CN112730506A - 一种评价空气预热器换热性能的方法及装置 - Google Patents

一种评价空气预热器换热性能的方法及装置 Download PDF

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CN112730506A CN202011394587.0A CN202011394587A CN112730506A CN 112730506 A CN112730506 A CN 112730506A CN 202011394587 A CN202011394587 A CN 202011394587A CN 112730506 A CN112730506 A CN 112730506A
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Abstract

本发明适用于电机及动力工程技术领域,提供了一种评价空气预热器换热性能的方法及装置。其中,该方法包括:分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度;根据所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度,分别计算所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差;基于所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,计算所述空气预热器的传热系数变化比;将所述传热系数变化比与预设的阈值进行比较,根据比较结果评定所述空气预热器的换热性能。本发明可实现对空气预热器换热性能的评价,能够减少数据采集的数量,缩短试验时间,提高工作效率。

Description

一种评价空气预热器换热性能的方法及装置
技术领域
本发明属于电力及动力工程技术领域,尤其涉及一种评价空气预热器传热性能的方法及装置。
背景技术
空气预热器是电站锅炉中最重要的辅机之一。空气预热器利用锅炉尾部烟道排出的烟气加热冷空气变为燃烧和制粉系统干燥所需的热风。
换热性能是评价空气预热器运行特性的重要指标。目前主要采用美国机械工程师协会发布的ASME PTC4.3《空气预热器性能试验规程》对空气预热器的换热性能进行分析计算,以空气预热器烟气侧换热效率对空气预热器换热性能进行评价。然而在实际实验时,需要采集空气预热器漏风率、空气预热器进口空气温度等参数,采集数据多,实验时间长,操作繁琐,效率低。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种评价空气预热器换热性能的方法及装置,以提高工作效率。
本发明实施例的第一方面提供了一种评价空气预热器换热性能的方法,包括:
分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度;
根据所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度,分别计算所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,其中,所述第二时刻不同于所述第一时刻;
基于所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,计算所述空气预热器的传热系数变化比;
将所述传热系数变化比与预设的阈值进行比较,根据比较结果评定所述空气预热器的换热性能。
本发明实施例的第二方面提供了一种评价空气预热器换热性能的装置,包括:
获取模块,用于分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度;
第一计算模块,用于根据所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度,分别计算所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,其中,所述第二时刻不同于所述第一时刻;
第二计算模块,用于基于所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,计算所述空气预热器的传热系数变化比;
比较模块,用于将所述传热系数变化比与预设的阈值进行比较,根据比较结果评定所述空气预热器的换热性能。
由上可见,本发明通过计算不同时刻空气预热器的传热平均温差,进而计算空气预热器的传热系数变化比,并将传热系数变化比与预设的阈值进行比较,根据比较结果判断空气预热器的换热性能。以空气预热器传热系数变化比对空气预热器换热性能进行评价,仅需采集空气预热器进出口烟气温度和进出口空气温度,即可实现对空气预热器换热性能的评价,与现有技术相比,减少了数据采集的数量,缩短了试验时间,提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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是本发明第一实施例提供的一种评价空预器换热性能的方法流程示意图;
图2是本发明第二实施例提供的一种评价空预器换热性能的方法流程示意图;
图3是本发明第三实施例提供的一种评价空预器换热性能的方法流程示意图;
图4是本发明第四实施例提供的一种评价空预器换热性能的方法流程示意图;
图5是本发明第五实施例提供的一种评价空预器换热性能的装置结构示意图;
图6是本发明第六实施例提供的终端设备结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
图1是本发明第一实施例提供的一种评价空气预热器换热性能方法的实现流程示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。如图1所示,该方法可以包括以下步骤:
S101:分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度。
