CN112182479B - 锅炉热效率在线计算方法、装置、可读介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锅炉热效率在线计算方法、装置、可读介质和电子设备,方法包括:将当前运行参数中的当前过热蒸汽绝对压力以及当前过热蒸汽温度代入过热蒸汽焓计算公式中确定当前过热蒸汽焓值;将当前运行参数中的给水温度、冷凝器进水温度及冷凝器出水温度分别代入水焓值计算公式中确定当前给水焓值、当前进水焓值以及当前出水焓值;根据当前给水焓值、当前过热蒸汽焓值以及当前运行参数,确定燃气锅炉的当前正平衡热效率;根据当前进水焓值、当前出水焓值以及当前运行参数,确定燃气锅炉的当前冷凝器热效率;将当前正平衡热效率和当前冷凝器热效率之和确定为燃气锅炉的热效率。通过本发明提供的技术方案,可实时监控燃气锅炉的热效率。
Description
技术领域
本发明涉及能源技术领域,尤其涉及锅炉热效率在线计算方法、装置、可读介质及电子设备。
背景技术
燃气锅炉在能源系统中具有广泛的应用,为了更好的了解燃气锅炉的运行情况,需要定期对燃气锅炉的锅炉热效率进行测试。
目前,锅炉热效率的计算方法有正平衡热效率计算和反平衡热效率计算两种方法。对于正平衡热效率计算方法而言,主要依据的是GB/T 10180-2017《工业锅炉热工性能试验规程》,其中,锅炉热效率计算方法为:
首先根据公式η1=[(Dout+Gs)(hgr-hfw)]/BQin计算出锅炉正平衡热效率;其中,η1表征正平衡热效率,单位为%;Dout表征输出蒸汽量(即锅炉实测蒸发量),单位为kg/h;Gs表征测定过热蒸汽含盐量时的蒸汽取样量,单位为kg/h;hgr表征过热蒸汽焓,单位为kJ/kg;hfw表征给水焓,单位为kJ/kg;B表征燃料消耗量(入炉燃料的质量或体积流量),单位为kg/h或m3/h;Qin表征输入热量,单位为kJ/kg或kJ/m3;
然后,根据公式ηin=Din(hout+hin)/BQin计算出锅炉冷凝器热效率;其中,ηin表征锅炉冷凝器热效率,单位为%;Din表征冷凝器的给水流量,单位为kg/h;hin表征冷凝器中的进水焓,单位为kJ/kg;hout表征冷凝器中的出水焓,单位为kJ/kg;
最后,根据公式η=η1+ηin计算出锅炉热效率;其中η表征锅炉热效率,单位为%。
但是,上述技术方案中的过热蒸汽焓值、给水焓需要通过人为查找表格方式获取焓值,从而导致不能在线实时监控燃气锅炉的锅炉热效率,进而使得用户不能及时了解燃气锅炉的运行情况。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题提供了一种锅炉热效率在线计算方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备,可实现在线实时监控锅炉热效率,使得用户及时了解燃气锅炉的运行情况。
第一方面,本发明提供了一种锅炉热效率在线计算方法,包括:
获取燃气锅炉运行时的当前运行参数、过热蒸汽焓值计算公式以及水焓值计算公式;
将所述当前运行参数中的当前过热蒸汽温度以及当前过热蒸汽绝对压力代入所述过热蒸汽焓计算公式中进行计算,确定当前过热蒸汽焓值;
将所述当前运行参数中的给水温度、冷凝器进水温度以及冷凝器出水温度分别代入所述水焓值计算公式中进行计算,确定当前给水焓值、当前进水焓值以及当前出水焓值;
根据所述当前给水焓值、所述当前过热蒸汽焓值以及所述当前运行参数中的当前蒸汽流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前正平衡热效率;
根据所述当前进水焓值、所述当前出水焓值以及所述当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前冷凝器热效率;
将所述当前正平衡热效率和所述当前冷凝器热效率之和,确定为所述燃气锅炉的锅炉热效率。
第二方面,本发明提供了一种锅炉热效率在线计算装置,包括:
获取数据模块,用于获取锅炉运行时的当前运行参数、过热蒸汽焓值计算公式以及水焓值计算公式;
蒸汽焓值计算模块,用于将所述当前运行参数中的当前过热蒸汽温度以及当前过热蒸汽绝对压力代入所述过热蒸汽焓计算公式中进行计算,确定当前过热蒸汽焓值;
