氣預(yù)熱器的漏風(fēng)系數(shù)漏風(fēng)率及相互關(guān)系

1、空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)系數(shù)、漏風(fēng)率及相互關(guān)系關(guān)鍵詞：空氣預(yù)熱器；漏風(fēng)系數(shù)；漏風(fēng)率摘要：目前在不同文獻(xiàn)中對(duì)空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)系數(shù)、漏風(fēng)率的表達(dá)方式及兩者關(guān)系上有著 不同的規(guī)定或論述，使實(shí)際使用中造成了混亂或不便。通過(guò)比較、論證和分析，對(duì)這些問(wèn)題 進(jìn)行了研討和澄清。為了評(píng)定空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)悄況，在我國(guó)的 鍋爐制造廠和電力設(shè)計(jì)院中以往大多參照前蘇聯(lián) 的傳統(tǒng)做法，以空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)岀、入口過(guò)?？?氣系數(shù)的差值，即“漏風(fēng)系數(shù)”作為漏風(fēng)指標(biāo)；而 歐、美、日本等國(guó)家則用“漏風(fēng)率”作為漏風(fēng)的指 標(biāo)。隨著由ce公司引進(jìn)了 300、600 mw鍋爐的 制造技術(shù)及許多自歐、美、日本等國(guó)引進(jìn)機(jī)組發(fā)電 工程設(shè)計(jì)的需要，目前我國(guó)

2、鍋爐廠及設(shè)計(jì)院已廣 泛采用“漏風(fēng)率”指標(biāo)。但在國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范 或指導(dǎo)性文獻(xiàn)中對(duì)于空氣預(yù)熱器的“漏風(fēng)系數(shù)”、 “漏風(fēng)率”的確定方法及兩者的相互關(guān)系出現(xiàn)了不 同的規(guī)定和論述，這使工程設(shè)計(jì)尤其在鍋爐技術(shù) 規(guī)范書(shū)編標(biāo)、評(píng)標(biāo)工作中造成了 一些混亂和不便, 為此，有必要對(duì)這些問(wèn)題加以討論和澄清。1-現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范或指導(dǎo)性文獻(xiàn)中的幾種 論述1. 1燃煤電站鍋爐技術(shù)條件»sd268-88t，j在本規(guī)范的編制說(shuō)明中，對(duì)空氣預(yù)熱器禍風(fēng) 指標(biāo)有以下的論述。漏風(fēng)系數(shù) m=a”一d（1）式中一一空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)出口、入口過(guò) 雖空氣系數(shù)；漏風(fēng)率人.=（2）按本規(guī)范條文§ 4.21.1的規(guī)定，回轉(zhuǎn)式空

3、氣 預(yù)熱器運(yùn)行一年后的漏率系數(shù)應(yīng)不大于0. 12則 當(dāng)空氣預(yù)熱器入口煙氣的過(guò)童空氣系數(shù)"為13 時(shí)，折算成漏風(fēng)率應(yīng)為4l = o. 12/1.3 = 0. 09（或 9%）。i- 2電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程mb10184-88在本規(guī)程的正文及附錄k“空氣預(yù)熱器漏風(fēng) 率的測(cè)定與計(jì)算''（補(bǔ)充件）中，對(duì)漏風(fēng)指標(biāo)的定義 和計(jì)算方法有如下說(shuō)明。（1）漏風(fēng)系數(shù)為煙氣通道出、進(jìn)口處煙氣的 過(guò)就空氣系數(shù)之差，用式（1）計(jì)算。（2）空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率為漏入空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)的空氣質(zhì)量與進(jìn)入該煙道的煙氣質(zhì)置之比 率。(3) 漏風(fēng)率/%按(3)式計(jì)算：al = x100 = _x100my叫(3

4、)式(3)可改寫為:(4)空半><100my式中;/、叫"分別為煙道進(jìn)、出口處煙氣質(zhì) tit ,mg/kg.mg/m (kg/s)； 漏人空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)的空氣質(zhì) 量,mg/kg, mg/n?, (kg/s )； 分別為空氣預(yù)熱器進(jìn)、出口空 氣質(zhì) tt，mg/kg,mg/m (kg/ s)o(4) 漏風(fēng)率測(cè)定同時(shí)測(cè)定相應(yīng)煙道進(jìn)、出口 煙氣的三原子氣體(r02)體積含最百分率，并按 經(jīng)驗(yàn)公式(5進(jìn)行計(jì)算。人 ro/-ro2znn九=r0?八 (5)式中 r()j、ror相應(yīng)煙道區(qū)段進(jìn)、岀口煙 氣三原子氣體(r()2)體積 含量百分率，。(5) 漏風(fēng)率與漏風(fēng)系數(shù)按下式進(jìn)行換算