在本实施例中,可先维持与空气预热器相连的锅炉在第一时刻和在第二时刻的出力和入炉煤质相近,读取DCS(分散控制系统)中的表盘值,分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度,其中,进出口烟气温度包括进口烟气温度和出口烟气温度,进出口空气温度包括进口空气温度和出口空气温度。
S102:根据空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度,分别计算空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差。
其中,上述第二时刻不同于上述第一时刻。
可选地,在一种应用场景中,针对两分仓的回转式空气预热器,上述步骤S102包括以下步骤:
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的出口烟气温度和进口空气温度分别代入第一公式,得到空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与风侧端差的最大值。
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进口烟气温度和出口空气温度分别代入第二公式,得到空气预热器在第一时刻和第二时刻的烟气侧与风侧端差的最小值;
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与风侧端差的最大值和最小值分别代入第三公式,得到空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差Δtm
其中,第一公式为:Δtmax=tGo-tAi
第二公式为:Δtmin=tGi-tAo
第三公式为:
Figure BDA0002814244170000051
其中,Δtmax表示空气预热器在一时刻的烟气侧与风侧端差的最大值,tGo表示空气预热器在相应时刻的出口烟气温度,tAi表示空气预热器在相应时刻的进口空气温度,Δtmin表示空气预热器在一时刻的烟气侧与风侧端差的最小值,tGi表示空气预热器在相应时刻的进口烟气温度,tAo表示空气预热器在相应时刻的出口空气温度。
可选地,在另一种应用场景中,针对三分仓或四分仓的回转式空气预热器,步骤102所涉及的进出口空气温度具体可以是一次风进出口空气温度和/或二次风进出口空气温度。
S103:基于空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,计算空气预热器的传热系数变化比。
可选地,在一种应用场景中,上述步骤S103包括以下步骤:
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度分别代入第四公式,得到空气预热器在第一时刻和第二时刻的烟气侧传热温差;
其中,第四公式为:Δty=tGi-tGo
其中,Δty为空气预热器在一时刻的烟气侧传热温差。
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧传热温差和传热平均温差分别代入第五公式,计算空气预热器的传热系数变化比δ。
在本实施例中,第五公式的具体推导过程如下:
根据烟气侧传热温差计算空气预热器的烟气放热量Q:
Q=m·cpy·Δty
其中,m表示空气预热器在相应时刻的进口烟气量,cpy表示空气预热器在相应时刻的烟气平均定压比热。
根据传热平均温差计算空气预热器的烟气放热量Q:
Q=k·F·Δtm
其中,k表示空气预热器在一时刻的传热系数,F表示空气预热器在相应时刻的受热面面积。
根据传热平均温差计算的烟气放热量和烟气侧传热温差计算的烟气放热量,可得空气预热器在一时刻的传热系数:
Figure BDA0002814244170000061
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热系数相比,得到传热系数变化比;
Figure BDA0002814244170000062
其中,k'表示空气预热器在第一时刻的传热系数,k表示空气预热器在第一时刻的传热系数。
由于空气预热器在第一时刻和第二时刻锅炉运行状态相近,煤质相差不大,因此,空气预热器在第一时刻和第二时刻的进口烟气量、烟气平均定压比热和空预器受热面面积基本一样。可得,第五公式:
Figure BDA0002814244170000071
其中,Δt'y表示空气预热器在第一时刻的烟气侧传热温差,Δt"y表示航述空气预热器在第二时刻的烟气侧传热温差,Δt'm表示空气预热器在第一时刻的传热平均温差,Δt"m表示空气预热器在第二时刻的传热平均温差。
可选的,在另一种应用场景中,针对两分仓的回转式空气预热器,上述步骤S103包括以下步骤:
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口空气温度分别代入第六公式,得到空气预热器在第一时刻和第二时刻的空气侧传热温差;
其中,第六公式为:Δta=tAo-tAi
其中,Δta为空气预热器在一时刻的空气侧传热温差。
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的空气侧传热温差和所述传热平均温差代入第七公式,计算空气预热器的传热系数变化比δ。
在本实施例中,第七公式的推导过程如下:
根据空气侧传热温差计算空气预热器的空气吸热量Q:
Q=mx·cx·Δta
其中,mx表示空气预热器在相应时刻的进口空气量,cx表示空气预热器在相应时刻的空气平均定压比热。
根据传热平均温差计算所述空气预热器的空气吸热量Q:
Q=k·F·Δtm
根据传热平均温差计算的烟气放热量和烟气侧传热温差计算的烟气量,可得空气预热器在一时刻的传热系数:
Figure BDA0002814244170000072
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热系数相比,得到传热系数变化比;
Figure BDA0002814244170000081