水焓值计算模块,用于将所述当前运行参数中的给水温度、冷凝器进水温度以及冷凝器出水温度分别代入所述水焓值计算公式中进行计算,确定当前给水焓值、当前进水焓值以及当前出水焓值;
正平衡热效率计算模块,用于根据所述当前给水焓值、所述当前过热蒸汽焓值以及所述当前运行参数中的当前蒸汽流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前正平衡热效率;
冷凝器热效率计算模块,用根据所述当前进水焓值、所述当前出水焓值以及所述当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前冷凝器热效率;
锅炉热效率确定模块,用于将所述当前正平衡热效率和所述当前冷凝器热效率之和,确定为所述燃气锅炉的锅炉热效率。
第三方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,包括执行指令,当电子设备的处理器执行所述执行指令时,所述处理器执行如第一方面中任一所述的方法。
第四方面,本发明提供了一种电子设备,包括处理器以及存储有执行指令的存储器,当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时,所述处理器执行如第一方面中任一所述的方法。
本发明提供了一种锅炉热效率在线计算方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备,该方法通过获取燃气锅炉运行时的当前运行参数、过热蒸汽焓值计算公式以及水焓值计算公式,然后,将当前运行参数中的当前过热蒸汽温度以及当前过热蒸汽绝对压力代入过热蒸汽焓计算公式中进行计算,确定当前过热蒸汽焓值,然后,将当前运行参数中的给水温度、冷凝器进水温度以及冷凝器出水温度分别代入水焓值计算公式中进行计算,以确定当前给水焓值、当前进水焓值以及当前出水焓值,从而可以及时获取水汽焓值,无需再通过人工查找表格的方式获取焓值,然后,根据当前给水焓值、当前过热蒸汽焓值以及当前运行参数中的当前蒸汽流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定燃气锅炉的当前正平衡热效率,然后,根据当前进水焓值、当前出水焓值以及当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定燃气锅炉的当前冷凝器热效率,最后,将当前正平衡热效率和当前冷凝器热效率之和,确定为燃气锅炉的锅炉热效率,综上,本发明实施例通过焓值计算公式获取焓值,而无需再通过人工查找表格的方式获取,可实现在线实时监控燃气锅炉的锅炉热效率,使得用户及时了解燃气锅炉的运行情况。
上述的非惯用的优选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种锅炉热效率在线计算方法的流程示意图;
图2为本发明一实施例提供的一种锅炉热效率在线计算装置的结构示意图;
图3为本发明一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明实施例提供了一种锅炉热效率在线计算方法,包括如下多个步骤:
步骤101、获取燃气锅炉运行时的当前运行参数、过热蒸汽焓值计算公式以及水焓值计算公式;
步骤102、将所述当前运行参数中的当前过热蒸汽温度以及当前过热蒸汽绝对压力代入所述过热蒸汽焓计算公式中进行计算,确定当前过热蒸汽焓值;
步骤103、将所述当前运行参数中的给水温度、冷凝器进水温度以及冷凝器出水温度分别代入所述水焓值计算公式中进行计算,确定当前给水焓值、当前进水焓值以及当前出水焓值;
步骤104、根据所述当前给水焓值、所述当前过热蒸汽焓值以及所述当前运行参数中的当前蒸汽流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前正平衡热效率;
步骤105、根据所述当前进水焓值、所述当前出水焓值以及所述当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前冷凝器热效率;
步骤106、将所述当前正平衡热效率和所述当前冷凝器热效率之和,确定为所述燃气锅炉的锅炉热效率。
