技术领域
[0001] 本
发明涉及
锅炉技术领域，尤其涉及空预器漏风率确定方法及装置。
背景技术
[0002]
空气预热器(air pre-heater)是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的
散热片将进入锅炉前的空气预热到一定
温度的受热面，用于提高锅炉的热交换性能，降低
能量消耗，一般简称为空预器。
[0003] 空预器是燃
煤火
力发电厂的主要辅助设备，空预器漏风率可以通过试验的方法确定。确定空预器漏风率时烟气侧出口、入口按网格法布置很密的测点，测量
氧量后按流量加权平均计算出入氧量，用公式(1)来计算。
[0004]
[0005] 其中，αL为空预器漏风率；O2Lv为空预器入口氧量，O2En为空预器出口氧量，α2为空预器出口
过量空气系数；α1为空预器入口过量空气系数。
[0006] 网格法是用于采集电站锅炉烟道内烟气试样的方法，使用该方法时在矩形或者圆形烟道的横截面上按等面积法布置多个测点，分别在每个测点
位置采集烟气试样，最后再对所有测点的测量结果取加权平均值。对于矩形烟道，通常是在烟道横截面的一条边上等间距开设一排测孔，每个测孔不同深度处等间距地布置测点。根据行业标准的规定，网格点的间距一般为0.6m～1m左右。
[0007] 使用网格法测量氧量时，空预器入口位置的烟气成分分布相对均匀，但是在出口位置，由于烟气通道两侧的压力差大有不同，因而漏风量差别很大，导致出口烟气成分差别非常大，测量的氧量准确度较低。
[0008]
现有技术还考虑利用氧化锆氧量分析仪在线测量空预器入口氧量O2Lv和出口氧量O2En，然后根据公式(1)直接计算出空预器的漏风率。在线测量使用氧化锆测量氧量时，氧化锆头的长度有限，一般不会超过2m，现场为了增加空预器漏风率的测量，一般在空预器出口安装三个氧化锆测点。但由于该处氧量的不均匀性，如果测点处有一个局部的高氧量气流，或者测不到这个局部的高气量气流，都会引起巨大的偏差。
发明内容
[0009] 本发明
实施例提供一种空预器漏风率确定方法，用以更加准确的获得空预器漏风率，所述空预器为二分仓空预器或四分仓空预器，所述方法包括：
[0010] 获得空预器入口平均氧量；
[0011] 根据空预器入口平均氧量，确定空预器出口过量空气系数；
[0012] 根据空预器出口过量空气系数，确定空预器入口过量空气系数；
[0013] 根据空预器入口烟温、空预器出口一次风温度、空预器出口二次风温度、空预器入口一次风温度和空预器入口二次风温度，确定空预器无漏风出口烟温；
[0014] 根据二次风温度，确定空预器烟气漏风温度；
[0015] 按如下公式根据空预器无漏风出口烟温、锅炉实际排烟温度和空预器烟气漏风温度，确定空预器出口漏风系数增加量：
[0016]
[0017] 其中，Δα为空预器出口漏风系数增加量；θNL为空预器无漏风出口烟温；θ2为锅炉实际排烟温度；tL为空预器烟气漏风温度；cpA为空气的
比热；cpG为烟气的比热；
[0018] 根据空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数，确定空预器漏风率。
[0019] 本发明实施例还提供一种空预器漏风率确定装置，用以更加准确的获得空预器漏风率，所述空预器为二分仓空预器或四分仓空预器，所述装置包括：
[0020] 入口平均氧量获得模
块，用于获得空预器入口平均氧量；
[0021] 出口过量空气系数确定模块，用于根据空预器入口平均氧量，确定空预器出口过量空气系数；
[0022] 入口过量空气系数确定模块，用于根据空预器出口过量空气系数，确定空预器入口过量空气系数；
[0023] 无漏风出口烟温确定模块，用于根据空预器入口烟温、空预器出口一次风温度、空预器出口二次风温度、空预器入口一次风温度和空预器入口二次风温度，确定空预器无漏风出口烟温；
[0024] 烟气漏风温度确定模块，用于根据二次风温度，确定空预器烟气漏风温度；
[0025] 出口漏风系数增加量确定模块，用于按如下公式根据空预器无漏风出口烟温、锅炉实际排烟温度和空预器烟气漏风温度，确定空预器出口漏风系数增加量：
[0026]
[0027] 其中，Δα为空预器出口漏风系数增加量；θNL为空预器无漏风出口烟温；θ2为锅炉实际排烟温度；tL为空预器烟气漏风温度；cpA为空气的比热；cpG为烟气的比热；
