CN103778334A - 一种燃煤电站锅炉热效率的实时测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃煤电站锅炉热效率的实时测量方法，所述方法步骤包括：步骤1、根据锅炉运行设计规程获得锅炉结构参数，从DCS控制系统的实时数据库读取给定时刻下的运行工况测点实时值；步骤2、基于工质物性参数库和烟气物性参数库计算工质的比焓和密度及烟气的比热和密度；步骤3、根据锅炉侧蒸发系统模型、换热器系统（分过热器系统和再热器系统两部分）模型、热损失模型，分别确定锅炉侧各部分能量输出和该给定时刻下的总能量输出；步骤4、确定锅炉热效率。本发明可用于在线测量锅炉热效率，并进一步为厂级负荷调度提供技术支撑。

Description

一种燃煤电站锅炉热效率的实时测量方法

技术领域

本发明涉及火力发电控制领域的一种锅炉热效率实时测量方法，具体地，涉及一种燃煤电站基于锅炉侧机理模型和DCS实时数据的锅炉热效率的实时测量方法。

背景技术

燃煤火力电站是我国电力工业的主体，也是节能减排的重点领域。锅炉是燃煤化学能释放出热能的场所，同时也是燃煤电站污染物排放的主要设备，因此锅炉燃烧优化实现节能减排一直是火电领域的重点研究方向。锅炉热效率是锅炉燃烧优化的一个重要表现指标，实时监控锅炉热效率的变化情况，为进一步的燃烧优化、厂级负荷调度提供数据支持，具有重要的意义。目前，锅炉热效率计算方法大致有正平衡与反平衡两种，正平衡方法是指用锅炉中工质有效吸收的能量除以燃煤释放总能量得到锅炉热效率，而反平衡则是根据估算各部分能量损失，间接计算锅炉热效率。我国多数燃煤电站主要采用GB10184-88方法或美国ASME方法等基于反平衡的热力试验方法，对锅炉性能定期离线评估，还无法实现对锅炉热效率的实时准确监控。

经过对现有技术的检索，中国专利申请号20121093799.1，公开日2012-6-13，记载了一种基于煤质数据库的锅炉热效率在线监测方法，首先假定一个锅炉热效率，进而通过热力计算得到燃煤低位发热量，然后根据煤质数据库判断出煤中及其元素组成，再基于此煤质运用反平衡计算得到另一个锅炉热效率，当两者偏差在允许范围内时则输出该锅炉热效率，否则假设一个新的锅炉热效率继续迭代。该方法首先需要建立煤质数据库，且假定煤质与元素组分之间具有一一对应关系，由于电站煤种不稳定，实际情况下很难成立；另外，采用迭代方法耗时较多，难以实现在线的实时测量锅炉热效率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种燃煤电站锅炉热效率的实时测量方法，该方法充分利用DCS控制系统实时数据，结合锅炉侧蒸发系统模型、换热器系统模型、热损失模型，确定锅炉热效率。对锅炉热效率实时准确确定有助于燃煤机组的燃烧优化，同时可以为厂级负荷调度提供技术支持。

为实现以上目的，本发明提供一种燃煤电站锅炉热效率的实时测量方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、根据锅炉运行设计规程，获得锅炉以下结构参数：各级换热器管道沿工质流动方向的总长度、截面积分布、换热器金属壁质量；从DCS控制系统的实时数据库里读取给定时刻下的运行工况实时数据，具体包括：汽包压力、主蒸汽质量流量、热再热蒸汽质量流量、省煤器出口给水质量流量、各级换热器测点处的工质温度和压力、换热器金属壁温度、烟道出口引风机处的排烟温度、体积流量、锅炉负荷和环境大气压力；

步骤二、根据工质物性参数库及汽包压力，计算该给定时刻下汽包出口饱和蒸汽比焓和密度，同时设各级换热器相邻关键测点之间工质的温度、压力呈线性分布，并按固定离散化长度将各级换热器划分为一系列离散微元，计算各微元的工质比焓和密度；根据烟气物性参数库及尾烟气温度、压力、大气压力，计算该给定时刻下尾烟气的比热和密度；