本发明实施例提供了一种锅炉热效率在线计算方法,该方法通过获取燃气锅炉运行时的当前运行参数、过热蒸汽焓值计算公式以及水焓值计算公式,然后,将当前运行参数中的当前过热蒸汽温度以及当前过热蒸汽绝对压力代入过热蒸汽焓计算公式中进行计算,确定当前过热蒸汽焓值,然后,将当前运行参数中的给水温度、冷凝器进水温度以及冷凝器出水温度分别代入水焓值计算公式中进行计算,以确定当前给水焓值、当前进水焓值以及当前出水焓值,从而可以及时获取水汽焓值,无需再通过人工查找表格的方式获取焓值,然后,根据当前给水焓值、当前过热蒸汽焓值以及当前运行参数中的当前蒸汽流量、当前燃料消耗量、当前燃料低位发热值,确定燃气锅炉的当前正平衡热效率,然后,根据当前进水焓值、当前出水焓值以及当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗量、当前燃料低位发热值,确定燃气锅炉的当前冷凝器热效率,最后,将当前正平衡热效率和当前冷凝器热效率之和,确定为燃气锅炉的锅炉热效率,综上,本发明实施例提供的技术方案通过焓值计算公式获取焓值无需再通过人工查找表格的方式获取,可实现在线实时监控燃气锅炉的锅炉热效率,使得用户及时了解燃气锅炉的运行情况。
相应的,本发明实施例提供的技术方案,无需采集测定过热蒸汽含盐量时的蒸汽取样量,降低了数据采集的难度,节约计算时间,实现锅炉热效率的实时监控。
具体地,本发明实施例提供的方法应用在电子设备上,其中,电子设备可以是计算机,也可以是一般服务器。
具体地,燃气锅炉中的燃气是气体燃料的总称,它能燃烧而放出热量,供居民和工业企业使用,燃气的种类很多,主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气、煤制气等,优选天然气。
具体地,当前运行参数是通过安装在燃气锅炉上的传感器采集得到的,当前运行参数包括但不限于当前过热蒸汽温度、当前过热蒸汽绝对压力、当前给水温度、当前蒸汽流量、当前燃料消耗量、当前燃料低位发热值、当前给水流量、冷凝器的当前进水流量、当前冷凝器进水温度和当前冷凝器出水温度。
具体地,过热蒸汽温度是温度高于相同压力下饱和温度的蒸汽的温度,可以通过安装在燃气锅炉上的温度传感器采集得到。
具体地,过热蒸汽绝对压力是基于燃气锅炉上的压力表采集的过热蒸汽表压进行换算得到的,过热蒸汽表压与大气压之和即为过热蒸汽绝对压力。举例来说,当仪表显示过热蒸汽压力值为1.52MPa,过热蒸汽绝对压力是根据仪表中显示的过热蒸汽压力值加上当前的大气压的得出的,假设,当前的大气压是0.1Mpa,则过热蒸汽绝对压力为1.62Mpa。
具体地,蒸汽流量指的是燃气锅炉在1小时内的蒸汽累计量,作为一种可能的实现方式,通过燃气锅炉上的蒸汽流量表直接采集获得,作为另一种可能的实现方式,通过燃气锅炉上的蒸汽流量表采集当前时刻以及当前时刻前1小时的蒸汽流量值,将当前时刻和当前时刻前1小时的蒸汽流量值的差值确定为蒸汽流量。
具体地,燃气消耗量是指入炉燃料的质量或体积流量,作为一种可能的情况,当无法通过流量计获取燃料消耗量的时候,燃气消耗量可通过燃气消耗量计算公式获得,所述公式为:(锅炉功率*时间)/(燃料热值*燃气锅炉热值利用率),举例来说,以2吨天然气锅炉为例,出力为1吨的燃气锅炉在满负荷的状态下连续工作1小时,设计效率按92%计算,那2吨天然气锅炉运行小时需要的燃气消耗量=(1.4*3600)/(36.22*0.92)=151m3/h。需要说明的是,锅炉的实际功率一般并不和额定功率完全相等,所以燃气消耗量计算其实是大致的估算。作为另一种可能的情况,通过燃气锅炉上的燃气流量表直接采集获得,作为再一种可能的情况,通过燃气锅炉上的燃气流量表采集当前时刻以及当前时刻前1小时的流量值,将当前时刻和当前时刻前1小时的流量值的差值确定为燃料消耗流量。
需要说明的是,燃料低位发热值根据锅炉入炉燃料的类型查表确定的,例如,当燃料为天然气时,取值为35588,单位为kJ/m3。
具体地,给水焓值指从除氧器通过给水泵输送到锅炉的水的焓值。
具体地,当前进水焓值是指当前进入燃气锅炉中冷凝器的水的焓值。
具体地,当前出水焓值指燃气锅炉中冷凝器所流出的水的焓值。
本发明的一个实施例中,所述过热蒸汽焓值计算公式如下公式(1)所示:
hgr=2598+0.54*t1.19046+(0.4-222855*t-1.588)*p (1)
