(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 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111417149.6 (22)申请日 2021.11.25 (71)申请人 安徽省特种设备检测院 地址 230051 安徽省合肥市包河区大连路 45号 申请人 山东大学 (72)发明人 夏红伟　高薇　徐力　任霄汉　 张蕾　杨必应　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市松花江专利商标事 务所 23109 代理人 董玉娇 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 缺乏空预器工质侧出口参数的锅炉热效率 在线计算方法 (57)摘要 缺乏空预器工质侧出口参数的锅炉热效率 在线计算方法， 涉及生活垃圾焚烧锅炉节能技术 领域。 解决了现有技术中针对生活垃圾焚烧锅 炉， 当无法检测其锅炉本体系统的空预器工质侧 出口参数时， 无法获得外来热量的总热量， 以及 无法根据外来热量的总热量来实时地计算锅炉 热效率的问题。 本发明先获得外来热量的总热量 Qex.0， 再根据外来热量的总热量Qex.0， 通过迭代 计算的方法获得燃料消 耗量B和输入热量Qin， 再 结合排烟热损失热量Q2、 气体不完全燃烧热损失 热量Q3、 固体不完全燃烧热损失热量Q4、 锅炉散 热损失Q5和灰渣物理热损失热量Q6， 求取锅炉热 效率η′； 再对η′进行修正， 完成对锅炉热效率 的在线计算。 主要用于对锅炉热效率进行在线计 算。 权利要求书7页 说明书17页 附图2页 CN 114218873 A 2022.03.22 CN 114218873 A 1.缺乏空预器工质侧出口参数的锅炉 热效率在线计算方法， 该计算方法是基于生活垃 圾焚烧锅炉的锅炉热效率在线计算系统实现的， 生活垃圾焚烧锅炉为带外置式蒸汽空气预 热器的生活垃圾焚烧锅炉， 所述计算系统包括DCS数据采集系统(1)、 在线烟气测量及数据 记录系统(2)、 在线燃料/灰/渣成分 分析系统(3)和锅炉热效率在线计算平台(4)； 该计算方法包括如下步骤： S1、 利用DCS数据采集系统(1)、 在线烟气测量及 数据记录系统(2)和在线燃料/灰/渣成 分分析系统(3)对锅炉本体系统(5)进行数据采集， 并将采集的数据 送至锅炉热效率在 线计 算平台(4)； 锅炉热效率在线计算平台(4)利用接收的数据， 获得排烟热损失热量Q2、 气体不完全燃 烧热损失热量Q3、 固体不完全燃烧热损失热量Q4、 锅炉散热损失Q5、 灰渣物理热损失热量Q6 和输入热量 Qin； S2、 锅炉热 效率在线计算平台(4)对排烟热损失热量Q2、 气体不完全燃烧热损失热量Q3、 固体不完全燃烧热损失热量Q4、 灰渣物理热损失热量Q6、 锅炉散热损失Q5和输入热量Qin进行 运算， 求取锅炉热效率 η ′； 其中， S3、 锅炉热效率在线计算平台(4)通过迭代算法对锅炉热效率η ′进行修正， 从而获得修 正后的锅炉热效率 η ′， 最终完成对锅炉热效率的在线计算； 其特征在于， 所述步骤S1中， 利用DCS数据采集系统(1)、 在线烟气测量及 数据记录系统(2)和在线燃 料/灰/渣成分 分析系统(3)对锅炉本体系统(5)进行 数据采集， 所采集的全部数据为： DCS数据采集系统(1)采集到的数据包括Dout、 tzgs、 pzgs、 tzzq、 pzzq、 pbh、 Dbh、 tcq.in、 pcq.in、 Dcq、 qa1、 ta1、 qa2和ta2； 在线烟气测量及数据记录系统(2)采集到的数据包括tds、 CO2、 CCO2和CCO； 在线燃料/灰/渣成分分析系统(3)采集到的数据包括Car、 Har、 Oar、 Sar、 Nar、 Aar、 Mar、 Qnet.v.ar、 Cas和Cs； 其中， Dout为锅炉主给水质量流量， tzgs为锅炉主给水温度， pzgs为锅炉主给水压力， tzzq 为锅炉主蒸汽 温度， pzzq为锅炉主蒸汽压力， pbh为锅筒饱和蒸汽压力， Dbh为空预器饱和蒸汽 侧工质出口质量流量， tcq.in为空预器抽汽侧工质进口温度， pcq.in为空预器抽汽侧工质进口 压力， Dcq为空预器抽汽侧工质出口质量流量， qa1为一次风进口体积流量， ta1为一次风进口 温度， qa2为二次风进口体积流 量， ta2为二次风进口温度； tds为排烟温度， CO2为干基态排烟处O2浓度， CCO2为干基态排烟处CO2浓度， CCO为干基态排 烟处CO浓度； Car为燃料收到基碳的含量， Har为燃料收到基氢的含量， Oar为燃料收到基氧的含量， Sar 为燃料收到基硫的含量， Nar为燃料收到基氮的含量， Aar为燃料收到基灰分的含量， Mar为燃 料收到基水 分的含量， Qnet.v.ar为燃料收到基低位发热量， Cas为飞灰可燃物 含量， Cs为炉渣可 燃物含量； 步骤S1中， 锅炉热效率在线计算平台(4)利用接收 的数据， 获得排烟热损失热量Q2、 气体权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 114218873 A 2不完全燃烧热损失热量Q3、 固体不完全燃烧热损失热量Q4、 锅炉散热损失Q5、 灰渣物理热损 失热量Q6和输入热量 Qin的实现方式包括如下步骤： S11、 获得输入热量 Qin的实现方式为： 令Qin＝Qnet.v.ar； S12、 获得固体不完全燃烧热损失热量 Q4的实现方式为： 其中， αs为炉渣含灰量占入炉燃料总灰量的质量分数； αas为飞灰含灰量占入炉燃料总灰量的质量分数； QC为碳的完全燃烧发热量； S13、 获得气体不完全燃烧热损失热量 Q3， 具体包括如下步骤： S13‑1、 根据步骤S12获得的固体不完全燃烧热损失热量Q4和步骤S11获得输入热量Qin， 获得修正系数Kq4； 其中， S13‑2、 利用采集的干基态排烟处O2浓度CO2、 干基态排烟处CO2浓度CCO2和干基态排烟处 CO浓度CCO， 获得排烟处过量空气系数αds； 其中， S13‑3、 根据采集的燃料 收到基碳的含量Car、 燃料收到基硫的含量Sar、 燃料收到基氢的 含量Har和燃料收到基氧的含量Oar， 获得理论空气量V0； 其中， 为碳完全燃烧需要消耗的理论空气量； 为硫完全燃烧需要消耗的理论空气量； 为氢完全燃烧需要消耗的理论空气量； 为氧对应的理论空气量； S13‑4、 根据步骤S13 ‑2获得的排烟处过量空气系数αds、 步骤S13 ‑3获得的理论空气量 V0、 以及采集的燃料收到基氮的含量 Nar， 获得排烟处干烟气体积Vd.fg； 其中， 为碳完全燃烧生成的干烟气量； 为硫完全燃烧生成的干烟气量； 为氮完全燃烧生成的干烟气量； S13‑5、 根据步骤S13 ‑1获得的修正系数Kq4、 步骤S13 ‑4获得的排烟处干烟气体积Vd.fg和权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 114218873 A 3