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计算机计算锅炉热力的基本方法及步骤
2010/10/21 11:23:15 来源:51网络采购 点击:538次
内容摘要:计算机计算锅炉热力的基本方法及步骤
采用计算机进行锅炉热力计算的步骤和方法大致如下:
  ①把实际问题用数学算式表达出来,即通常所谓的建立研究对象的数学模型,写出解决实际问题的数学公式或方程式;
  ②对数学模型选用适当的计算方法,在允许精度范围内确定计算步骤,并编制程序框图;
  ③编写计算机源程序;
  ④输入源程序和原始数据至计算机,由计算机执行并输出计算的结果。
    就锅炉机组校核热力计算而言,其数学模型实质上是大量代数方程用循环迭代方法进行求解。这些代数方程就是前述各节所介绍的锅炉热力计算公式,计算方法也比较简单。
   程序编写过程中应考虑源程序在计算机执行时可以中间停顿进行人机对话。源程序的输入和运算,对于FORTRAN语言,要经过将源程序编译成目标程序,把几个目标程序块连接起来成为执行程序等编译与连接过程。
   按计算的内容和基本方法,整个锅炉热力计算可以分为预备性计算、炉膛热力计算和半辐射及对流受热面的热力计算三部分,这三部分的主要内容介绍如下。
1.预备性计算
  在进行预备性计算前,程序首先必须输入所有的已知数据,包括额定蒸发量、过热蒸汽、再热蒸汽的压力和温度,给水温度和压力,燃料特性参数等设计参数;还有各部分受热面的漏风系数、飞灰份额,燃料温度,冷、热空气温度,受热面各部位工质的压力,减温水量等辅助设计参数;此外还要输入锅炉设备中各受热面和烟道的全部结构参数。辅助设计参数中一部分只是作为初始值先给定,在以后的迭代计算中将改变其数值。有了上述已知数据,即可进行如下准备性计算,这些计算是在进行受热面热力计算前必须完成的。
 (1)燃料特性参数基的换算  在热力计算中使用的燃料的元素成分基准是收到基,挥发分基准是干燥无灰基,发热量基准是收到基低位发热量。考虑到输入燃料特性参数有不同的基,为使计算程序通用化,有必要对输入的燃料特性参数进行基问换算。各元素成分从输入的基准换算成收到基只需乘以如下转换因子Y:

在通用程序中,对于元素成分不同的基、挥发分不同的基以及燃料发热量不同的基,通过控制量J1、J2、J3来进行选择。其中J1=1表示输入的元素成分是干基或收到基或空气干燥基。Jl=2表示输入的元素成分是干燥无灰基。J2=1和J2=2分别表示输入的挥发分是空气干燥基和干燥无灰基。J3=1、J3=2或J3=3分别表示燃料发热量是锅筒空气干燥基、高位空气干燥基和低位收到基。
(2)煤种的确定  锅炉热力计算中,对不同煤种应有不同的考虑。通常把煤分为无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤四种,严格来说,煤种分类问题十分复杂。在锅炉热力计算中一般只简单地按干燥无灰基挥发分的大小来分类。程序中用选择控制量来确定,判别准则如下:

(3) 燃料与燃烧产物计算  锅炉各受热面热力计算之前,必须先完成空气量、烟气量及其焓的计算。在人工进行锅炉热力计算时,往往先编制一张烟气的焓温表,以便在各个受热面计算时对烟气焓温进行查取。在计算机进行锅炉热力计算时,为完成相同的任务,程序必须能够根据指令随时在需要时进行烟气焓与温度的计算,即能让计算机既编制温焓表又能“查”取焓温值。因此特需编制计算烟气温度的外部函数子程序,同样原理也可编制计算空气温度、给水温度、过热蒸汽温度等的外部函数子程序。图10-57即为已知焓求温度的程序框图。
(4) 锅炉热平衡计算  锅炉各部分的热损失的计算是按照《锅炉机组热力计算标准方法》中的规定进行的。如排烟热损失根据排烟温度计算得到;散热损失根据锅炉容量大小(额定负荷)按线图上曲线拟合公式计算,再按实际有效负荷大小进行修正而得;灰渣物理热损失按飞灰份额和炉渣温度计算获得。化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失按《锅炉机组热力计算标准方法》中的规定,根据燃料种类和燃烧方式来确定。对一般固态排渣煤粉炉=0,对无烟煤、贫煤、烟煤和褐煤,近似地取为4%、3%、2%和1%。这样,燃烧效率与过量空气系数的关系在计算中未得到反映,这在变工况热力计算时必须特别注意。
 
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