電站燃煤鍋爐通用熱力計算程序的編制

1、第23卷第6期電站系統(tǒng)工程V ol.23 No.6 2007年11月Power System Engineering 65 文章編號:1005-006X(200706-0065-02電站燃煤鍋爐通用熱力計算程序的編制內(nèi)蒙古工業(yè)大學電力學院施永紅云峰摘要:利用VB語言開發(fā)了一個可適用于超高壓至亞臨界參數(shù)燃煤鍋爐的通用熱力計算程序。該程序通用性強,界面美觀、易用。介紹了該程序的組成及特點,同時應(yīng)用該程序?qū)膳_鍋爐進行了計算驗證。關(guān)鍵詞:電站;燃煤鍋爐;熱力計算;程序中圖分類號:TK212 文獻標識碼:BWriting of a Universal Heat Calculation Program

2、for Coal-fired Utility BoilersSHI Yong-hong, YUN FengAbstract: A universal heat calculation program that is written by Visual Basic Language is used to super high pressure to subcritical pressure coal-fired boilers. The program has strong universal characteristic and the interface is beautiful and e

3、asy to be used. The composition and characteristic of the program is introduced, meanwhile, which is applied to calculate and test two boilers.Key words: power station; coal-fired boiler; heat calculation; program鍋爐熱力計算是一個既十分重要又十分復雜的問題,特別是對于高參數(shù)、大容量的鍋爐這一問題更為突出。隨著計算機的發(fā)展,鍋爐工作者相繼開發(fā)了一些鍋爐熱力計算程序。但是,這些程序卻主要

4、是針對某一具體鍋爐編制的,因而,對不同的鍋爐,就需要編制不同的計算程序,費時費力。此外,以往的熱力計算程序主要是采用Basic或Fortran語言編制的,這些語言雖然具有強大的計算功能,但數(shù)據(jù)的輸入輸出界面不夠美觀、易用。針對這些問題,作者嘗試采用VB語言編制了超高壓至亞臨界參數(shù)燃煤鍋爐通用熱力計算程序。1 程序的組成該鍋爐通用熱力計算程序由用戶界面和源程序兩部分組成。1.1 用戶界面用戶界面提供了一個用戶與源程序?qū)υ挼拇绑w。在此窗體中,有輸入數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)、熱力計算3個按鈕。用戶通過點擊輸入數(shù)據(jù)按鈕,根據(jù)說明首先建立熱力計算順序的引導文件,接著輸入所有的數(shù)據(jù),包括燃料特性參數(shù)、空氣量和各部分

5、受熱面的漏風系數(shù)、煙氣流程煙溫及假定值、空氣流程及參數(shù)、過熱蒸汽流程及參數(shù)、再熱蒸汽流程及參數(shù)、給水流程及參數(shù)、各受熱面的結(jié)構(gòu)參數(shù)等。當需要對數(shù)據(jù)進行修改時,點擊修改數(shù)據(jù)按鈕,在修改數(shù)據(jù)窗體的子菜單中選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件,程序?qū)⒄{(diào)出該數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)并顯示在屏幕上,以便進行修改。點擊熱力計算按鈕,將運行源程序。在已建立的熱力計算順序引導文件的指引下程序?qū)⒆詣诱{(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù),自動組織熱力計算過程,自動輸出相應(yīng)的結(jié)果。收稿日期: 2007-06-24施永紅(1974-,女,碩士,講師。內(nèi)蒙古,0100801.2 源程序源程序由一個主程序和若干子程序組成。源程序的計算 圖1 源程序的計算框圖主程序用于對

6、整個熱力計算計算順序的管理。子程序包括控制過程子程序、計算過程子程序和外部函數(shù)子程序3種類型。控制過程子程序主要完成組織各個受熱面熱力計算過程進行的任務(wù),它根據(jù)熱力計算順序引導文件提供的數(shù)據(jù)組織計算過程。根據(jù)計算順序讀取各個計算過程所需的數(shù)據(jù),66 電站系統(tǒng)工程2007年第23卷并調(diào)用相應(yīng)的各個受熱面計算過程子程序。計算過程子程序包括燃料與燃燒產(chǎn)物計算、鍋爐熱平衡計算、爐膛熱力計算、各個受熱面的計算等類型的子程序。外部函數(shù)子程序包括空氣、煙氣、飽和水、水蒸氣等鍋爐熱力計算所需的各種物性參數(shù)計算的子程序。2 通用程序的特點2.1 程序的通用性程序的通用性主要表現(xiàn)在兩方面:第一,通過對鍋爐機組熱力