由于空气预热器在第一时刻和第二时刻锅炉运行状态相近,煤质相差不大,因此,空气预热器在第一时刻和第二时刻的进口烟气量、空气平均定压比热和空预器受热面面积基本一样。可得,第七公式:
Figure BDA0002814244170000082
其中,Δt'a表示空气预热器在第一时刻的空气侧传热温差,Δt"a表示所述空气预热器在第二时刻的空气侧传热温差,Δt'm表示所述空气预热器在第一时刻的传热平均温差,Δt"m表示所述空气预热器在第二时刻的传热平均温差。
可选地,在再一种应用场景中,针对三分仓或四分仓的回转式空气预热器,上述步骤103所涉及的进出口空气温度具体可以是一次风进出口空气温度和/或二次风进出口空气温度。
S104:将传热系数变化比与预设的阈值进行比较,根据比较结果评定空气预热器的换热性能。
在本发明实施例中,当空气预热器的传热系数变化比高于预设的阈值时,表示空气预热器受热面传热阻力大,空预器传热能力降低,此时,可评定该空气预热器的换热性能为不合格,进一步地,还可以输出不合格信号,以提醒工作人员对换热器进行清理或更换。
当空气预热器的传热系数变化比不高于预设的阈值时,可评定该空气预热器的换热性能为合格,进一步地,还可以输出合格信号,表明空气预热器换热性能良好。
本发明以空气预热器传热系数变化比对空气预热器换热性能进行评价,仅需采集空气预热器进出口烟气温度和进出口空气温度,通过相应公式计算传热系数变化比,并与预设的阈值进行比较,根据比较结果即可实现对空气预热器换热性能的评价,与现有技术相比,减少了数据采集的数量,缩短了试验时间,提高了工作效率。
针对三分仓或四分仓的回转式空气预热器,本发明提供第二实施例,如图2所示,该方法可以包括以下步骤:
S201:分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和一次风进出口空气温度。
在本实施例中,通过读取DCS中的表盘值,分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和一次风进出口空气温度,其中,进出口烟气温度包括进口烟气温度和出口烟气温度,一次风进出口温度包括一次风进口空气温度和一次风出口空气温度。
S202:根据空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和一次风进出口空气温度,分别计算空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差。
其中,上述第二时刻不同于上述第一时刻。上述步骤S202包括:
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的出口烟气温度和一次风进口空气温度分别代入第八公式,得到空气预热器在第一时刻和第二时刻的烟气侧与一次风侧端差的最大值;
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进口烟气温度和一次风出口空气温度分别代入第九公式,得到空气预热器在第一时刻和第二时刻的烟气侧与一次风侧端差的最小值;
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与一次风侧端差的最大值和最小值分别代入第十公式,得到空气预热器在第一时刻和第二时刻的传热平均温差Δtm
其中,第八公式为:Δtmax.pri=tGo-tAi.pri
第九公式为:Δtmin.pri=tGi-tAo.pri
第十公式为:
Figure BDA0002814244170000101
其中,Δtmax.pri表示空气预热器在一时刻的烟气侧与一次风侧端差的最大值,tAi.pri表示空气预热器在相应时刻的一次风进口空气温度,Δtmin.pri表示空气预热器在一时刻烟气侧与一次风侧端差的最小值,tAo.pri表示空气预热器在相应时刻的一次风出口空气温度。
S203、S204的具体实现方式可分别参考图1所示实施例中S103、S104,此处不再赘述。
针对三分仓或四分仓的空气预热器,本发明还提供第三实施例,如图3所示,该方法可以包括以下步骤:
S301:分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和二次风进出口空气温度。
在本实施例中,通过读取DCS中的表盘值,分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和二次风进出口空气温度,其中,进出口烟气温度包括进口烟气温度和出口烟气温度,二次风进出口温度包括二次风进口空气温度和二次风出口空气温度。
S302:根据空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和二次风进出口空气温度,分别计算空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差。
其中,上述第二时刻不同于上述第一时刻。上述步骤S302包括:
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的出口烟气温度和二次风进口空气温度分别代入第十一公式,得到空气预热器在第一时刻和第二时刻的烟气侧与二次风侧端差的最大值;
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进口烟气温度和二次风出口空气温度分别代入第十二公式,得到空气预热器在第一时刻和第二时刻的烟气侧与二次风侧端差的最小值;
将空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与二次风侧端差的最大值和最小值分别代入第十三公式,得到空气预热器在第一时刻和第二时刻的传热平均温差Δtm
其中,第十一公式为:Δtmax.sec=tGo-tAi.sec
第十二公式为:Δtmin.sec=tGi-tAo.sec
第十三公式为:
Figure BDA0002814244170000111
S303、S304的具体实现方式可分别参考图1所示实施例中S103、S104,此处不再赘述。