[0028] 漏风率确定模块，用于根据空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数，确定空预器漏风率。
[0029] 本发明实施例中，空预器漏风率根据空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数确定，其中空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数在确定过程中无需利用空预器出口氧量，因此本发明实施例无需采用网格法或氧化锆氧量分析仪测量空预器出口氧量，避免了测量带来的高误差和空预器出口氧量测点的布置，能够获得更加准确的空预器漏风率。
附图说明
[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0031] 图1为本发明实施例中空预器漏风率确定方法的示意图；
[0032] 图2为本发明实施例中二分仓空预器的示意图；
[0033] 图3为本发明实施例中四分仓空预器的示意图；
[0034] 图4为本发明实施例中空预器漏风率确定装置的示意图。
具体实施方式
[0035] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0036] 图1为本发明实施例中空预器漏风率确定方法的示意图。如图1所示，本发明实施例中空预器漏风率确定方法可以包括：
[0037] 步骤101、获得空预器入口平均氧量；
[0038] 步骤102、根据空预器入口平均氧量，确定空预器出口过量空气系数；
[0039] 步骤103、根据空预器出口过量空气系数，确定空预器入口过量空气系数；
[0040] 步骤104、根据空预器入口烟温、空预器出口一次风温度、空预器出口二次风温度、空预器入口一次风温度和空预器入口二次风温度，确定空预器无漏风出口烟温；
[0041] 步骤105、根据二次风温度，确定空预器烟气漏风温度；
[0042] 步骤106、根据空预器无漏风出口烟温、锅炉实际排烟温度和空预器烟气漏风温度，确定空预器出口漏风系数增加量；
[0043] 步骤107、根据空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数，确定空预器漏风率；其中本发明实施例中的空预器为二分仓空预器或四分仓空预器。
[0044] 由图1所示流程可以得知，本发明实施例中，空预器漏风率根据空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数确定，其中空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数在确定过程中无需利用空预器出口氧量，因此本发明实施例无需采用网格法或氧化锆氧量分析仪测量空预器出口氧量，避免了测量带来的高误差和空预器出口氧量测点的布置，能够获得更加准确的空预器漏风率。
[0045] 本发明实施例主要根据空预器漏风率与一、二次风运行温度和漏风热平衡关系，来确定空预器漏风率。实施例中，先获得空预器入口平均氧量。例如可以利用网格法测量获得空预器入口平均氧量；或者，可以利用氧化锆氧量分析仪在线测量获得空预器入口平均氧量。因为在空预器入口位置的烟气成分分布相对均匀，既可利用网格法测量氧量又可利用氧化锆氧量分析仪在线测量氧量，两种方法测量结果均很准确，但利用网格法需要测量人员带上仪器去现场测量，如果利用氧化锆氧量分析仪实现入口氧量在线测量，漏风率又可直接计算出，算出结果在电厂电脑上直接显示，就可实现在线实时测量漏风率，测试人员不必去现场，这样便节省了人力和物力。
[0046] 实施例中，在获得空预器入口平均氧量后，可以根据空预器入口平均氧量，确定空预器出口过量空气系数，再根据空预器出口过量空气系数，确定空预器入口过量空气系数。其中根据空预器入口平均氧量确定空预器出口过量空气系数、以及根据空预器出口过量空气系数确定空预器入口过量空气系数的方法可以有多种，例如：
[0047] 按如下公式根据空预器入口平均氧量，确定空预器出口过量空气系数：
[0048]
[0049] 其中，α2为空预器出口过量空气系数，O为空预器入口平均氧量；
[0050] 按如下公式根据空预器出口过量空气系数，确定空预器入口过量空气系数：
[0051] α1＝α2-∑Δα′；
[0052] 其中，α1为空预器入口过量空气系数，Δα′为锅炉在额定负荷下除空预器以外的其它地方，例如管道等其它地方的漏风率。