步骤三、根据锅炉侧蒸发系统模型、换热器系统模型、热损失模型，分别计算锅炉侧各部分能量输出，进而得到该给定时刻下的工质有效吸收的能量和燃煤完全燃烧释放的总能量；

步骤四、由工质有效吸收的能量与总能量输出确定锅炉热效率。

优选地，步骤三所述的蒸发系统模型，是指汽包、下降管、水冷壁组成的整个汽水系统的能量和质量动态机理模型，用于计算水冷壁中被工质有效吸收的能量。

优选地，步骤三所述的换热器系统模型，是指是指由各级过热/再热换热器的能量和质量动态机理模型和省煤器的能量机理模型组成的整个换热器系统的动态机理模型，用于计算换热器系统中被工质有效吸收的能量。

优选地，步骤三所述各级过热/再热器的能量和质量动态机理模型，是指设各级过热/再热换热器相邻测点之间工质的温度、压力呈线性分布，并以固定离散化长度管段划分微元，根据质量、能量动态衡算方程，进而计算各级过热/再热换热器中被工质有效吸收的能量，过热换热器系统与再热换热器系统计算方法相同。具体地：

质量动态衡算方程：

$D\left(k\right)-D(k-1)=\underset{i=1}{\overset{L/0.1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i\left(k\right)A_i\·0.1-\underset{i=1}{\overset{L/0.1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i(k-1)A_i\·0.1---\left(1\right)$

$D_{\mathrm{in}}=\frac{\mathrm{dD}}{\mathrm{dt}}+D_{\mathrm{out}}=\frac{D\left(k\right)-D(k-1)}{\mathrm{\Δt}}+D_{\mathrm{out}}---\left(2\right)$

式中，t表示时间，k表示当前给定时刻，k-1表示前一时刻；L是工质流经过热器系统或再热器系统的通道总长度，常数0.1表示空间离散化步长，i表示离散微元序列号；Δt表示DCS采样时间；D为蓄积在过热/再热换热器系统中的工质总质量；ρ_i为过热/再热换热器系统第i个离散微元内工质的密度；A_i为过热/再热换热器系统第i个离散微元的等效流通面积；D_in、D_out分别为过热/再热换热器系统入口、出口蒸汽质量流量。

能量动态衡算方程：

$E\left(k\right)-E(k-1)=\underset{i=1}{\overset{L/0.1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i\left(k\right)h_i{A}_i\·0.1-\underset{i=1}{\overset{L/0.1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i(k-1)h_i(k-1)A\left(i\right)\·0.1---\left(3\right)$

+c_metalM_metal·△T_metal

$Q=\frac{\mathrm{dE}}{\mathrm{dt}}+D_{\mathrm{out}}{h}_{\mathrm{out}}-D_{\mathrm{in}}{h}_{\mathrm{in}}=\frac{E\left(k\right)-E(k-1)}{\mathrm{\Δt}}+D_{\mathrm{out}}{h}_{\mathrm{out}}-D_{\mathrm{in}}{h}_{\mathrm{in}}---\left(4\right)$

式中，E为蓄积在过热/再热换热器系统中的工质总能量；h_i为过热/再热换热器系统第i个离散微元内工质的比焓；c_metal，M_metal和ΔT_metal为过热/再热换热器系统金属壁的比热、总质量和温度增量；Q为过热/再热换热器系统工质从烟气获得的能量；h_in、h_out分别为过热/再热换热器系统入口、出口蒸汽比焓。

