冶金煤气锅炉空气预热器漏风率计算方法

冶金煤气锅炉空气预热器漏风率计算方法

王小平

(神华宁夏煤业集团有限责任公司烯烃一分公司750411)

摘要：工程上主要依据国标GB/T10184-1988《电站锅炉性能试验规程》附录K中提供的方法对锅炉空气预热器的漏风率进行测算，该方法适用于煤粉锅炉，对于冶金煤气锅炉却并不适用。对冶金煤气锅炉空气预热器漏风率的求解要点进行了分析，提出了适用于该类锅炉的空气预热器漏风率计算方法，结果可为冶金煤气锅炉空气预热器的漏风测试提供参考。

关键词：冶金煤气锅炉；预热器；漏风率计算

0引言

空气预热器漏风是影响锅炉运行经济性的主要因素之一，空气预热器的漏风率测试是锅炉机组大小修前后必须进行的项目。目前，工程上主要依据GB/T10184-1988《电站锅炉性能试验规程》对空气预热器的漏风率进行测算，国标GB/T10184-1988在附录K中提供了空气预热器漏风率的计算方法，因其简便易行，故得到广泛的应用。然而，该方法适用于传统的煤粉锅炉，对于冶金煤气锅炉却不适用。冶金煤气的燃料成分及特性与燃煤有很大差异，且燃冶金煤气锅炉的相关燃烧计算有别于传统的燃煤锅炉，使得冶金煤气锅炉空气预热器漏风率的求解过程与常规燃煤锅炉有较大不同。

本文从空气预热器漏风率的定义出发，结合冶金煤气的燃料特性，提出了适用于冶金煤气锅炉的空气预热器漏风率计算模型。采用该模型可以精确分析冶金煤气锅炉的空气预热器的漏风率，为该类锅炉空气预热器的性能测试提供参考，具有一定的实用意义。

1空气预热器漏风率定义及现有计算方法

国标GB/T10184-1988《电站锅炉性能试验规程》在附录中对空气预热器漏风率的测定与计算进行了补充说明，具体如下：

空气预热器漏风率为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率，按下式计算：

2现有方法存在的问题

目前，工程上通常根据经验公式(2)或公式(3)进行漏风率的测定，该方法所需测试项目少，简单易行，因此被广泛使用。然而，该方法用于冶金煤气锅炉时却存在一些问题，主要体现在以下几点:

2.1系数90的适用性

经验公式中的换算系数90是经验值，是根据大多数煤种的特性进行计算得到的平均值，适用于燃煤锅炉，能够满足常规燃煤锅炉的漏风率测算精度要求，但是对于冶金煤气锅炉却不适用：一方面，冶金煤气的成分与燃煤成分有较大区别，其对应的换算系数不能再按90取;另一方面，冶金煤气锅炉可能会出现混烧的情况，且存在不同的混烧比例工况，使得混合燃料的特性发生变化，因此换算系数不能取为某一固定值。

2.2过量空气系数求解公式存在的问题

在传统的工程应用中，一般按照式(4)计算过量空气系数:

空气预热器漏风率为空气预热器烟气侧的漏入空气质量与入口烟气质量之比，其中，漏入的空气质量为:

式(13)即为冶金煤气锅炉空气预热器漏风率与漏风系数的换算公式。

3.1.3漏风率与漏风系数的换算公式

对公式（11）进行演变，可得

对于常规的燃煤锅炉，经过大量样本的验算，漏风率与漏风系数之间的换算系数k的取值范围基本上处于87-93之间，工程上为简化测算过程，故将k值按90取。但是，对于冶金煤气锅炉，k值则不能取为90。本文根据各种煤气特性数据，同时考虑空气预热器处过量空气系数a的正常运行范围，进行k值求解，计算结果如表1所示。

由表1可见:(1)不同煤气的k值范围差别很大，对于纯烧高炉煤气锅炉，k值介于38-48之间;对于纯烧转炉煤气锅炉，k值介于58-66之间;对于纯烧焦炉煤气锅炉，k值介于95-98之间。

(2)对于高炉煤气锅炉和转炉煤气锅炉，不同煤种和运行工况下k值变化范围较大，因此不宜按某固定值选取;对于焦炉煤气锅炉，由于k值变化范围较小，故可取为平均值96.5，这样可以大大简化其空气预热器漏风率的测算过程。

(3)对于混烧煤气锅炉，k值与实际运行条件有很大关系，不能取为某一固定值，而应根据具体混烧比例，结合混合燃料特性计算得到。

4结语

(1)目前工程上主要依据国标GB/T10184-1988《电站锅炉性能试验规程》附录K中提供的方法对空气预热器的漏风率进行测算，然而，冶金煤气与其他燃料的特性有较大差异，导致该方法不能直接用于冶金煤气锅炉。

(2)对于高炉煤气锅炉、转炉煤气锅炉以及混烧煤气锅炉，漏风率与漏风系数的换算系数k值的变化范围较大，因此不宜按某固定值选取，应根据实际运行数据计算得到;对于焦炉煤气锅炉，由于k值变化范围较小，故可取为平均值，这样能大大简化空气预热器漏风率的测算过程。

(3)文章对冶金煤气锅炉空气预热器漏风率的求解方法进行了分析，提出了适用于该类锅炉的空气预热器漏风率计算方法，可为空气预热器漏风相关测试工作提供参考和借鉴。

参考文献

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