[0053] 具体实施时，还根据空预器入口烟温、空预器出口一次风温度、空预器出口二次风温度、空预器入口一次风温度和空预器入口二次风温度，确定空预器无漏风出口烟温。具体的，在确定空预器无漏风出口烟温时，还可以结合空预器中空气与烟气的
质量比、空气的比热、烟气的比热、一次风率及二次风率等参数进行。例如，可以按如下公式根据空预器入口烟温、空预器出口一次风温度、空预器出口二次风温度、空预器入口一次风温度和空预器入口二次风温度，确定空预器无漏风出口烟温：
[0054]
[0055] 其中，θNL为空预器无漏风出口烟温；θ1为空预器入口烟温；κ为空预器中空气与烟气的质量比；cpA为空气的比热；cpG为烟气的比热；tpraH为空预器出口一次风温度；tpraC为空预器入口一次风温度；tsaH为空预器出口二次风温度；tsaC为空预器入口二次风温度；γ1为一次风率；γ2为二次风率。其中，一次风率γ1可以取各磨煤机入口风量之和与总空气量的比值；二次风率γ2＝α1-γ1。
[0056] 具体实施时，还根据二次风温度，确定空预器烟气漏风温度。图2为本发明实施例中二分仓空预器的示意图；图3为本发明实施例中四分仓空预器的示意图。有的机组没有独立的一次风机，空预器就选用二分仓空预器。
发明人考虑到，对于二、四分仓空预器，由于烟气仓紧挨二次风仓，二次风侧压力较大，所以烟气侧漏入的为二次风，故在本发明实施例中将烟气漏风温度确定为二次风温度，如下面的公式所示：
[0057] tL＝tsa；
[0058] 其中，tL为空预器烟气漏风温度，tsa为二次风温度。
[0059] 具体实施时，在确定空预器无漏风出口烟温和空预器烟气漏风温度后，根据空预器无漏风出口烟温、锅炉实际排烟温度和空预器烟气漏风温度，确定空预器出口漏风系数增加量。根据空预器无漏风出口烟温、锅炉实际排烟温度和空预器烟气漏风温度确定空预器出口漏风系数增加量可以有多种方式，例如可以按如下公式确定空预器出口漏风系数增加量：
[0060]
[0061] 其中，Δα为空预器出口漏风系数增加量；θNL为空预器无漏风出口烟温；θ2为锅炉实际排烟温度；tL为空预器烟气漏风温度。
[0062] 最后，根据空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数，确定空预器漏风率。实施例中根据空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数确定空预器漏风率可以有多种方式，例如可以按如下公式根据空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数，确定空预器漏风率：
[0063]
[0064] 其中，αL为空预器漏风率；Δα为空预器出口漏风系数增加量；α1为空预器入口过量空气系数。
[0065] 基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种空预器漏风率确定装置，如下面的实施例所述。由于空预器漏风率确定装置解决问题的原理与空预器漏风率确定方法相似，因此空预器漏风率确定装置的实施可以参见空预器漏风率确定方法的实施，重复之处不再赘述。
[0066] 图4为本发明实施例中空预器漏风率确定装置的示意图。如图4所示，本发明实施例中空预器漏风率确定装置可以包括：
[0067] 入口平均氧量获得模块401，用于获得空预器入口平均氧量；
[0068] 出口过量空气系数确定模块402，用于根据空预器入口平均氧量，确定空预器出口过量空气系数；
[0069] 入口过量空气系数确定模块403，用于根据空预器出口过量空气系数，确定空预器入口过量空气系数；
[0070] 无漏风出口烟温确定模块404，用于根据空预器入口烟温、空预器出口一次风温度、空预器出口二次风温度、空预器入口一次风温度和空预器入口二次风温度，确定空预器无漏风出口烟温；
[0071] 烟气漏风温度确定模块405，用于根据二次风温度，确定空预器烟气漏风温度；
[0072] 出口漏风系数增加量确定模块406，用于根据空预器无漏风出口烟温、锅炉实际排烟温度和空预器烟气漏风温度，确定空预器出口漏风系数增加量；
[0073] 漏风率确定模块407，用于根据空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数，确定空预器漏风率；其中的空预器为二分仓空预器或四分仓空预器。
[0074] 具体实施时，所述入口平均氧量获得模块401具体可以用于：