优选地，步骤三所述省煤器的能量机理模型，是指考虑到省煤器中水为液态，可压缩性很小，能量几乎不会蓄积，故采用能量稳态衡算模型计算省煤器中被工质有效吸收的能量，即：

Q_sm=D_fw·(h'_out-h_i'_n)   （5）

式中，D_fw为给水质量流量，h’_in和h’_out分别为省煤器入口给水比焓和省煤器出口给水比焓；

优选地，步骤三所述的热损失模型，是指各部分热损失的经验公式模型，用于计算各部分热损失，热损失主要包括排烟热损失能量Q₂、化学不完全燃烧热损失能量Q₃、机械不完全燃烧热损失能量Q₄、锅炉散热损失能量Q₅、灰渣物理热损失能量Q₆。

优选地，步骤四所述工质有效吸收的能量Q₁和燃煤完全燃烧释放的总能量Q_sum确定方法为：

Q_sum=(Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₆)/(1-q₅)   （17）

Q₁=Q_gr+Q_zr+Q_sm+Q_slb   （18）

上式中：Q_gr、Q_zr、Q_sm分别表示各级过热器、各级再热器、省煤器中工质有效吸收的能量，Q_slb表示蒸发系统中工质有效吸收的能量，q₅表示锅炉散热损失能量Q₅占总能量输出Q_sum的比例，可以利用经验公式得到。

优选地，所述锅炉热效率η采用正平衡方法确定，即：

$\mathrm{\η}=\frac{Q_1}{Q_{\mathrm{sum}}}\·100\%=\frac{Q_{\mathrm{gr}}+Q_{\mathrm{zr}}+Q_{\mathrm{sm}}+Q_{\mathrm{slb}}}{(Q_{\mathrm{gr}}+Q_{\mathrm{zr}}+Q_{\mathrm{sm}}+Q_{\mathrm{slb}}+Q_2+Q_3+Q_4+Q_6)/(1-q_5)}\·100\%;---\left(19\right)$

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明实现了对锅炉热效率在线测量，处理速度快（计算时间为秒级），计算精度高，实施成本低；基于本发明可以进行厂级负荷调度、燃烧优化等，对火电流程的平稳生产、热效率优和节能减排有重大现实意义。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例高温烟气能量传递示意图；

图2为本发明一实施例锅炉热效率流程示意图图；

图3为本发明一实施例锅炉热效率实时测量方法在线运行24h结果图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例涉及某亚临界300MW燃煤电站锅炉热效率的实时测量，锅炉型号HG-1025/17.3-WM18型，锅炉为自然循环、一次中间再热、“W”火焰燃烧方式、双拱单炉膛、平衡通风、尾部双烟道、烟气挡板调温、固态排渣、露天布置、全钢架悬吊式汽包炉。该自然循环锅炉烟道中的换热设备主要包括过热器、再热器、省煤器三部分。

本实施例提供一种燃煤电站锅炉热效率实时测量方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一、根据锅炉运行设计规程，获得锅炉以下结构参数：沿工质流动方向过热器系统通道总长396.7m、再热器系统通道总长123.5m；用空间离散化步长0.1m将上述两个通道细分为3967和1235段等长（0.1m）的短管；沿工质流动方向的换热器通道截面积记为Ai（即第i段短管的截面积）；过热器系统换热器金属壁总质量844871kg，再热器系统换热器金属壁总质量42309kg；

从DCS控制系统的实时数据库中读取给定时刻k下的运行工况实时数据：汽包压力17.6MPa、主蒸汽质量流量233.6kg/s、热再热蒸汽流量192.1kg/s、省煤器出口给水流量236.6kg/s、各级换热器各段短管工质温度（过热器一级减温器前387.9℃、过热器一级减温器后379.1℃、过热器二级减温器前472.9℃、过热器二级减温器后472.0℃、过热器出口为538.7℃、再热器入口304.5℃、再热器出口535.3℃、省煤器入口263℃、省煤器出口286.2℃）和压力（过热器入口为17.46MPa、过热器出口为16.61MPa、再热器入口2.871MPa、再热器出口2.682MPa、省煤器入口17.963MPa、省煤器出口17.6MPa）、换热器金属壁温度380.5℃、烟道出口引风机处的排烟温度120.2℃和排烟的体积流量320m³/s、锅炉负荷230MW以及环境大气压力0.087MPa。

