代計(jì)算獲取標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段和低溫段取風(fēng)流量:
3.5.1設(shè)定初始的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量
3.5.2計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量Vl0:
其中,Vl0為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量,Nm3/h;為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;
3.5.3計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量
其中,為計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量,Nm3/h;Vl0為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;Hin為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值,kJ/Nm3;Hh為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)焓值,kJ/Nm3;Hl為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)焓值,kJ/Nm3;
3.5.4將步驟3.5.3得到的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量與步驟3.5.1假定的進(jìn)行對(duì)比:
若,二者的差值在設(shè)定的范圍內(nèi),則輸出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量Vl0;
若,二者的差值不在設(shè)定的范圍內(nèi),則將與的平均值作為新的高溫段取風(fēng)流量設(shè)定值,然后重新執(zhí)行步驟3.5.1~步驟3.5.4。
3.6利用迭代計(jì)算獲得的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量,計(jì)算實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量和實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量:
其中,Vh為實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;pa為當(dāng)?shù)卮髿鈮?,Pa;pf,h為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)壓力,Pa;tf,h為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)溫度,℃;Vl為實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;Vl0為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;pf,l為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)壓力,Pa;tf,l為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)溫度,℃。
實(shí)施例二
所述第一管道取風(fēng)流量對(duì)應(yīng)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)流量,第二管道取風(fēng)流量對(duì)應(yīng)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)流量,測(cè)量方法為:
1、采集燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐的運(yùn)行數(shù)據(jù),包括:環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)溫度、環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)壓力、環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)溫度、環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)壓力、余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度、余熱鍋爐出口煙氣溫度、余熱鍋爐汽水側(cè)運(yùn)行參數(shù)(對(duì)于單壓余熱鍋爐,包括過(guò)熱蒸汽溫度、過(guò)熱蒸汽壓力、過(guò)熱蒸汽流量、給水溫度、給水壓力、給水流量;對(duì)于雙壓余熱鍋爐,包括余熱鍋爐高壓段過(guò)熱蒸汽溫度、余熱鍋爐高壓段過(guò)熱蒸汽壓力、余熱鍋爐高壓段過(guò)熱蒸汽流量、余熱鍋爐低壓段過(guò)熱蒸汽溫度、余熱鍋爐低壓段過(guò)熱蒸汽壓力、余熱鍋爐低壓段過(guò)熱蒸汽流量、余熱鍋爐進(jìn)口給水溫度、余熱鍋爐進(jìn)口給水壓力、余熱鍋爐進(jìn)口給水流量)、大氣壓力、環(huán)境溫度、大氣相對(duì)濕度。
2、對(duì)步驟1獲得的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括壞點(diǎn)處理和數(shù)據(jù)平滑處理,得到用于求解燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量的有效數(shù)據(jù)。
3、根據(jù)步驟2獲得的有效數(shù)據(jù),獲取燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐取風(fēng)流量,具體包括以下步驟:
3.1計(jì)算燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐有效利用熱Ql:
3.1.1對(duì)于單壓余熱鍋爐:
Ql=Dgr(hgr-hgs)
其中,Ql為鍋爐有效利用熱,kJ/h;Dgr為過(guò)熱蒸汽流量,kg/h;hgr為過(guò)熱蒸汽焓,kJ/kg,由過(guò)熱蒸汽壓力和過(guò)熱蒸汽溫度計(jì)算或查表得到;hgs為給水焓,kJ/kg,由余熱鍋爐進(jìn)口給水壓力和給水溫度計(jì)算或查表得到;
3.1.2對(duì)于雙壓余熱鍋爐:
Ql=Dgr1(hgr1-hgs)+Dgr2(hgr2-hgs)
其中,Ql為鍋爐有效利用熱,kJ/h;Dgr1為高壓段過(guò)熱蒸汽流量,kg/h;hgr1為高壓段過(guò)熱蒸汽焓,kJ/kg,由高壓段過(guò)熱蒸汽壓力和高壓段過(guò)熱蒸汽溫度計(jì)算或查表得到;Dgr2為低壓段過(guò)熱蒸汽流量,kg/h;hgr2為低壓段過(guò)熱蒸汽焓,kJ/kg,由低壓段過(guò)熱蒸汽壓力和低壓段過(guò)熱蒸汽溫度計(jì)算或查表得到;hgs為給水焓,kJ/kg,由余熱鍋爐進(jìn)口給水壓力和給水溫度計(jì)算或查表得到。
3.2獲取取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比:
3.2.1若余熱鍋爐排出的廢氣經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)回至環(huán)冷機(jī),則設(shè)定取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比;
3.2.2若余熱鍋爐排出的廢氣直接排放到大氣中,則先計(jì)算空氣的絕對(duì)濕度dk,再利用求得的空氣的絕對(duì)濕度dk計(jì)算取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比k,計(jì)算式分別為:
其中,dk為空氣的絕對(duì)濕度,kg/kg(干空氣);pa為當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ琍a;φ為大氣相對(duì)濕度,%;ps為環(huán)境溫度t0下的水蒸氣飽和壓力,Pa,根據(jù)環(huán)境溫度t0查水蒸氣表得到;k為取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比,—。
3.3計(jì)算煙氣焓值和取風(fēng)焓值
3.3.1計(jì)算余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值、余熱鍋爐出口煙氣焓,利用的計(jì)算公式為:
其中,Hin為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值,kJ/Nm3;Hout為余熱鍋爐出口煙氣焓值,kJ/Nm3;k為取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比,—;hgk,in為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度下的干空氣焓值,kJ/Nm3,由余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度計(jì)算或查表得到;hgk,out為余熱鍋爐出口煙氣溫度下的干空氣焓值,kJ/Nm3,由余熱鍋爐出口煙氣溫度計(jì)算或查表得到;為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度下的水蒸氣焓值,kJ/Nm3,由余熱鍋爐進(jìn)口煙氣溫度計(jì)算或查表得到;為余熱鍋爐出口煙氣溫度下的水蒸氣焓值,kJ/Nm3,由余熱鍋爐出口煙氣溫度計(jì)算或查表得到;
3.3.2計(jì)算燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)焓值和燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段道取風(fēng)焓值,利用的計(jì)算公式為:
其中,Hh為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)焓值,kJ/Nm3;Hl為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)焓值,kJ/Nm3;k為取風(fēng)管道內(nèi)的煙氣中水蒸氣的體積占比,—;hgk,h為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)溫度下的干空氣焓值,kJ/Nm3,由燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)溫度計(jì)算或查表得到;hgk,l為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)溫度下的干空氣焓值,kJ/Nm3,由燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)溫度計(jì)算或查表得到;為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)溫度下的水蒸氣焓值,kJ/Nm3,由燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)溫度計(jì)算或查表得到;為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)溫度下的水蒸氣焓值,kJ/Nm3,由燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)溫度計(jì)算或查表得到;
3.4計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量利用的計(jì)算式為:
其中,為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量,Nm3/h;Ql為余熱鍋爐有效利用熱,kJ/h;Hin為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值,kJ/Nm3;Hout為余熱鍋爐出口煙氣焓值,kJ/Nm3;為余熱鍋爐保熱系數(shù),可取為設(shè)定值。
3.5通過(guò)迭代計(jì)算獲取標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段和低溫段取風(fēng)流量:
3.5.1設(shè)定初始的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量Vl0;
3.5.2計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量
其中,為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量,Nm3/h;Vl0為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;
3.5.3計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量
其中,為計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐進(jìn)口煙氣總流量,Nm3/h;為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;Hin為余熱鍋爐進(jìn)口煙氣焓值,kJ/Nm3;Hh為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)焓值,kJ/Nm3;Hl為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)焓值,kJ/Nm3;
3.5.4將步驟3.5.3得到的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量與步驟3.5.1假定的Vl0進(jìn)行對(duì)比:
若,二者的差值在設(shè)定的范圍內(nèi),則輸出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量Vl0和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量
若,二者的差值不在設(shè)定的范圍內(nèi),則將與Vl0的平均值作為新的低溫段取風(fēng)流量設(shè)定值,然后重新執(zhí)行步驟3.5.1~步驟3.5.4;
3.6利用迭代計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量計(jì)算實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量和實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量
其中,Vh為實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐高溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;pa為當(dāng)?shù)卮髿鈮?,Pa;pf,h為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)壓力,Pa;tf,h為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)高溫段取風(fēng)溫度,℃;Vl為實(shí)際狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;Vl0為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燒結(jié)環(huán)冷機(jī)余熱鍋爐低溫段取風(fēng)流量,Nm3/h;pf,l為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)壓力,Pa;tf,l為燒結(jié)環(huán)冷機(jī)低溫段取風(fēng)溫度,℃;
以上,僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。