其中,hgr表征过热蒸汽焓,单位为kJ/kg;t表征过热蒸汽温度,单位为℃;p表征过热蒸汽绝对压力,单位为MPa。
该实施例中,过热蒸汽焓值是通过热蒸汽焓值计算公式得到的,无需人工查找表格的方式获取焓值,节约了计算时间。
需要说明的是,上述热蒸汽焓值计算公式也可以是其他公式,此处不做限定,任何能够计算过热蒸汽焓值的计算公式皆可。
本发明的一个实施例中,所述水焓值计算公式如下公式(2)所示:
h=4.187*t (2)
其中,当t表征给水温度时,h表征给水焓;当t表征冷凝器进水温度时,h表征进水焓;当t表征冷凝器出水温度时,h表征出水焓。
该实施例中可通过焓值计算公式,计算出给水焓值,进水焓值,出水焓值。
具体地,将运行参数的给水温度代入给水焓公式计算当前给水焓值。将运行参数中的冷凝器进水温度代入进水焓公式计算出当前进水焓值。将运行参数中的冷凝器出水温度代入水焓公式计算当前出水焓值。
这里,通过公式的方法计算焓值,无需用查找表格的方式可减少计算正平衡热效率的时间。
本发明的一个实施例中,所述根据所述当前给水焓值、所述当前过热蒸汽焓值以及所述当前运行参数中的当前蒸汽流量、当前燃料消耗量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前正平衡热效率,包括:
获取正平衡热效率计算公式,其中,所述正平衡热效率计算公式如下公式(3)所示:
η1=[Dout*(hgr-hfw)]/B*Qar.net (3)
其中,η1表征正平衡热效率,单位为%;Dout表征蒸汽流量,单位为kg/h;;hgr表征过热蒸汽焓值,单位为kJ/kg;hfw表征给水焓值,单位为kJ/kg;B表征燃料消耗流量,单位为m3/h;Qar.net表征燃料低位发热值,单位为kJ/m3;
将所述当前给水焓值、所述当前过热蒸汽焓值以及所述当前运行参数中的当前锅炉蒸汽流量、当前燃料消耗量、燃气锅炉的当前燃料低位发热值、代入所述正平衡热效率计算公式中进行计算,确定所述燃气锅炉的当前正平衡热效率。
该实施例中,将燃气锅炉运行时的过热蒸汽温度、过热蒸汽压力、给水温度、蒸汽流量、燃料消耗量、燃料低位发热值、给水流量、冷凝器进水温度和冷凝器出水温度数据代入正平衡热效率计算公式中,确定正平衡热效率,无需采集测定过热蒸汽含盐量时的蒸汽取样量,降低数据采集的难度,节约计算时间,实现锅炉热效率的实时监控。
本发明的一个实施例中,所述根据所述当前进水焓值、所述当前出水焓值以及所述当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前冷凝器热效率,包括:
获取锅炉冷凝器热效率计算公式,其中,所述锅炉冷凝器热效率计算公式如下公式(4)所示:
ηin=Din*(hout+hin)/B*Qar.net (4)
其中,ηin表征锅炉冷凝器热效率,单位为%;Din表征冷凝器的进水流量,单位kg/h;hin表征进水焓值,单位为kJ/kg;hout表征出水焓值,单位为kJ/kg;B表征燃料消耗流量,单位为m3/h;Qar.net表征燃料低位发热值,单位为kJ/m3;
将所述当前进水焓值、所述当前出水焓值以及所述当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值代入所述锅炉冷凝器热效率计算公式中进行计算,确定所述燃气锅炉的当前冷凝器热效率。
该实施例中,将当前进水焓值、当前出水焓值以及当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值代入锅炉冷凝器热效率计算公式中进行计算,得到锅炉冷凝器热效率,进水焓值、出水焓值无需人为通过查表方式获得,可节约计算时间,实现锅炉热效率的在线监测。
需要说明的是,当前运行参数直接通过燃气锅炉上的传感器采集获得,确保数据的及时性,以及计算出的锅炉冷凝器热效率的参考价值,进而确保锅炉热效率的准确性以及及时性。
发明人对通过上述公式(1)、公式(2)、公式(3)以及公式(4)的基础上得到燃气锅炉的锅炉热效率,以及通过查表法所得到的锅炉热效率进行了对比,经过试验证明,本发明实施例所提供的锅炉热效率的在线计算方法的偏差满足工程精度要求,对比结果如下表1所示:
表1
基于与本发明方法实施例提供的一种锅炉热效率的焓值计算方法相同的构思,请参考图2,本发明实施了一种锅炉热效率的焓值计算装置,包括:
获取数据模块201,用于获取燃气锅炉运行时的当前运行参数、过热蒸汽焓值计算公式以及水焓值计算公式;
蒸汽焓值计算模块202,用于将所述当前运行参数中的当前过热蒸汽温度以及当前过热蒸汽绝对压力代入所述过热蒸汽焓计算公式中进行计算,确定当前过热蒸汽焓值;
水焓值计算模块203,用于将所述当前运行参数中的给水温度、冷凝器进水温度以及冷凝器出水温度分别代入所述水焓值计算公式中进行计算,确定当前给水焓值、当前进水焓值以及当前出水焓值;
正平衡热效率计算模块204,用于根据所述当前给水焓值、所述当前过热蒸汽焓值以及所述当前运行参数中的当前蒸汽流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前正平衡热效率;
冷凝器热效率计算模块205,用根据所述当前进水焓值、所述当前出水焓值以及所述当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前冷凝器热效率;
锅炉热效率确定模块206,用于将所述当前正平衡热效率和所述当前冷凝器热效率之和,确定为所述燃气锅炉的锅炉热效率。
本发明的一个实施例中,所述过热蒸汽焓值计算公式包括:
hgr=2598+0.54*t1.19046+(0.4-222855*t-1.588)*p
其中,hgr表征过热蒸汽焓,单位为kJ/kg;t表征过热蒸汽温度,单位为℃;p表征过热蒸汽绝对压力,单位为MPa。
本发明的一个实施例中,所述水焓值计算公式包括:
h=4.187*t
其中,当t表征给水温度时,h表征给水焓;当t表征冷凝器进水温度时,h表征进水焓;当t表征冷凝器出水温度时,h表征出水焓。
本发明一个实施例中,所述正平衡热效率计算模块204,包括:第一公式获取单元以及第一计算单元;其中,
所述第一获取单元,用于获取正平衡热效率计算公式,其中,所述正平衡热效率计算公式包括:
η1=[Dout*(hgr-hfw)]/B*Qar.net
其中,η1表征正平衡热效率,单位为%;Dout表征蒸汽流量,单位为kg/h;hgr表征过热蒸汽焓值,单位为kJ/kg;hfw表征给水焓值,单位为kJ/kg;B表征燃料消耗流量,单位为m3/h;Qar.net表征燃料低位发热值,单位为kJ/m3;
所述第一计算单元,用于将所述当前给水焓值、所述当前过热蒸汽焓值以及所述当前运行参数中的当前锅炉蒸汽流量、当前燃料消耗量、燃气锅炉的当前燃料低位发热值、代入所述正平衡热效率计算公式中进行计算,确定所述燃气锅炉的当前正平衡热效率。
本发明一个实施例中,所述冷凝器热效率计算模块205,包括:第二公式获取单元以及第二计算单元;其中,
所述第二获取单元,用于获取锅炉冷凝器热效率计算公式,其中,所述锅炉冷凝器热效率计算公式包括:
ηin=Din*(hout+hin)/B*Qar.net
其中,ηin表征锅炉冷凝器热效率,单位为%;Din表征冷凝器的进水流量,单位kg/h;hin表征进水焓值,单位为k J/kg;hout表征出水焓值,单位为kJ/kg;B表征燃料消耗流量,单位为m3/h;Q_(ar.net)表征燃料低位发热值,单位为kJ/m3;
所述第二计算单元,用于将所述当前进水焓值、所述当前出水焓值以及所述当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值代入所述锅炉冷凝器热效率计算公式中进行计算,确定所述燃气锅炉的当前冷凝器热效率。
图3是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。在硬件层面,该电子设备包括处理器301以及存储有执行指令的存储器302,可选地还包括内部总线303及网络接口304。其中,存储器302可能包含内存3021,例如高速随机存取存储器(Random-AccessMemory,RAM),也可能还包括非易失性存储器3022(non-volatile memory),例如至少1个磁盘存储器等;处理器301、网络接口304和存储器302可以通过内部总线303相互连接,该内部总线303可以是ISA(Industry Standard Architecture,工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component Interconnect,外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture,扩展工业标准结构)总线等;内部总线303可以分为地址总线、数据总线、控制总线等,为便于表示,图3中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。