另外,针对三分仓或四分仓的空气预热器,本发明还提供第四实施例,如图4所示,该方法可以包括以下步骤:
S401:分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度、一次风进出口空气温度和二次风进出口空气温度。
在本实施例中,通过读取DCS中的表盘值,分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度、一次风进出口空气温度和二次风进出口空气温度,其中,进出口烟气温度包括进口烟气温度和出口烟气温度,一次风进出口温度包括一次风进口空气温度和一次风出口空气温度,二次风进出口温度包括二次风进口空气温度和二次风出口空气温度。
S402:根据第八公式计算空气预热器在一时刻的烟气侧与一次风侧端差的最大值;
根据第九公式计算空气预热器在一时刻的烟气侧与一次风侧端差的最小值;
根据第十一公式计算空气预热器在一时刻的烟气侧与二次风侧端差的最大值;
根据第十二公式计算空气预热器在一时刻的烟气侧与二次风侧端差的最小值;
根据第十四公式计算空气预热器烟气侧与风侧端差的最大值;
根据第十五公式计算空气预热器烟气侧与风侧端差的最小值;
根据第三公式计算空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差Δtm
其中,第八公式为:Δtmax.pri=tGo-tAi.pri
第九公式为:Δtmin.pri=tGi-tAo.pri
第十一公式为:Δtmax.sec=tGo-tAi.sec
第十二公式为:Δtmin.sec=tGi-tAo.sec
第十四公式为:Δtmax=α·Δtmax,pri+β·Δtmax,sec
第十五公式为:Δtmin=α·Δtmin,pri+β·Δtmin,sec
第三公式为:
Figure BDA0002814244170000131
其中,α为空气预热器一次风获得的热量占烟气总释放的热量的权重,β为空气预热器二次风获得的热量占烟气总释放的热量的权重,且α+β=1。
在本实施例中,α、β的值依实际情况确定。
S403、S404的具体实现方式可分别参考图1所示实施例中S103、S104,此处不再赘述。
由上述第二实施例、第三实施例和第四实施例可见,本发明提供了一种针对三分仓或四分仓的回转式空气预热器换热性能的评价方法,通过采集进出口烟温和一次风进出口空气温度、或采集进出口烟温和二次风进出口空气温度、或采集进出口烟温、一次风进出口空气温度和二次风进出口空气温度,通过相应公式计算,获取空气预热器的传热系数变化比,并将传热系数变化比与预设的阈值进行比较,根据比较结果即可实现对空气预热器换热性能的评价,与现有技术相比,减少了数据采集的数量,缩短了试验时间,提高了工作效率。
图5是本发明第五实施例提供的一种评价空气预热器换热性能的装置结构示意框图,为了便于说明,仅示出与本发明实施例相关的部分。
在本发明实施例中,一种评价空气预热器换热性能装置50可以包括获取模块501、第一计算模块502、第二计算模块503和比较模块504。
其中,获取模块501,用于分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度;
第一计算模块502,用于根据空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度,分别计算空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,其中,上述第二时刻不同于上述第一时刻;
第二计算模块503用于基于空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,计算空气预热器的传热系数变化比;
比较模块504,用于将传热系数变化比与预设的阈值进行比较,根据比较结果评定空气预热器的换热性能。
通过应用上述一种评价空气预热器的装置,可以以传热系数变化比对空气预热器的换热性能进行评价,实现仅需采集空气预热器进出口烟气温度和进出口空气温度,便可对空气预热器换热性能的进行评价,与现有技术相比,减少了数据采集的数量,缩短了试验时间,提高了工作效率。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述一种评价空气预热器换热性能装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
图6是本发明第六实施例提供的终端设备的示意框图。如图6所示,该实施例的终端设备60包括:一个或多个处理器601、存储器602以及存储在所述存储器302中并可在所述处理器601上运行的计算机程序603。所述处理器601执行所述计算机程序603时实现上述各个一种评价空气预热器换热性能方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101至S104。或者,所述处理器601执行所述计算机程序603时实现上述一种评价空气预热器换热性能庄周实施例中各模块/单元的功能,例如图2所示模块201至204的功能。
示例性地,所述计算机程序603可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器602中,并由所述处理器601执行,以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序603在所述终端设备60中的执行过程。例如,所述计算机程序603可以被分割成获取模块、第一计算模块、第二计算模块和比较模块,各模块具体功能如下:
获取模块601,用于分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度;
第一计算模块602,用于根据空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度,分别计算空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,其中,上述第二时刻不同于上述第一时刻;
