一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测方法及其系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112923349A(43)申请公布日2021.06.08(21)申请号202110220765.6F28G15/00(2006.01)(22)申请日2021.02.26(71)申请人华能洛阳热电有限责任公司地址471000河南省洛阳市洛龙区龙鳞路501号申请人东北电力大学(72)发明人颜廷学李吉峰苗洪飞李伟李炳郭广伟吕昌旗邹明衡(74)专利代理机构成都瑞创华盛知识产权代理事务所(特殊普通合伙)51270代理人邓瑞辜强(51)Int.Cl.F22D1/00(2006.01)F23J15/06(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图5页(54)发明名称一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测方法及其系统(57)摘要一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测方法，包括以下步骤：获取每个换热模块的清洁状态传热系数，实时获取每个换热模块的流体状态数据以及烟气状态数据；根据所述流体状态数据和烟气状态数据计算实时传热系数；根据所述清洁状态传热系数和实时传热系数计算清洁因子。一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测系统，包括一个或多个换热模块，所述换热模块上均设有数据采集装置，所述数据采集装置电连接有数据处理装置；所述数据采集装置用于采集换热模块的流体状态数据以及烟气状态数据；所述数据处理装置根据数据采集装置采集的数据计算实时传热系数，然后结合清洁状态传热系数计算用于表示污垢对传热影响程度的清洁因子。CN112923349ACN112923349A权利要求书1/2页1.一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：获取每个换热模块的清洁状态传热系数，实时获取每个换热模块的流体状态数据以及烟气状态数据；S2：根据所述流体状态数据和烟气状态数据计算实时传热系数；S3：根据所述清洁状态传热系数和实时传热系数计算用于表示污垢对传热影响程度的清洁因子。2.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测方法，其特征在于：所述流体状态数据包括进口流体温度、出口流体温度以及流体流量，所述烟气状态数据包括烟气入口温度以及烟气出口温度。3.根据权利要求2所述的一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测方法，其特征在于：所述步骤S2中实时传热系数的计算公式为：式中，k为实时传热系数，Qa为烟气与工质间换热量，A0为总换热面积，ΔTm为对数平均温差；ΔTm的计算公式为ΔTmax为冷热流体温差最大值，ΔTmim为冷热流体温差最小值；Qa的计算公式为：式中，Qg为烟气放热量，Qw为流体吸热量；Qg的计算公式为：Qg＝ρgvgsCp,g(T1‑T2)式中，ρg为烟气密度，vg为烟气流速，s为换热模块中换热管横截面积，Cp,g为烟气比热容，T1为所述烟气入口温度，T2为所述烟气出口温度；Qw的计算公式为：Qw＝ρwqwCp,w(t2‑t1)式中，ρw为流体密度，qw为流体的体积流量，Cp,w为流体比热容，t2、t1分别为所述出口流体温度和所述进口流体温度，其中流体的体积流量根据流体流量得到；所述步骤S3中清洁因子的计算公式为：式中，F为清洁因子，k为实时传热系数，k0为清洁状态传热系数。4.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测方法，其特征在于：还包括以下步骤：S4：根据流体状态数据和烟气状态数据计算努塞尔数。2CN112923349A权利要求书2/2页5.根据权利要求4所述的一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测方法，其特征在于：所述步骤S4包括以下子步骤：S401：按下式计算雷诺数Re：式中，ω为流体流速，单位m/s，μ为运动黏度，单位m2/s，D为流体直径，单位m，所述流体流速根据流体流量得到；S402：根据雷诺数Re计算努塞尔数。6.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测方法，其特征在于：所述步骤S3中还计算污垢热阻，所述污垢热阻的计算公式为：式中，Rf为污垢热阻，k为实时传热系数，k0为清洁状态传热系数。7.根据上述任一权利要求所述的一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测方法，其特征在于：在所述步骤S3之后，根据所述清洁因子按照下式计算镀层性能化指标：式中，为镀层性能化指标，Fd为镀层管清洁因子，F0为原始管清洁因子。8.一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测系统，其特征在于：包括一个或多个换热模块，所述换热模块上均设有数据采集装置，所述数据采集装置电连接有数据处理装置；所述数据采集装置用于采集换热模块的流体状态数据以及烟气状态数据；所述数据处理装置根据数据采集装置采集的数据计算实时传热系数，然后结合清洁状态传热系数计算用于表示污垢对传热影响程度的清洁因子。9.根据权利要求8所述的一种燃煤锅炉低温省煤器的污垢动态监测系统，其特征在