当然,该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。当处理器301执行存储器302存储的执行指令时,处理器301执行本发明任意一个实施例中的方法,并至少用于执行如图1所示的方法。
在一种可能实现的方式中,处理器从非易失性存储器中读取对应的执行指令到内存中然后运行,也可从其它设备上获取相应的执行指令,以在逻辑层面上形成一种锅炉热效率在线计算装置。处理器执行存储器所存放的执行指令,以通过执行的执行指令实现本发明任一实施例中提供的一种锅炉热效率在线计算方法。
处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,包括执行指令,当电子设备的处理器执行执行指令时,所述处理器执行本发明任意一个实施例中提供的方法。该电子设备具体可以是如图3所示的电子设备;执行指令是一种锅炉热效率在线计算方法所对应计算机程序。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例,或软件和硬件相结合的形式。
本发明中的多个实施例均采用递进的方式描述,多个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种锅炉热效率在线计算方法,其特征在于,包括:
获取燃气锅炉运行时的当前运行参数、过热蒸汽焓值计算公式以及水焓值计算公式;
将所述当前运行参数中的当前过热蒸汽温度以及当前过热蒸汽绝对压力代入所述过热蒸汽焓计算公式中进行计算,确定当前过热蒸汽焓值;
将所述当前运行参数中的给水温度、冷凝器进水温度以及冷凝器出水温度分别代入所述水焓值计算公式中进行计算,确定当前给水焓值、当前进水焓值以及当前出水焓值;
根据所述当前给水焓值、所述当前过热蒸汽焓值以及所述当前运行参数中的当前蒸汽流量、当前燃料消耗量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前正平衡热效率;
根据所述当前进水焓值、所述当前出水焓值以及所述当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前冷凝器热效率;
将所述当前正平衡热效率和所述当前冷凝器热效率之和,确定为所述燃气锅炉的锅炉热效率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述过热蒸汽焓值计算公式包括:
hgr=2598+0.54*t1.19046+(0.4-222855*t-1.588)*p
其中,hgr表征过热蒸汽焓,单位为kJ/kg;t表征过热蒸汽温度,单位为℃;p表征过热蒸汽绝对压力,单位为MPa。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述水焓值计算公式包括:
h=4.187*t
其中,当t表征给水温度时,h表征给水焓;当t表征冷凝器进水温度时,h表征进水焓;当t表征冷凝器出水温度时,h表征出水焓。
4.根据权利要求1至3中任一项所述方法,其特征在于,所述根据所述当前给水焓值、所述当前过热蒸汽焓值以及所述当前运行参数中的当前蒸汽流量、当前燃料消耗量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前正平衡热效率,包括:
获取正平衡热效率计算公式,其中,所述正平衡热效率计算公式包括:
η1=[Dout*(hgr-hfw)]/B*Qar.net
其中,η1表征正平衡热效率,单位为%;Dout表征蒸汽流量,单位为kg/h;hgr表征过热蒸汽焓值,单位为kJ/kg;hfw表征当前给水焓值,单位为kJ/kg;B表征燃料消耗流量,单位为m3/h;Qar.net表征燃料低位发热值,单位为kJ/m3;
