回转式空气预热器性能指标的修正办法和修正公式

回转式空气预热器性能指标的修正办法和修正公式

贾勉  孟庆军  刘桂兵  马新  张建修

  国家能源聊城发电有限公司 山东 聊城 252000

摘要介绍回转式空气预热器性能指标的定义，修正办法和修正公式。

关键词:修正；性能指标；回转式空气预热器

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0  引言                                             

目前国内关于空气预热器性能试验的法规有两种：《电站锅炉性能试验规程》（GB10184-88）和ASME PTC 4.3 (空气预热器试验导则)。通常根据合同和技术协议确定试验目的及项目。有的用户要求进行全面的预热器性能试验，有时进行部分项目试验或单项试验。通过试验确定预热器的性能是否符合合同和技术协定的规定。

预热器整体性能试验包括热力特性、漏风和烟、风阻力。

1性能简介

热力特性主要指烟气侧效率，具体考核指标为：未修正的出口烟气温度不大于设计值，出口热风温度不小于设计值。

   空气侧向烟气侧的漏风，用漏风率表示，个别用户要求用漏风系数表示。这也是主要考核指标，有时是最关键的考核标准。有的用户还要求一次风的漏风率小于一定值。

   多数用户要求空气侧阻力和烟气侧阻力小于分别的规定值。有的则要求空气侧和烟气侧阻力之和小于一定值，少数用户仅要求烟气阻力小于一定值。

试验的目的就是考核预热器，测试的热力特性、漏风率及烟、风阻力与设计值进行比较，以确定预热器的整体性能。而实测工况与设计工况总是有出入，如燃料偏差，入口烟温、入口风温、入口烟量、风量、压差等等与设计值有偏差。试验结果必须进行校正（修正）计算才能和设计值进行比较。ASME PTC 4.3 有详细计算方法。

2关于换热效率的修正办法和修正曲线

在空预器换热性能修正计算中会用到一个比值，称作X比，X比的定义是通过空预器的空气热容量和烟气热容量的比值。这个数是无量纲的，在试验中通过记录烟气侧和空气侧的出、入口温度以及烟气侧出、入口的奥氏分析读数而得出。根据后两个读数就可以得出每磅湿烟气中空气的漏入量，并能将烟气出口的试验温度修正到预热器无泄露时的烟气出口温度。X比值可用来部分地说明空气预热器出口烟气温度的试验值和设计值的差别,对排烟温度进行修正。X比值可同样受到温风抽取量、冷风引入量以及某种布置方式中烟气再循环的影响。X比的计算公式如下：

根据空预器热平衡公式：Q放=Q吸，

即Cpair*Mairout*ΔTair=Cpgas*Mgasin*ΔTgas

故X比可简化计算为Xratio=ΔTgas/ΔTair，即烟气温降除以空气温升。

如某工程设计的X比为：0.7577

而实际X比为：

则可根据下述ASME x比修正曲线进行修正

则其修正后的排烟温度如下：

3关于阻力的修正办法和修正公式

在ASME PTC4.3条款中对阻力修正的规定如下：在对温度和流量作校正后，烟气侧和空气侧的压力降的试验值要和设计值进行修正。

其计算公式为：

其中：   修正后阻力  Pa

          实测阻力    Pa

           实际流体粘度 Pa*s（）

           设计流体粘度 Pa*s（）

           实际流体密度  kg/m3

           设计流体密度  kg/m3

           设计流体质量流量  kg/s

            实际流体质量流量 kg/s

4关于漏风率的修正办法和修正公式

漏风率 A（L）

     A（L）为重量百分比，实际测量中常用测量预热器入口和出口中CO2 的容积百分数耒计算漏风率。

     此式为经验公式，目前国内外均采用。

     CO2/ ,CO2//分别为预热器入口和出口的CO2 容积百分数。

     当用O2 测量时，漏风率计算如下：

     O2容积百分数。

     漏风系数Δα和漏风率A(L)之间的关系为

     A(L)=(0.9*Δα)/α/

     α/为预热器入口过剩空气系数。

     漏风率A（L）的保证值指规定工况下的数值，如若试验工况负荷低（入口烟气量下降），则实测漏风率一般较高。若空气侧与烟气侧间的压差比设计值高，则实侧漏风率也较设计值大。如果实测漏风率大于保证值和设计值，一定要根据流量及压差的变化进行校正（修正）计算，换算到设计工况下的A（L），以便进行比较。在其它条件不变的情况下，漏风率与入口烟气量成反比，与压差的平方根成正比。

其修正计算公式如下：

其中：

         修正后漏风率

          实测漏风率

         空预器入口实际烟气量  kg/s

         空预器入口设计烟气量  kg/s

        设计冷端平均压差    Pa

       实际冷端平均压差  Pa

  空预器入口空气实际平均温度  ℃

空预器入口空气设计平均温度 ℃

3结束语

通过以上分析和论述，在空气预热器性能试验过程中，对试验单位可起到一定的指导作用，对使用厂家可起到一定的监督指导作用。对实际运行指标和设计值偏差时做出修正。

作者简介：贾勉（1994-），男，汉，山东省聊城市人，助理工程师，2014年毕业于山东建筑大学热能与动力专业，现从事电站锅炉空气预热器，回转式GGH等安全运营生产管理工作。

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