第二计算模块603用于基于空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,计算空气预热器的传热系数变化比;
比较模块604,用于将传热系数变化比与预设的阈值进行比较,根据比较结果评定空气预热器的换热性能。
其它模块或者单元可参照图5所示的实施例中的描述,在此不再赘述。
所述终端设备60可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备60包括但不仅限于处理器601、存储器602。本领域技术人员可以理解,图6仅仅是终端设备60的一个示例,并不构成对终端设备60的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备60还可以包括输入设备、输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器601可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、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、分立硬件组件等。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。
所述存储器602可以是所述终端设备60的内部存储单元,例如终端设备60的硬盘或内存。所述存储器602也可以是所述终端设备60的外部存储设备,例如所述终端设备60上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器602还可以既包括终端设备60的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器602用于存储所述计算机程序603以及所述终端设备60所需的其他程序和数据。所述存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时可实现如第一实施例至第四实施例中的任一实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101至步骤S104。或者,计算机程序被处理器执行时实现如第五实施例中的各装置实施例中的各模块/单元的功能,例如图5所示的模块501至504的功能。
该计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,计算机程序包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的一种评价空气预热器传热性能系统和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的一种评价空气预热器传热性能系统实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

Claims (10)

1.一种评价空气预热器换热性能的方法,其特征在于,包括:
分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度;
根据所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度,分别计算所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,其中,所述第二时刻不同于所述第一时刻;
基于所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,计算所述空气预热器的传热系数变化比;
将所述传热系数变化比与预设的阈值进行比较,根据比较结果评定所述空气预热器的换热性能。
2.如权利要求1所述的评价空气预热器换热性能的方法,其特征在于,所述根据所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度,分别计算所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,包括:
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的出口烟气温度和进口空气温度分别代入第一公式,得到所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与风侧端差的最大值;
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进口烟气温度和出口空气温度分别代入第二公式,得到所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与风侧端差的最小值;
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与风侧端差的最大值和最小值分别代入第三公式,得到所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差Δtm
其中,所述第一公式为:Δtmax=tGo-tAi
所述第二公式为:Δtmin=tGi-tAo
所述第三公式为:
Figure FDA0002814244160000021
其中,Δtmax表示所述空气预热器在一时刻的烟气侧与风侧端差的最大值,tGo表示所述空气预热器在相应时刻的出口烟气温度,tAi表示所述空气预热器在相应时刻的进口空气温度,Δtmin表示所述空气预热器在一时刻的烟气侧与风侧端差的最小值,tGi表示所述空气预热器在相应时刻的进口烟气温度,tAo表示所述空气预热器在相应时刻的出口空气温度。
3.如权利要求1或2所述的评价空气预热器换热性能的方法,其特征在于,所述基于所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,计算所述空气预热器的传热系数变化比,包括:
