用于排煙余熱利用系統(tǒng)可靠性調(diào)節(jié)特性的仿真測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于排煙余熱利用系統(tǒng)可靠性調(diào)節(jié)特性的仿真測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國的能源結(jié)構(gòu)決定了以燃煤發(fā)電為主體的格局在很長一段時間內(nèi)不會有大的變化。近年來，我國電力裝機(jī)容量增速迅猛，截至2013年底，全國電力裝機(jī)總?cè)萘恳堰_(dá)12.47億千瓦，僅次于美國，其中火電為8.62億千瓦，占全國總裝機(jī)容量的69%，并預(yù)計(jì)在2015年我國火電裝機(jī)容量將達(dá)9.33億千瓦，火電發(fā)電量約占總發(fā)電量的80%以上，年消耗燃煤可達(dá)20億噸以上。大型火電機(jī)組的“節(jié)能減排” 一直是國家的重要能源政策，各電廠面臨著節(jié)能的巨大潛力。
[0003]在鍋爐的各項(xiàng)損失中，排煙損失是最大的一項(xiàng)，降低排煙溫度對于節(jié)能減排具有重要的實(shí)際意義。目前鍋爐排煙溫度通常為120-140°C，排煙溫度每降低10?20°C，鍋爐熱效率提高約0.6%?1%，相應(yīng)少耗煤1.2%?2.4%。鍋爐尾部排煙余熱屬于低品位熱源，具有煙氣量大、能量密度低、回收困難等特點(diǎn)；但其利用潛力巨大，如果能充分利用，不僅可節(jié)約大量能源，帶來可觀的社會經(jīng)濟(jì)效益，解決能源緊張問題，還可以大幅降低環(huán)境污染。目前關(guān)于排煙余熱利用的研宄很多，可做為回?zé)釤崃恳胝羝責(zé)嵯到y(tǒng)，用于加熱汽輪機(jī)凝結(jié)水，或通過加熱空氣預(yù)熱器進(jìn)口冷空氣以引入鍋爐，均有一定的節(jié)能效果。
[0004]為了防止尾部煙道的低溫腐蝕，排煙余熱利用系統(tǒng)在運(yùn)行中需要最低排煙溫度高于酸露點(diǎn)，并且為了防止空預(yù)器出現(xiàn)低溫腐蝕現(xiàn)象，應(yīng)該保證入口冷空氣溫度不能過低，因此在“利用排煙余熱加熱空氣預(yù)熱器進(jìn)口冷空氣以引入鍋爐節(jié)能系統(tǒng)”中，保證排煙出口溫度和空氣預(yù)熱器入口溫度是很重要的。目前，雖然“利用排煙余熱加熱空氣預(yù)熱器進(jìn)口冷空氣以引入鍋爐節(jié)能系統(tǒng)”的理論研宄已經(jīng)很充分了，但是實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)仍不足，尤其對于保證排煙溫度和空氣預(yù)熱器入口冷空氣溫度的設(shè)計(jì)方案仍沒有明確的測試效果，尤其是電廠現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，很多位置不適合安裝測點(diǎn)，測量安裝受限制；有些測量裝置老化損壞，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確；而采用工藝模擬軟件進(jìn)行仿真計(jì)算，得到的結(jié)果有局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種用于排煙余熱利用系統(tǒng)可靠性調(diào)節(jié)特性的仿真測試裝置，本裝置在滿足電廠各設(shè)備流場相似原則的基礎(chǔ)上，簡化系統(tǒng)，保證測量準(zhǔn)確性；根據(jù)電廠系統(tǒng)實(shí)際工況模擬設(shè)備的流動、換熱特性，對系統(tǒng)進(jìn)行仿真。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種用于排煙余熱利用系統(tǒng)可靠性調(diào)節(jié)特性的仿真測試裝置，包括離心風(fēng)機(jī)、試驗(yàn)段、仿真部件、自動調(diào)節(jié)閥和測量裝置，其中:
[0008]所述試驗(yàn)段包括電加熱試驗(yàn)段、煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段、空氣溫度調(diào)節(jié)試驗(yàn)段和空氣預(yù)熱試驗(yàn)段；
[0009]離心風(fēng)機(jī)設(shè)置于進(jìn)風(fēng)口處，離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口通過管道分為兩路，一路上依次設(shè)有電加熱試驗(yàn)段、煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段；
[0010]另一路上依次設(shè)置有空氣溫度調(diào)節(jié)試驗(yàn)段和空氣預(yù)熱試驗(yàn)段，空氣預(yù)熱試驗(yàn)段與煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段通過管道連接；
[0011]管道外設(shè)置有仿真部件，仿真部件包括膨脹水箱和恒溫水浴，膨脹水箱和煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段水側(cè)出口分別引出支管，并配置自動調(diào)節(jié)閥，接入煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段水側(cè)入口處；將恒溫水浴的進(jìn)、出水管與空氣溫度調(diào)節(jié)試驗(yàn)段換熱管束的進(jìn)、出水管連接，形成循環(huán)水閉環(huán)路，恒溫水浴上設(shè)有恒溫水箱循環(huán)泵；
[0012]空氣預(yù)熱試驗(yàn)段排出的空氣與煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段排出的空氣一起排出室外，測量裝置測量試驗(yàn)段的參數(shù)，并將其傳輸給數(shù)據(jù)采集器。