[0075] 利用网格法测量获得空预器入口平均氧量；
[0076] 或者，利用氧化锆氧量分析仪在线测量获得空预器入口平均氧量。
[0077] 具体实施时，所述出口过量空气系数确定模块402具体可以用于按如下公式根据空预器入口平均氧量，确定空预器出口过量空气系数：
[0078]
[0079] 其中，α2为空预器出口过量空气系数，O为空预器入口平均氧量；
[0080] 所述入口过量空气系数确定模块403具体可以用于按如下公式根据空预器出口过量空气系数，确定空预器入口过量空气系数：
[0081] α1＝α2-∑Δα′；
[0082] 其中，α1为空预器入口过量空气系数，Δα′为锅炉在额定负荷下除空预器以外的其它地方的漏风率。
[0083] 具体实施时，所述无漏风出口烟温确定模块404具体可以用于按如下公式根据空预器入口烟温、空预器出口一次风温度、空预器出口二次风温度、空预器入口一次风温度和空预器入口二次风温度，确定空预器无漏风出口烟温：
[0084]
[0085] 其中，θNL为空预器无漏风出口烟温；θ1为空预器入口烟温；κ为空预器中空气与烟气的质量比；cpA为空气的比热；cpG为烟气的比热；tpraH为空预器出口一次风温度；tpraC为空预器入口一次风温度；tsaH为空预器出口二次风温度；tsaC为空预器入口二次风温度；γ1为一次风率；γ2为二次风率。
[0086] 具体实施时，所述烟气漏风温度确定模块405具体可以用于按如下公式根据二次风温度，确定空预器烟气漏风温度：
[0087] tL＝tsa；
[0088] 其中，tL为空预器烟气漏风温度，tsa为二次风温度。
[0089] 具体实施时，所述出口漏风系数增加量确定模块406具体可以用于按如下公式根据空预器无漏风出口烟温、锅炉实际排烟温度和空预器烟气漏风温度，确定空预器出口漏风系数增加量：
[0090]
[0091] 其中，Δα为空预器出口漏风系数增加量；θNL为空预器无漏风出口烟温；θ2为锅炉实际排烟温度；tL为空预器烟气漏风温度。
[0092] 具体实施时，所述漏风率确定模块407具体可以用于按如下公式根据空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数，确定空预器漏风率：
[0093]
[0094] 其中，αL为空预器漏风率；Δα为空预器出口漏风系数增加量；α1为空预器入口过量空气系数。
[0095] 综上所述，本发明实施例中，空预器漏风率根据空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数确定，其中空预器出口漏风系数增加量和空预器入口过量空气系数在确定过程中无需利用空预器出口氧量，因此本发明实施例无需采用网格法或氧化锆氧量分析仪测量空预器出口氧量，避免了测量带来的高误差和空预器出口氧量测点的布置，能够获得更加准确的空预器漏风率。
[0096] 进一步的，可以利用氧化锆氧量分析仪在线测量获得空预器入口平均氧量，可以实现在线实时测量漏风率，测试人员不必去现场，这样便节省了人力和物力。
[0097] 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、系统、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、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘
存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0098] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的
流程图和/或方
框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程
数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中
指定的功能的装置。
[0099] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0100] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0101] 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
