垃圾发电炉膛温度计算模型说明

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垃圾发电炉膛温度计算模型说明
一、简介
目前上传的炉膛温度根据最新环保文件《生活垃圾焚烧监控(监测)联网传输技术要求(试行)》,是根据现场安装在顶棚的三支温度测点,再依据锅炉设计公司德国巴高克提供的数学模型,具体公式:三只顶棚温度平均值*MIN[1.4,(K1-(实际负荷/锅炉设计负荷)*K2]*K3;其中系数K1,K2,K3有厂家的设计值,再来现场根据三种典型锅炉工况下进行修正,具体是在低层和高层同时经行测温,依据得到的多组数据计算出对应三种工况下的2S炉膛温度测量值,再反推相应工况下的K1,K2,K3系数,最后在取三轮试验的K1,K2,K3的平均值,最终作为修正后系数,带入公式,形成DCS计算的2S炉膛温度。

二、具体解释
炉膛2S温度实际测量值(计算以#3炉的测温试验数值为例,具体可以参考附件表格)
锅炉第一烟道相关参数(德国巴高克厂家提供)
宽度:7.65米深度3.42米
level upper net measurement
(高位置水平距离)=lBNBZ +
Δl=32米
level lower net measurement
(低位置水平距离)=lBNBZ +
ΔlBNBZ
=25米
level start 2s post
combustion zone(2S燃烧区域
开始距离)=lBNBZ
=16.4米
temperature gradient(温度梯
度)
=28.36 °C/mtr
average temperature upper
level(高位置平均温度)=三只
顶棚温度的测量值取平均值
=914.0 °C
average temperature lower
level(低位置平均温度)=低位
置的温度测量值取平均值
=1112.5°C
烟气流量 (STP标
况)=41864.2Nm³/h
计算值如下:目标2S炉膛温度实际测量值,分成以下四步:
1、Flue gas velocity(烟气流速)的计算
=烟气流量 (STP标况)*(273.15+C22)/273.15/(width*depth)/3600=2.240 m/s
2、temperature start post combustion zone(2S燃烧区域开始温度:T0)
T0= 低位置平均温度+(低位置距离-2S燃烧区域开始距离)*温度梯度
=1112.5+(25-16.4)*28.36=1356°C
3、middle Temperature combustion zone(燃烧区中间位置温度)
Tm = (T0+850°C)/2=1103.1°C
4、hight of 2s post combustion zone(2S燃烧区高度)
=Δl + ΔlNBZ=烟气流速*2S=4.479 m
5、2s temperature实际测量值(2S温度)
=TNBZ=2S燃烧区域开始温度-2S燃烧区高度*温度梯度=1229.3°C
6、我公司实际安装的为三支顶棚温度,他们的平均值:
Troof(顶棚平均温度)=869.2 °C
三、DCS炉膛温度计算公式:
第一步:三只顶棚温度平均值*MIN[1.4,(K1-(试验负荷/锅炉设计负荷)*K2]*K3
公式说明:上面公式中需要确定三个系数值K1,K2,K3
当(K1-(试验负荷/锅炉设计负荷)*K2)的数值如果大于1.4的情况,DCS炉膛温度等于顶棚温度平均值*1.4倍后再经行K3系数的修正。

默认的K值为K1=1.587;K2=0.267;K3=0.97(由德国巴高克提供,应该是试验数据所得,为设计值,反映顶棚温度在不同负荷下与2S炉膛温度的比例关系);
第二步:在现场根据三轮典型工况下的具体负荷值经行修正
第一轮试验负荷为45.6 t/h;所以K1-(负荷/48.8)*K2=1.587-45.6/48.8*0.267=1.338
第二轮试验负荷为42.0 t/h;所以K1-(负荷/48.8)*K2=1.587-42.0/48.8*0.267=1.357
第二轮试验负荷为49.6 t/h;所以K1-(负荷/48.8)*K2=1.587-42.0/48.8*0.267=1.316
所以对应三轮试验的炉膛温度计算值为:
根据上面的计算公式:三只顶棚温度平均值*MIN[1.4,(K1-(试验负荷/锅炉设计负荷)*K2]*k3 第一轮试验负荷为45.6 t/h,顶棚温度为869.2,2s温度计算值=869.2*1.338*0.97=1127.69
第二轮试验负荷为42.0t/h,顶棚温度为824.5,2s温度计算值=824.5*1.357*0.97=1085.44
第三轮试验负荷为49.6t/h,顶棚温度为869.1,2s温度计算值=869.1*1.316*0.97=1109.11
根据上面的第二章炉膛2S温度实际测量值分别为
第一轮试验负荷为45.6 t/h,顶棚温度为869.2,2s温度实际值=1229.40
第二轮试验负荷为42.0t/h,顶棚温度为824.5,2s温度实际值=1153.56
第三轮试验负荷为49.6t/h,顶棚温度为869.1,2s温度实际值=1137.70
第三步:根据三轮试验算出的2s温度实际值,反推出相对应的K1,K2,K3值
试验1Round1 K1=1.591 K2=0.21 K3=1.01408
试验2Round2 K1=1.581 K2=0.21 K3=0.99936
试验3Round3 K1=1.591 K2=0.21 K3=0.95027
再根据上面的数值取三组平均值,分别得出K1,K2,K3的平均值k1_avg=1.588,k2_avg=0.21,k3_avg=0.988,最终带入第一步中的公式(如下显示)
三只顶棚温度平均值*MIN[1.4,(K1-(试验负荷/锅炉设计负荷)*K2]*K3
到此2S炉膛温度计算完成
举例:二期#3炉2S炉膛温度具体公式为:
三只顶棚温度平均值*MIN[1.4,(1.588-(实际负荷/48.8)*0.21]*0.988。