用于排煙余熱利用系統(tǒng)的換熱、阻力特性仿真的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)的換熱、阻力特性仿真的測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]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，其中火電占全國總裝機(jī)容量的69%，并預(yù)計(jì)在2015年我國火電發(fā)電量約占總發(fā)電量的80%以上，因此大型火電機(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。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 %?I %，相應(yīng)少耗煤1.2 %?2.4 %。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。
[0003]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，在尾部煙道和空預(yù)器冷空氣入口均設(shè)置換熱管束，在尾部煙道中采用煙氣余熱加熱低溫?zé)崴?，并在空預(yù)器冷空氣入口前采用被加熱的低溫?zé)崴訜崂淇諝?，因此兩部分換熱器中換熱管束的選擇十分重要，并且換熱管束換熱、阻力特性的測量尤為重要。
[0004]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；沒有直觀地測量兩換熱器換熱、阻力特性的試驗(yàn)臺。

【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)的換熱、阻力特性仿真的測試裝置，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)的換熱、阻力特性仿真的測試裝置，包括離心風(fēng)機(jī)、試驗(yàn)段、仿真部件和測量裝置，其中:
[0008]所述試驗(yàn)段包括煙氣換熱器模擬試驗(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，一路設(shè)有煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段；另一路上設(shè)置有空氣預(yù)熱試驗(yàn)段；
[0010]管道外設(shè)置有仿真部件，仿真部件:恒溫水浴，將恒溫水浴的進(jìn)、出水管分別與待測定煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段換熱管束、空氣預(yù)熱試驗(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；
[0011]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。
[0012]所述測量裝置包括皮托管、電子微壓計(jì)和轉(zhuǎn)子流量計(jì)，其中，煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段和空氣預(yù)熱試驗(yàn)段后端各設(shè)置一個(gè)皮托管，皮托管連接電子微壓計(jì)，循環(huán)水泵與空氣預(yù)熱試驗(yàn)段之間設(shè)有轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
[0013]所述恒溫水浴的進(jìn)、出水管分別與煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段和空氣預(yù)熱試驗(yàn)段的待測定換熱管束的總進(jìn)、出水管連接，形成循環(huán)水閉環(huán)路；待測換熱管束的風(fēng)道調(diào)節(jié)閘閥開啟，另一風(fēng)道調(diào)節(jié)閘閥閉合。
[0014]所述皮托管和微壓計(jì)測量試驗(yàn)段的穩(wěn)流橫截面的平均風(fēng)速，并在煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段和空氣預(yù)熱試驗(yàn)段前后兩側(cè)設(shè)置溫度傳感器，用數(shù)據(jù)采集器逐時(shí)測定試驗(yàn)段進(jìn)、出口風(fēng)溫。
[0015]所述恒溫水浴與換熱管束相連并經(jīng)過離心水泵、轉(zhuǎn)子流量計(jì)向換熱管束供水，在恒溫水浴于換熱管束之間的連接進(jìn)、出水管上安裝進(jìn)水、出水溫度傳感器，用數(shù)據(jù)采集器逐時(shí)測定試驗(yàn)段進(jìn)、出口水溫。
[0016]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:
[0017](I)恒溫水浴充水，并加熱到設(shè)定溫度；
[0018](2)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;
[0019](3)開啟風(fēng)機(jī)，并全開待測換熱管束的風(fēng)道閘板，最大風(fēng)速運(yùn)行半小時(shí)，待工況穩(wěn)定，并讀取恒溫水浴的加熱裝置頻繁開啟的時(shí)間段，用于校核水側(cè)吸熱量和加熱量的熱平衡；
[0020](4)讀取數(shù)據(jù)采集器的水側(cè)和空氣側(cè)的進(jìn)出口溫度，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；
[0021](5)調(diào)節(jié)閘板的開度，待工況穩(wěn)定后，重復(fù)(4)步驟得到不同風(fēng)速下，水側(cè)和空氣側(cè)的進(jìn)出口溫度，以及橫截面的平均風(fēng)速。
[0022](6)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，去除試驗(yàn)壞點(diǎn)，計(jì)算換熱管束的換熱系數(shù)。
[0023]所述步驟(2)中，工況穩(wěn)定為水側(cè)進(jìn)出口管段測溫相同。
[0024]所述步驟(5)中，工況穩(wěn)定為運(yùn)行30min以上。
[0025]所述步驟￠)中，試驗(yàn)壞點(diǎn)為熱平衡誤差超過10%的點(diǎn)。
[0026]本發(fā)明的有益效果為:針對“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)”的電廠節(jié)能排煙余熱利用系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真，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)，可以保證測量準(zhǔn)確性；根據(jù)電廠系統(tǒng)實(shí)際工況模擬各設(shè)備的流動、換熱特性，對系統(tǒng)進(jìn)行仿真；在本實(shí)驗(yàn)臺可進(jìn)行各換熱管束的換熱、阻力特性試驗(yàn)；為電廠實(shí)際工程的換熱管束的設(shè)計(jì)、運(yùn)行提供可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中，A-進(jìn)風(fēng)口 ；B_風(fēng)機(jī)；D-煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段；F-空氣預(yù)熱試驗(yàn)段；J-可設(shè)置溫度和記錄加熱時(shí)間的電加熱恒溫水??；K-恒溫水箱循環(huán)泵；L-調(diào)節(jié)擋板閥；M-排風(fēng)口 ；N-數(shù)據(jù)采集器；1-8-熱電偶溫度測點(diǎn)；9-12_皮托管；13-14-電子微壓計(jì)；15-轉(zhuǎn)子流量計(jì)?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0029]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0030]如圖1所示，本測試平臺中的裝置包括離心風(fēng)機(jī)B、風(fēng)道調(diào)節(jié)閘門、煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段D、空氣預(yù)熱試驗(yàn)段F、可設(shè)置溫度和記錄加熱時(shí)間的電加熱恒溫水浴J、恒溫水浴配套循環(huán)泵、數(shù)據(jù)采集器N ;測量裝置包括皮托管、電子微壓計(jì)、風(fēng)道測點(diǎn)溫度傳感器、循環(huán)水測量溫度傳感器、轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
[0031]本平臺可測量煙氣換熱器模擬試驗(yàn)段