[0013]所述空氣溫度調(diào)節(jié)試驗(yàn)段連接恒溫水浴，恒溫水浴連接恒溫水箱循環(huán)泵，恒溫水箱循環(huán)泵連接空氣溫度調(diào)節(jié)試驗(yàn)段，形成循環(huán)，且恒溫水箱循環(huán)泵與空氣溫度調(diào)節(jié)試驗(yàn)段之間設(shè)有轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
[0014]所述煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段和空氣預(yù)熱試驗(yàn)段的風(fēng)道出口處設(shè)置溫度傳感器，借助自動調(diào)節(jié)閥對支管流量進(jìn)行反饋控制調(diào)節(jié)，分別控制煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段和空氣預(yù)熱試驗(yàn)段的風(fēng)道出口溫度恒定。
[0015]一種基于上述裝置的仿真測試實(shí)驗(yàn)方法，具體包括以下步驟:
[0016](I)變工況進(jìn)行自動調(diào)節(jié)閥控制空氣預(yù)熱試驗(yàn)段出口空氣溫度不變；
[0017](2)變工況進(jìn)行自動調(diào)節(jié)閥控制煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段出口煙氣溫度不變。
[0018]所述步驟(I)中，具體方法包括以下步驟:
[0019]①在空氣預(yù)熱試驗(yàn)段的風(fēng)道出口處設(shè)置溫度傳感器，分別在開式膨脹水箱和煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段出口引出支管，接入煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段的水側(cè)進(jìn)口處，并設(shè)置自動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，以保證空氣預(yù)熱試驗(yàn)段的出口風(fēng)溫不變；
[0020]②進(jìn)行空氣預(yù)熱試驗(yàn)段入口空氣變溫度工況試驗(yàn)，具體實(shí)施步驟如下；
[0021]a.恒溫水浴充水，并加熱到設(shè)定溫度；
[0022]b.開啟水泵，低速運(yùn)行，直到試驗(yàn)管束中的空氣排空，高速運(yùn)行水泵，直至工況穩(wěn)定，即水側(cè)進(jìn)出口管段測溫相同；
[0023]c.開啟風(fēng)機(jī)，分別調(diào)整兩風(fēng)道的閘閥，并用微壓計(jì)測量兩風(fēng)道的風(fēng)速，直至空氣預(yù)熱試驗(yàn)段與煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段的流量比為1.52:1 ；
[0024]d.連接電加熱管，設(shè)定模擬煙氣的溫度對煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段進(jìn)行加熱；
[0025]e.待工況穩(wěn)定后，讀取數(shù)采儀的水側(cè)和空氣側(cè)的進(jìn)出口溫度，讀取循環(huán)泵水表以及轉(zhuǎn)子流量計(jì)的讀數(shù)，并采用“九宮格”法，用皮托管和微壓計(jì)測量得到取得橫截面的平均風(fēng)速；
[0026]f.調(diào)節(jié)恒溫水浴的水溫，重復(fù)上述步驟得到不同空氣預(yù)熱試驗(yàn)段入口空氣溫度下，水側(cè)和空氣側(cè)的進(jìn)出口溫度，水側(cè)流速以及橫截面的平均風(fēng)速。
[0027]③進(jìn)行煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段變?nèi)肟跓煖毓r試驗(yàn)，具體實(shí)施步驟如下；
[0028]1.開啟風(fēng)機(jī)，分別調(diào)整兩風(fēng)道的閘閥，并用微壓計(jì)測量兩風(fēng)道的風(fēng)速，直至空氣預(yù)熱試驗(yàn)段與煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段的流量比為1.52:1 ；
[0029]I1.連接電加熱管，改變設(shè)定模擬煙氣的溫度，對煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段進(jìn)行加執(zhí).
[0030]II1.待工況穩(wěn)定后，讀取數(shù)采儀的水側(cè)和空氣側(cè)的進(jìn)出口溫度，讀取循環(huán)泵水表以及轉(zhuǎn)子流量計(jì)的讀數(shù)，并采用“九宮格”法，用皮托管和微壓計(jì)測量得到取得橫截面的平均風(fēng)速；
[0031]IV.以5°C為間隔，分別設(shè)定不同的模擬煙氣溫度，對煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段進(jìn)行加熱，重復(fù)步驟1-1II得到不同煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段入口 “煙氣”溫度下，水側(cè)和空氣側(cè)的進(jìn)出口溫度，水側(cè)流速以及橫截面的平均風(fēng)速。
[0032]④進(jìn)行循環(huán)水變工況試驗(yàn)，具體實(shí)施步驟如下；
[0033]A.開啟風(fēng)機(jī)，分別調(diào)整兩風(fēng)道的閘閥，并用微壓計(jì)測量兩風(fēng)道的風(fēng)速，直至空氣預(yù)熱試驗(yàn)段F與煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段D的流量比為1.52:1 ;
[0034]B.連接電加熱管，設(shè)定模擬煙氣的溫度對煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段D進(jìn)行加熱；
[0035]C.調(diào)節(jié)循環(huán)水泵G后連接的閥門，對循環(huán)水流量進(jìn)行控制，達(dá)到設(shè)定流量的50%;
[0036]D.待工況穩(wěn)定后(30min)，讀取數(shù)采