步骤二、根据工质物性参数库及汽包压力，计算该给定时刻下汽包出口饱和蒸汽比焓h_bh和密度ρ_bh，同时设各级换热器相邻关键测点之间工质的温度、压力呈线性分布，计算步骤一中所划分的微元段的工质比焓h_gz(i)和密度ρ_gz(i)；根据烟气物性参数库及尾烟气温度、压力、大气压力，计算该给定时刻下尾烟气的比热c_py和密度ρ_py。

所述工质物性参数库，是指根据水和水蒸气热力性质工业公式（IAPWS-IF97）开发的具有可并行调用的、区域自动判别、批处理运算等特点的用于在线计算的工质物性参数库，可参考文献：王旭辉，于彤，惠兆宇，袁景淇，用于火电全范围仿真的工质物性参数数据库，控制工程，2011；18:131-133。

所述烟气物性参数库，是指通过烟气压力和温度实时数据在线计算烟气的比热和密度的物性数据库。可参考文献：蔡惟，于彤，惠兆宇，袁景淇，张锐峰，陈宇，火电锅炉排烟热损失的在线估计，控制工程，2011；18:149-151。

步骤三、根据锅炉侧蒸发系统模型、换热器系统模型、热损失模型，分别计算锅炉侧各部分能量输出，进而得到该给定时刻下的工质有效吸收的能量和燃煤完全燃烧释放的总能量；

所述的蒸发系统模型，是指汽包、下降管、水冷壁组成的整个汽水系统的能量和质量动态机理模型，用于计算水冷壁中被工质有效吸收的能量。具体可以采用发明专利《锅炉水冷壁吸热量的实时测量方法(专利ZL201010553886.4)》中的技术实现；

所述的换热器系统模型，是指是指由各级过热/再热换热器的能量和质量动态机理模型和省煤器的能量机理模型组成的整个换热器系统的动态机理模型，用于计算换热器系统中被工质有效吸收的能量。

所述各级过热/再热器的能量和质量动态机理模型，是指设各级过热/再热换热器相邻测点之间工质的温度、压力呈线性分布，并以固定离散化长度管段划分微元，根据质量、能量动态衡算方程，进而计算各级过热/再热换热器中被工质有效吸收的能量，过热换热器系统与再热换热器系统计算方法相同。具体地：

质量动态衡算方程：

$D\left(k\right)-D(k-1)=\underset{i=1}{\overset{L/0.1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i\left(k\right)A_i\·0.1-\underset{i=1}{\overset{L/0.1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i(k-1)A_i\·0.1$ 另外，（1）

$D_{\mathrm{in}}=\frac{\mathrm{dD}}{\mathrm{dt}}+D_{\mathrm{out}}=\frac{D\left(k\right)-D(k-1)}{\mathrm{\Δt}}+D_{\mathrm{out}}---\left(2\right)$

式中，t表示时间，k表示当前给定时刻，k-1表示前一时刻；L是工质流经过热器系统或再热器系统的通道总长度，常数0.1表示空间离散化步长，i表示离散微元序列号；Δt表示DCS采样时间；D为蓄积在过热/再热换热器系统中的工质总质量；ρ_i为过热/再热换热器系统第i个离散微元内工质的密度；A_i为过热/再热换热器系统第i个离散微元的等效流通面积；D_in、D_out分别为过热/再热换热器系统入口、出口蒸汽质量流量。

能量动态衡算方程：

$E\left(k\right)-E(k-1)=\underset{i=1}{\overset{L/0.1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i\left(k\right)h_i{A}_i\·0.1-\underset{i=1}{\overset{L/0.1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i(k-1)h_i(k-1)A\left(i\right)\·0.1---\left(3\right)$