5、：a"y/k = x90(6)式中分別為煙道進(jìn)、岀口處煙氣過(guò)塑空氣系數(shù).1.3進(jìn)口大容星火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)談判指 南在本文件中對(duì)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)指標(biāo) 定義為“漏風(fēng)系數(shù)”，按asme ptc4.3在rmcr 負(fù)荷下測(cè)試，按式(7)計(jì)算。漏人煙氣側(cè)的濕進(jìn)入空氣預(yù)複器解濕廂氣重蚤(7)漏風(fēng)系數(shù)=一般應(yīng)不超過(guò)下列數(shù)值：鍋爐投運(yùn)一年內(nèi)驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)： 6%;運(yùn)行一年后：8%。但對(duì)三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器的一次風(fēng)側(cè)漏風(fēng)指 標(biāo)，則用“一次風(fēng)漏風(fēng)率”來(lái)表示。au-次風(fēng)重董以上3種文獻(xiàn)中關(guān)于空氣預(yù)熱器漏風(fēng)指標(biāo)的 論述和對(duì)照9見(jiàn)表1所示。-次風(fēng)漏孵"口一次臂量凹次風(fēng)報(bào)13漏風(fēng)指標(biāo)燃煤電站鍋 爐技術(shù)條

6、件 sd268-88,jc電站鎬爐性 能試緞規(guī)程x>10184-88瞇口大容量火 力銚跆技漏風(fēng)系數(shù)iaan-a鐸 x100%wy鳳率-4l = x 100%/k =vx100% wy= x100%4l =手 x 90%當(dāng) 4 =0. 12 =1.3 時(shí) 的漏風(fēng)率al =x100%= 9.2%九普x90= &3%誠(chéng)風(fēng)率：満 風(fēng)系數(shù)x 1001我1 ："竽! 1或 1 ： 1 llae表1現(xiàn)行文獻(xiàn)中關(guān)于空氣預(yù)熱器 漏風(fēng)指標(biāo)的規(guī)定和對(duì)照2關(guān)于漏風(fēng)指標(biāo)定義的討論意見(jiàn)從表1的對(duì)照中不難看岀，燃煤電站鍋爐技 術(shù)條件sd268-88與電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程 gb19184-88這兩份現(xiàn)

7、行規(guī)范中對(duì)空氣預(yù)熱器 '漏風(fēng)系數(shù)"的定義完全相同，而對(duì)空氣預(yù)熱器“漏 風(fēng)率”的定義則是大體相同(同樣計(jì)算條件f ,相 差10%)；唯有進(jìn)口大容雖火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)談 判指南所定義的“漏風(fēng)系數(shù)”與眾不同，但從其內(nèi) 容來(lái)看所謂的“漏風(fēng)系數(shù)”實(shí)際上就是電站鍋爐 性能試驗(yàn)規(guī)程中的“漏風(fēng)率”。那么，同樣一項(xiàng)比 值加皿,文獻(xiàn)3中為何要將其定義為“漏風(fēng) 系數(shù)"？據(jù)了解，當(dāng)時(shí)的出發(fā)點(diǎn)是基于按通常的理 解比率，一詞宜對(duì)同一介質(zhì)而言，而”人/”以這 一比值中心為濕空氣，川為濕煙氣，兩者似并 非同一介質(zhì)，故考慮將其定義為“漏風(fēng)系數(shù)”。但我們認(rèn)為對(duì)空氣預(yù)熱器來(lái)說(shuō)，漏入煙氣側(cè) 的空氣質(zhì)呈、心與

8、煙氣側(cè)煙氣質(zhì)量的變化加y 兩者實(shí)際上是一回事只是載體不同 而已，為此文獻(xiàn)2中明確指出可將同時(shí)寫 成加 k = 77?y"- 1y'=加 k' 一 “?k"即加 k/加 >'= 加y'，這說(shuō)明，加k/”“這項(xiàng)比值在實(shí)質(zhì)上是相應(yīng) 于同一介質(zhì)(煙氣)的，將其定義為“漏風(fēng)率”在語(yǔ) 法上也不存在任何問(wèn)題；反之，將皿血;定義為 “漏風(fēng)系數(shù)”則勢(shì)必要與鍋爐熱力計(jì)算中早已得到 公認(rèn)的“漏風(fēng)系數(shù)“”發(fā)生混淆，引起不必要的誤 解和混亂。根據(jù)這一分析可以認(rèn)為文獻(xiàn)3中關(guān)于 空氣預(yù)熱器漏風(fēng)指標(biāo)的定義是不夠確切的、不夠 合適的，宜加以澄清。(9)(10)一_式中