将所述当前给水焓值、所述当前过热蒸汽焓值以及所述当前运行参数中的当前锅炉蒸汽流量、当前燃料消耗量、燃气锅炉的当前燃料低位发热值代入所述正平衡热效率计算公式中进行计算,确定所述燃气锅炉的当前正平衡热效率。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前进水焓值、所述当前出水焓值以及所述当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前冷凝器热效率,包括:
获取锅炉冷凝器热效率计算公式,其中,所述锅炉冷凝器热效率计算公式包括:
ηin=Din*(hout+hin)/B*Qar.net
其中,ηin表征锅炉冷凝器热效率,单位为%;Din表征冷凝器的进水流量,单位kg/h;hin表征进水焓值,单位为kJ/kg;hout表征出水焓值,单位为kJ/kg;B表征燃料消耗流量,单位为m3/h;Qar.net表征燃料低位发热值,单位为kJ/m3;
将所述当前进水焓值、所述当前出水焓值以及所述当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值代入所述锅炉冷凝器热效率计算公式中进行计算,确定所述燃气锅炉的当前冷凝器热效率。
6.一种锅炉热效率在线计算装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取燃气锅炉运行时的当前运行参数、过热蒸汽焓值计算公式以及水焓值计算公式;
蒸汽焓值计算模块,用于将所述当前运行参数中的当前过热蒸汽温度以及当前过热蒸汽绝对压力代入所述过热蒸汽焓计算公式中进行计算,确定当前过热蒸汽焓值;
水焓值计算模块,用于将所述当前运行参数中的给水温度、冷凝器进水温度以及冷凝器出水温度分别代入所述水焓值计算公式中进行计算,确定当前给水焓值、当前进水焓值以及当前出水焓值;
正平衡热效率计算模块,用于根据所述当前给水焓值、所述当前过热蒸汽焓值以及所述当前运行参数中的当前蒸汽流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前正平衡热效率;
冷凝器热效率计算模块,用根据所述当前进水焓值、所述当前出水焓值以及所述当前运行参数中的冷凝器的当前进水流量、当前燃料消耗流量、当前燃料低位发热值,确定所述燃气锅炉的当前冷凝器热效率;
锅炉热效率确定模块,用于将所述当前正平衡热效率和所述当前冷凝器热效率之和,确定为所述燃气锅炉的锅炉热效率。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述过热蒸汽焓值计算公式包括:
hgr=2598+0.54*t1.19046+(0.4-222855*t-1.588)*p
其中,hgr表征过热蒸汽焓,单位为kJ/kg;t表征过热蒸汽温度,单位为℃;p表征过热蒸汽绝对压力,单位为MPa。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述正平衡热效率计算模块,包括:公式获取单元以及计算单元;其中,
所述公式获取单元,用于获取正平衡热效率计算公式,其中,所述正平衡热效率计算公式包括:
η1=[Dout*(hgr-hfw)]/B*Qar.net
其中,η1表征正平衡热效率,单位为%;Dout表征蒸汽流量,单位为kg/h;hgr表征过热蒸汽焓值,单位为kJ/kg;hfw表征给水焓值,单位为kJ/kg;B表征燃料消耗流量,单位为m3/h;Qar.net表征燃料低位发热值,单位为kJ/m3;
所述计算单元,用于将所述当前给水焓值、所述当前过热蒸汽焓值以及所述当前运行参数中的当前锅炉蒸汽流量、当前燃料消耗量、燃气锅炉的当前燃料低位发热值代入所述正平衡热效率计算公式中进行计算,确定所述燃气锅炉的当前正平衡热效率。
9.一种可读介质,包括执行指令,当电子设备的处理器执行所述执行指令时,所述电子设备执行如权利要求1至5中任一所述的方法。
10.一种电子设备,包括处理器以及存储有执行指令的存储器,当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时,所述处理器执行如权利要求1至5中任一所述的方法。
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