+c_metalM_metal·△T_metal

$Q=\frac{\mathrm{dE}}{\mathrm{dt}}+D_{\mathrm{out}}{h}_{\mathrm{out}}-D_{\mathrm{in}}{h}_{\mathrm{in}}=\frac{E\left(k\right)-E(k-1)}{\mathrm{\Δt}}+D_{\mathrm{out}}{h}_{\mathrm{out}}-D_{\mathrm{in}}{h}_{\mathrm{in}}---\left(4\right)$

式中，E为蓄积在过热/再热换热器系统中的工质总能量；h_i为过热/再热换热器系统第i个离散微元内工质的比焓；c_metal，M_metal和ΔT_metal为过热/再热换热器系统金属壁的比热、总质量和温度增量；Q为过热/再热换热器系统工质从烟气获得的能量；h_in、h_out分别为过热/再热换热器系统入口、出口蒸汽比焓。

所述省煤器的能量机理模型，是指考虑到省煤器中水为液态，可压缩性很小，能量几乎不会蓄积，故采用能量稳态衡算模型计算省煤器中被工质有效吸收的能量，即：

Q_sm=D_fw·(h'_out-h_i'_n)   （5）

式中，D_fw为给水质量流量，h’_in和h’_out分别为省煤器入口给水比焓和省煤器出口给水比焓；

所述的热损失模型，是指各部分热损失的经验公式模型，用于计算各部分热损失，热损失主要包括排烟热损失能量Q₂、化学不完全燃烧热损失能量Q₃、机械不完全燃烧热损失能量Q₄、锅炉散热损失能量Q₅、灰渣物理热损失能量Q₆，通过下述现有技术计算：

Q₂=K₁(Q_py-Q_lf)   （6）

Q₃=0      （7）

Q₄=Q_cc·(G_fh·C_fh+G_lz·C_lz)   （8）

$q_5=5.82\·{\left(D_e\right)}^{-0.38}\·\frac{D_e}{D}---\left(9\right)$

Q₆=c_fh·G_fh·t_fh+c_lz·G_lz·t_lz   （10）

式中：K₁是入炉煤固体未完全燃烧修正值，Q_py是排烟能量，Q_lf是冷空气能量，Q_cc表示碳的低位发热量，Q_cc=32.7MJ/kg，G_fh、G_lz分别是飞灰和炉渣的质量流量，C_lz是炉渣的含碳量，C_fh是飞灰含碳量，D_e是锅炉的额、定蒸发量，D是实际蒸发量，与主蒸汽质量流量相等，c_fh、c_lz分别是飞灰和炉渣的比热容，t_fh、t_lz分别是飞灰和炉渣的温度；

上述所涉参数通过下式获得：

K₁=1-q₄   （11）

q₄=A_ad·A_fh·C_fh/F_cad   （12）

Q_py=c_py·ρ_py·V_py·(t_py+273.15)   （13）

Q_lf=c_lf·ρ_lf·V_lf·(t_lf+273.15)   （14）

c_fh=0.71+0.000502·t_fh   （15）

c_lz=0.71+0.000502·t_lz   （16）

式中，q₄是入炉煤固体未完全燃烧热损失百分比，A_ad是入炉煤灰分含量，A_fh是灰分中的飞灰含量，F_cad是入炉煤固定碳含量，c是气体比热，ρ是气体密度，V是气体流量，t是气体温度，下标py和lf分别表示排烟和冷空气。

所述工质有效吸收的能量Q₁和燃煤完全燃烧释放的总能量Q_sum确定方法为：

Q_sum=(Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₆)/(1-q₅)   （17）

Q₁=Q_gr+Q_zr+Q_sm+Q_slb   （18）

上式中：Q_gr、Q_zr、Q_sm分别表示各级过热器、各级再热器、省煤器中工质有效吸收的能量，Q_slb表示蒸发系统中工质有效吸收的能量，q₅表示锅炉散热损失能量Q₅占总能量输出Q_sum的比例，可以利用经验公式得到。