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度分别代入第四公式,得到所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧传热温差;
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧传热温差和所述传热平均温差分别代入第五公式,计算所述空气预热器的传热系数变化比δ;
其中,所述第四公式为:Δty=tGi-tGo
所述第五公式为:
Figure FDA0002814244160000022
其中,Δty表示所述空气预热器在一时刻的烟气侧传热温差,tGi表示所述空气预热器相应时刻的进口烟气温度,tGo表示所述空气预热器在相应时刻的出口烟气温度,Δt'y表示所述空气预热器在第一时刻的烟气侧传热温差,Δt"y表示所述空气预热器在第二时刻的烟气侧传热温差,Δt'm表示所述空气预热器在第一时刻的传热平均温差,Δt"m表示所述空气预热器在第二时刻的传热平均温差。
4.如权利要求1或2所述的评价空气预热器换热性能的方法,其特征在于,所述基于所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,计算所述空气预热器的传热系数变化比,包括:
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口空气温度分别代入第六公式,得到所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的空气侧传热温差;
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的空气侧传热温差和所述传热平均温差代入第七公式,计算所述空气预热器的传热系数变化比δ;
其中,所述第六公式为:Δta=tAo-tAi
所述第七公式为:
Figure FDA0002814244160000031
其中,Δta表示所述空气预热器在一时刻的空气侧传热温差,tAo表示所述空气预热器在相应时刻的出口空气温度,tAi表示所述空气预热器在相应时刻的进口空气温度,Δt'a表示所述空气预热器在第一时刻的空气侧传热温差,Δt"a表示所述空气预热器在第二时刻的空气侧传热温差,Δt'm表示所述空气预热器在第一时刻的传热平均温差,Δt"m表示所述空气预热器在第二时刻的传热平均温差。
5.如权利要求1所述的评价空气预热器换热性能的方法,其特征在于,所述空气预热器具体为三分仓或四分仓的回转式空气预热器;
所述分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度具体为:分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和一次风进出口空气温度;
所述分别计算空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差包括:
根据所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和一次风进出口空气温度,分别计算所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差。
6.如权利要求5所述的评价空气预热器换热性能的方法,其特征在于,所述根据所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和一次风进出口空气温度,分别所述计算空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,包括:
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的出口烟气温度和一次风进口空气温度分别代入第八公式,得到所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与一次风侧端差的最大值;
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进口烟气温度和一次风出口空气温度分别代入第九公式,得到所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与一次风侧端差的最小值;
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与一次风侧端差的最大值和最小值分别代入第十公式,得到所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差Δtm
其中,所述第八公式为:Δtmax.pri=tGo-tAi.pri
所述第九公式为:Δtmin.pri=tGi-tAo.pri
所述第十公式为:
Figure FDA0002814244160000041
其中,Δtmax.pri表示所述空气预热器在一时刻的烟气侧与一次风侧端差的最大值,tGo表示所述空气预热器在相应时刻的出口烟气温度,tAi.pri表示所述空气预热器在相应时刻的一次风进口空气温度,Δtmin.pri表示所述空气预热器在一时刻烟气侧与一次风侧端差的最小值,tGi表示所述空气预热器在相应时刻的进口烟气温度,tAo.pri表示所述空气预热器在相应时刻的一次风出口空气温度。
7.如权利要求1所述的评价空气预热器换热性能的方法,其特征在于,所述空气预热器具体为三分仓或四分仓的回转式空气预热器;
所述分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度具体为:分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和二次风进出口空气温度;
所述分别计算空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差具体为:
根据所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和二次风进出口空气温度,分别计算所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差。