7、計算標準方法1的研究及對目前運行超高壓至亞臨界參數(shù)鍋爐的調(diào)查,了解到國內(nèi)外燃煤鍋爐使用最廣泛的爐膛布置型式就是形布置,因而編制了形布置的爐膛計算過程子程序。此外,該程序?qū)Τ邏褐羴喤R界參數(shù)多數(shù)形式的鍋爐對流受熱面編制了計算過程子程序,因而,對于不同的鍋爐,用戶可以調(diào)用不同的對流受熱面熱力計算過程子程序。從而,用戶根據(jù)實際鍋爐的布置情況,任意調(diào)用相應(yīng)形式的受熱面計算過程子程序并形成一個熱力計算順序的引導文件,主程序以其為依據(jù)來安排熱力計算過程,從而實現(xiàn)了程序的通用性。第二,鍋爐機組熱力計算標準方法對于許多系數(shù)都作了規(guī)定,但有些系數(shù)會隨著鍋爐運行方式的不同而變化,如與火焰中心高度有關(guān)的系數(shù)M,各受

8、熱面的污染系數(shù)或熱有效系數(shù)或利用系數(shù)等。它們的合理選取對于熱力計算結(jié)果有很大的影響。因而,程序中沒有把這些系數(shù)固定下來,而是由用戶根據(jù)實際情況進行選取,從而進一步提高了程序的通用性。2.2 界面的直觀性、美觀性由于用戶干預完成的任務(wù)是通過用戶界面直接來進行的,而該界面又是由可視化軟件Visual Basic語言來編制的,從而很容易實現(xiàn)了界面的直觀性、美觀性。3 應(yīng)用舉例3.1 SG-400/140型再熱煤粉鍋爐該鍋爐采用單爐膛、形布置,爐內(nèi)布置全輻射式的前屏過熱器,爐膛出口布置半輻射式的后屏過熱器,在水平和尾部煙道中沿煙氣流動方向依次布置高溫對流過熱器,高溫再熱器,豎井煙道的前部設(shè)置了旁路省煤

9、器,后部設(shè)置了低溫再熱器,它們下面設(shè)置了主省煤器,之后是回轉(zhuǎn)式空氣預熱器。原始計算數(shù)據(jù)見鍋爐課程設(shè)計2。過熱蒸汽流程:鍋筒頂棚過熱器包覆管過熱器前屏過熱器一級噴水減溫器后屏過熱器二級噴水減溫器高溫過熱器。再熱蒸汽流程:低溫再熱器高溫再熱器。給水流程:給水主省煤器前后隔墻省煤器旁路省煤器及斜煙道包覆管束鍋筒。3.2 陡河發(fā)電廠670 t/h超高壓煤粉鍋爐該鍋爐采用單爐膛、形布置,在爐膛上部布置了前屏過熱器,在出口處布置了后屏過熱器,在水平和尾部煙道中沿煙氣流動方向依次布置了高溫對流過熱器、再熱器熱段、再熱器冷段、高溫省煤器、高溫管式空氣預熱器、低溫省煤器、低溫管式空氣預熱器。原始計算數(shù)據(jù)見期鍋爐

10、設(shè)備教材3。過熱蒸汽流程:鍋筒頂棚及包墻過熱器前屏過熱器一級噴水減溫器后屏過熱器高溫過熱器冷段二級噴水減溫器高溫過熱器熱段。再熱蒸汽流程:低溫再熱器高溫再熱器。給水流程:給水低溫省煤器高溫省煤器鍋筒。3.3 計算結(jié)果用該熱力計算程序?qū)ι蟽膳_鍋爐進行了計算,并與原始計算結(jié)果進行了比較。計算結(jié)果比較見表。表計算結(jié)果比較SG-400/140型再熱煤粉鍋爐670 t/h超高壓煤粉鍋爐原始計算結(jié)果本程序計算結(jié)果原始計算結(jié)果本程序計算結(jié)果理論空氣量/Nm3·kg-1 4.907 4.253 3.619 3.927鍋爐熱效率/% 89.9290.3189.7489.41 計算燃料消耗量/kg·h-170 400 70 124 158 100158 521爐膛出口煙溫/ 1 109.5 1 101.2 1 072 1 098.3排煙溫度/ 145142.3141147.1 4 結(jié)論(1 該通用熱力計算程序既可以廣泛用于超高壓至亞臨界參數(shù)燃煤鍋爐校核方式的熱力計算,也可以結(jié)合實際運行參數(shù)對鍋爐的實際運行情況進行分析,以便解