步骤四、由工质有效吸收的能量与总能量输出确定锅炉热效率。

锅炉热效率η采用正平衡方法确定，即：

$\mathrm{\η}=\frac{Q_1}{Q_{\mathrm{sum}}}\·100\%=\frac{Q_{\mathrm{gr}}+Q_{\mathrm{zr}}+Q_{\mathrm{sm}}+Q_{\mathrm{slb}}}{(Q_{\mathrm{gr}}+Q_{\mathrm{zr}}+Q_{\mathrm{sm}}+Q_{\mathrm{slb}}+Q_2+Q_3+Q_4+Q_6)/(1-q_5)}\·100\%;$

上述方法已在现场DCS控制系统中组态实现，图3是连续运行24h后得出的锅炉热效率结果，为便于对照，该图同时给出了对应的负荷的测量值。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (5)

1.一种燃煤电站锅炉热效率的实时测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、根据锅炉运行设计规程，获得锅炉以下结构参数：各级换热器管道沿工质流动方向的总长度、截面积分布、换热器金属壁质量；从DCS控制系统的实时数据库里读取给定时刻下的运行工况实时数据，该实时数据包括：汽包压力、主蒸汽质量流量、热再热蒸汽质量流量、省煤器出口给水质量流量、各级换热器测点处的工质温度和压力、换热器金属壁温度、烟道出口引风机处的排烟温度、体积流量、锅炉负荷和环境大气压力；

步骤二、根据工质物性参数库及汽包压力，计算该给定时刻下汽包出口饱和蒸汽比焓和密度，同时设各级换热器相邻关键测点之间工质的温度、压力呈线性分布，并按固定离散化长度将各级换热器划分为一系列离散微元，计算各微元的工质比焓和密度；根据烟气物性参数库及尾烟气温度、压力、大气压力，计算该给定时刻下尾烟气的比热和密度；

步骤三、根据锅炉侧蒸发系统模型、换热器系统模型、热损失模型，分别计算锅炉侧各部分能量输出，进而得到该给定时刻下的工质有效吸收的能量和燃煤完全燃烧释放的总能量；

步骤四、由工质有效吸收的能量与总能量输出确定锅炉热效率。

2.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉热效率的实时测量方法，其特征在于，步骤三中，所述的蒸发系统模型，是指汽包、下降管、水冷壁组成的整个汽水系统的能量和质量动态机理模型，用于计算水冷壁中被工质有效吸收的能量。

3.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉热效率的实时测量方法，其特征在于，步骤三中，所述的换热器系统模型，是指由各级过热/再热换热器的能量和质量动态机理模型和省煤器的能量机理模型组成的整个换热器系统的动态机理模型，用于计算换热器系统中被工质有效吸收的能量，即：

所述各级过热/再热器的能量和质量动态机理模型，是指设各级过热/再热换热器相邻测点之间工质的温度、压力呈线性分布，并以固定离散化长度管段划分微元，根据质量、能量动态衡算方程，进而计算各级过热/再热换热器中被工质有效吸收的能量，过热换热器系统与再热换热器系统计算方法相同，具体地：

质量动态衡算方程：

$D\left(k\right)-D(k-1)=\underset{i=1}{\overset{L/0.1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i\left(k\right)A_i\·0.1-\underset{i=1}{\overset{L/0.1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i(k-1)A_i\·0.1$

$D_{\mathrm{in}}=\frac{\mathrm{dD}}{\mathrm{dt}}+D_{\mathrm{out}}=\frac{D\left(k\right)-D(k-1)}{\mathrm{\Δt}}+D_{\mathrm{out}}$

式中，t表示时间，k表示当前给定时刻，k-1表示前一时刻；L是工质流经过热器系统或再热器系统的通道总长度，常数0.1表示空间离散化步长，i表示离散微元序列号；Δt表示DCS控制系统采样时间；D为蓄积在过热/再热换热器系统中的工质总质量；ρ_i为过热/再热换热器系统第i个离散微元内工质的密度；A_i为过热/再热换热器系统第i个离散微元的等效流通面积；D_in、D_out分别为过热/再热换热器系统入口、出口蒸汽质量流量；