8.如权利要求7所述的评价空气预热器换热性能的方法,其特征在于,所述根据所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和二次风进出口空气温度,分别计算所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,包括:
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的出口烟气温度和二次风进口空气温度分别代入第十一公式,得到所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与二次风侧端差的最大值;
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进口烟气温度和二次风出口空气温度分别代入第十二公式,得到所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与二次风侧端差的最小值;
将所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的烟气侧与二次风侧端差的最大值和最小值分别代入第十三公式,得到所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差Δtm
其中,所述第十一公式为:Δtmax.sec=tGo-tAi.sec
所述第十二公式为:Δtmin.sec=tGi-tAo.sec
所述第十三公式为:
Figure FDA0002814244160000061
其中,Δtmax.sec表示所述空气预热器在一时刻的烟气侧与二次风侧端差的最大值,tGo表示所述空气预热器在相应时刻的出口烟气温度,tAi.sec表示所述空气预热器在相应时刻的二次风进口空气温度,Δtmin.sec表示所述空气预热器在一时刻的烟气侧与二次风侧端差的最小值,tGi表示所述空气预热器在相应时刻的进口烟气温度,tAo.sec表示所述空气预热器在相应时刻的二次风出口空气温度。
9.如权利要求1所述的评价空气预热器换热性能的方法,其特征在于,所述空气预热器具体为三分仓或四分仓的回转式空气预热器;
所述分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度具体为:分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度、一次风进出口空气温度和二次风进出口空气温度;
所述分别计算空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差包括:
根据第八公式计算所述空气预热器在一时刻的烟气侧与一次风侧端差的最大值;
根据第九公式计算所述空气预热器在一时刻的烟气侧与一次风侧端差的最小值;
根据第十一公式计算所述空气预热器在一时刻的烟气侧与二次风侧端差的最大值;
根据第十二公式计算所述空气预热器在一时刻的烟气侧与二次风侧端差的最小值;
根据第十四公式计算所述空气预热器烟气侧与风侧端差的最大值;
根据第十五公式计算所述空气预热器烟气侧与风侧端差的最小值;
根据第三公式计算所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差Δtm
其中,所述第八公式为:Δtmax.pri=tGo-tAi.pri
所述第九公式为:Δtmin.pri=tGi-tAo.pri
所述第十一公式为:Δtmax.sec=tGo-tAi.sec
所述第十二公式为:Δtmin.sec=tGi-tAo.sec
所述第十四公式为:Δtmax=α·Δtmax,pri+β·Δtmax,sec
所述第十五公式为:Δtmin=α·Δtmin,pri+β·Δtmin,sec
所述第三公式为:
Figure FDA0002814244160000071
其中,Δtmax.pri表示所述空气预热器在一时刻的烟气侧与一次风侧端差的最大值,tGo表示所述空气预热器在相应时刻的出口烟气温度,tAi.pri表示所述空气预热器在相应时刻的一次风进口空气温度,Δtmin.pri表示所述空气预热器在一时刻烟气侧与一次风侧端差的最小值,tGi表示所述空气预热器在相应时刻的进口烟气温度,tAo.pri表示所述空气预热器在相应时刻的一次风出口空气温度,Δtmax.sec表示所述空气预热器在一时刻的烟气侧与二次风侧端差的最大值,tAi.sec表示所述空气预热器在相应时刻的二次风进口空气温度,Δtmin.sec表示所述空气预热器在一时刻的烟气侧与二次风侧端差的最小值,tAo.sec表示所述空气预热器在相应时刻的二次风出口空气温度,Δtmax表示所述空气预热器在一时刻的烟气侧与风侧端差的最大值,Δtmin表示所述空气预热器在一时刻的烟气侧与风侧端差的最小值,α为所述空气预热器一次风获得的热量占烟气总释放的热量的权重,β为所述空气预热器二次风获得的热量占烟气总释放的热量的权重,且α+β=1。
10.一种评价空气预热器换热性能的装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于分别获取空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度;
第一计算模块,用于根据所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的进出口烟气温度和进出口空气温度,分别计算所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,其中,所述第二时刻不同于所述第一时刻;
第二计算模块,用于基于所述空气预热器在第一时刻和在第二时刻的传热平均温差,计算所述空气预热器的传热系数变化比;
比较模块,用于将所述传热系数变化比与预设的阈值进行比较,根据比较结果评定所述空气预热器的换热性能。
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