9、aat燃料成分中的含灰蛍；w燃料的理論空氣量； a煙氣中的過(guò)?？諝庀禂?shù)。將式（10）代入式（9）得到 wy=l-o. 01 a"+l 3o6avo1306（十，）卩。=畔心cc(12)(13)(14)煤種煤質(zhì)待性心計(jì)算值/%mu/%/%qlu 叭%lif1ol1.151.21.25晉東南 無(wú)煙煤106-3125. 1223. 2896 1225>.92 j 70. 92760. 9303晉中貧 煤15.72621.8223. 876 4840. 9257n. 92860. 931神木煙 煤2& 312.313.12 j. 15.707i). 90790.91140914

10、7晉北煙煤32.319.6119.77z2. 4415.8750 91660. 91980. 9228靈武煙 煤352015.51912350950.90 90430 9078準(zhǔn)格爾長(zhǎng)焰煤40.871031.716. 2941.-11073. 90650.91).9131元寶山 悔煤43.3；25. 2826. 3!)13-2073. 590. 880. 8843) 888428. 6527. 493.1070. 86530. 870. 875匕平均值) 90330. 907) 9104表2國(guó)內(nèi)部分典型煤質(zhì)的&值計(jì)算數(shù)據(jù)參考文獻(xiàn):3漏風(fēng)率與漏風(fēng)系數(shù)換算關(guān)系探討如上所述在漏風(fēng)率與漏風(fēng)系數(shù)

11、兩者換算關(guān) 系上，燃煤電站鍋爐技術(shù)條件sd268-88與電 站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程g b10184-88這兩份現(xiàn)行技 術(shù)規(guī)范中的規(guī)定有所不同，兩者之間有10%的差 別。為了弄清其中以哪一種規(guī)定更為確切合理，現(xiàn) 對(duì)此加以探討如下。按鍋爐熱力計(jì)算方法中的有關(guān)公式，可以寫 出對(duì)1 kg燃料所產(chǎn)生煙氣質(zhì)昆的計(jì)算公式（9）。式中心-1 kg燃料所產(chǎn)生的煙氣質(zhì)量； v81 kg燃料的燃燒產(chǎn)物容積； 人一煙氣密度。v _ 1-0. 01 /lar + 1. 3o6avo（11） 將式（11）代人gb10184-88所規(guī)定的漏風(fēng)率計(jì)算 公式得到=厶叫_l- 1-0. 01 川"+1306出叫! i+上色

12、91心l306yvo式中 “=,i f one1. 306 vo 由于/<8<1.0,故可知：a"d在文獻(xiàn)2中取用仇=0.9這一數(shù)值實(shí)際 上來(lái)源于asme ptc4.34中的經(jīng)驗(yàn)公式，即本 文中的公式（5）。而由式（12）可知，確切的&.值與 煤質(zhì)特性和空氣預(yù)熱器前的過(guò)?？諝庀禂?shù)d有 關(guān)。按國(guó)內(nèi)部分典型煤質(zhì)資料所計(jì)算得到的弘值 見(jiàn)表2所示。由上表可知，心的數(shù)值大體在0. 870. 93 范圍內(nèi)其中間值為0.9或90%,這也論證了 asme ptc. 4. 3規(guī)范中對(duì)&取用90%這經(jīng)驗(yàn) 值是基木可信的。不過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)煙煤來(lái)說(shuō)取用 心=91%92%可能更為合適。計(jì)算結(jié)果也抬 岀，sd268-88中所采用的漏風(fēng)率検算公式相當(dāng)于 他= 1.0,這是不夠確切的。4結(jié)論（1）空氣預(yù)熱器漏風(fēng)指標(biāo)的定義應(yīng)以電站 鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程xgb10184-88中的有關(guān)規(guī)定為 準(zhǔn)。進(jìn)口大容厳火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)談判指南第 2-5.7條款中所規(guī)定的“漏風(fēng)系數(shù)”實(shí)際上是“漏 風(fēng)率”，對(duì)此有必要加以澄清。（2）空代預(yù)熱器漏風(fēng)率與漏風(fēng)系數(shù)4a之 間的的換算關(guān)系是血=弓:心。心值可根據(jù)本文 所提出的公式來(lái)確定，對(duì)一般煙煤、貧煤，心值波 動(dòng)范圍為0.90.92。但在一般的工程計(jì)算及鍋 爐測(cè)試中，仍可以按gb1018-1-88的規(guī)定取用r* = 0.9。在燃煤電