能量动态衡算方程：

$E\left(k\right)-E(k-1)=\underset{i=1}{\overset{L/0.1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i\left(k\right)h_i{A}_i\·0.1-\underset{i=1}{\overset{L/0.1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_i(k-1)h_i(k-1)A\left(i\right)\·0.1---\left(3\right)$

+c_metalM_metal·ΔT_metal

$Q=\frac{\mathrm{dE}}{\mathrm{dt}}+D_{\mathrm{out}}{h}_{\mathrm{out}}-D_{\mathrm{in}}{h}_{\mathrm{in}}=\frac{E\left(k\right)-E(k-1)}{\mathrm{\Δt}}+D_{\mathrm{out}}{h}_{\mathrm{out}}-D_{\mathrm{in}}{h}_{\mathrm{in}}---\left(4\right)$

式中，E为蓄积在过热/再热换热器系统中的工质总能量；h_i为过热/再热换热器系统第i个离散微元内工质的比焓；c_metal，M_metal和ΔT_metal为过热/再热换热器系统金属壁的比热、总质量和温度增量；Q为过热/再热换热器系统工质从烟气获得的能量；h_in、h_out分别为过热/再热换热器系统入口、出口蒸汽比焓；

所述省煤器的能量机理模型，是采用能量稳态衡算模型计算省煤器中被工质有效吸收的能量，即：

Q_sm＝D_fw·(h'_out-h_i'_n)

式中，D_fw为给水质量流量，h’_in和h’_out分别为省煤器入口给水比焓和省煤器出口给水比焓。

4.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉热效率的实时测量方法，其特征在于，步骤三中，所述的热损失模型，是指各部分热损失的经验公式模型，用于计算各部分热损失，热损失包括排烟热损失能量Q₂、化学不完全燃烧热损失能量Q₃、机械不完全燃烧热损失能量Q₄、锅炉散热损失能量Q₅、灰渣物理热损失能量Q₆；所述工质有效吸收的能量Q₁和燃煤完全燃烧释放的总能量Q_sum确定方法为：

Q_sum＝(Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₆)/(1-q₅)

Q₁＝Q_gr+Q_zr+Q_sm+Q_slb

上式中：Q_gr、Q_zr、Q_sm分别表示各级过热器、各级再热器、省煤器中工质有效吸收的能量，Q_slb表示蒸发系统中工质有效吸收的能量，q₅表示锅炉散热损失能量Q₅占总能量输出Q_sum的比例，利用经验公式计算得到。

5.根据权利要求1所述的一种燃煤电站锅炉热效率的实时测量方法，其特征在于，步骤四中，所述锅炉热效率η采用正平衡方法确定，即：

$\mathrm{\η}=\frac{Q_1}{Q_{\mathrm{sum}}}\·100\%=\frac{Q_{\mathrm{gr}}+Q_{\mathrm{zr}}+Q_{\mathrm{sm}}+Q_{\mathrm{slb}}}{(Q_{\mathrm{gr}}+Q_{\mathrm{zr}}+Q_{\mathrm{sm}}+Q_{\mathrm{slb}}+Q_2+Q_3+Q_4+Q_6)/(1-q_5)}\·100\%;$

上式中：Q_gr、Q_zr、Q_sm分别表示各级过热器、各级再热器、省煤器中工质有效吸收的能量，Q_slb表示蒸发系统中工质有效吸收的能量，q₅表示锅炉散热损失能量Q₅占总能量输出Q_sum的比例；排烟热损失能量Q₂、化学不完全燃烧热损失能量Q₃、机械不完全燃烧热损失能量Q₄、锅炉散热损失能量Q₅、灰渣物理热损失能量Q₆。

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