[发明专利]基于T-Q图的余热锅炉热回收利用方案的可视化分析计算方法

说明书

本发明公开一种基于T‑Q图的余热锅炉热回收利用方案的可视化分析计算方法。包括如下步骤：(1)根据余热资源，选定第一余热利用方案，以热量Q为横坐标、以温度T为纵坐标绘制该余热方案中各受热面的第一T‑Q图；移动受热面对应的工质过程线并调整工质过程线端点的纵坐标T，分别完成受热面排布和多级受热面之间分界温度的调整，得到表示第二余热利用方案的第二T‑Q图；(2)结合第一T‑Q图，依据窄点温差和烟气酸露点温度得到满足条件的第一余热回收利用方案；结合第二T‑Q图，依据窄点温差和烟气酸露点温度得到满足条件的第二余热回收利用方案，(3)在满足条件的第一、第二余热回收利用方案中，依据余热锅炉用火损确定最优的余热利用方案。

技术领域

本发明属于节能环保工程技术领域，具体是涉及一种基于T-Q图的余热锅炉热回收利用方案的可视化分析计算方法。

背景技术

余热烟气资源广泛存在于钢铁、石油、化工、建材、轻工业等行业。随着能源价格的不断攀升和降低单位GDP能耗要求的不断提高，余热利用问题获得了高度关注。余热锅炉是利用余热烟气资源的主要技术途径，余热烟气携带的热能通过受热面传递给蒸汽、水等工质，进而用于发电或直接利用。科学分析余热烟气的热回收利用方案，并优化余热锅炉的设计具有十分重要的现实意义。

针对采用余热锅炉回收余热烟气热能问题的研究可分为两个层面：第一层面是总体方案层面，即针对特定条件的余热烟气资源，在考虑各种工程制约条件的前提下，面向余热回收经济性最好的目标，选择余热锅炉的工质路数，分析确定各路工质的热力参数(工质的压力、进出口温度等)以及余热锅炉的受热面级数和排布顺序，计算得到各级受热面的传热量和蒸发量等；第二层面是部件层面，主要是对余热锅炉各受热面的具体几何结构参数进行优化，如受热面管段长度、节距、管径、排数、管子排布方式等。本发明主要针对第一层面的技术问题。

针对余热锅炉热回收利用方案层面的问题，国外提出采用遗传算法对余热锅炉设计参数的优化以及多压余热锅炉中受热面布置问题进行优化；清华大学对燃气蒸汽联合循环电站余热锅炉的热力学性能进行了深入分析计算，并得到不同压力级下参数对余热锅炉热平衡计算的影响。当前，各行业和企业的余热资源条件多种多样，采用余热锅炉回收余热烟气热能的具体需求也各不相同，余热锅炉的热回收方案相应存在不同工质路数、不同工质参数、不同受热面排布等诸多优化选择问题，迫切需要一种快速、直观的方法对余热锅炉的热回收利用方案进行分析比较。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于T-Q图的余热锅炉热回收利用方案的可视化分析计算方法。

为达到上述目的，本发明一种基于T-Q图的余热锅炉热回收利用方案的可视化分析计算方法，包括如下步骤包括如下步骤：

(1)根据余热资源，选定一余热利用方案为第一余热利用方案，以热量Q为横坐标、以温度T为纵坐标绘制该余热方案中各受热面的第一T-Q图；移动受热面对应的工质过程线并调整工质过程线端点的纵坐标T，分别完成受热面排布和多级受热面之间分界温度的调整，得到表示第二余热利用方案的第二T-Q图；

(2)结合第一T-Q图，依据窄点温差和烟气酸露点温度得到满足条件的第一余热回收利用方案；结合第二T-Q图，依据窄点温差和烟气酸露点温度得到满足条件的第二余热回收利用方案，

(3)在满足条件的第一余热回收利用方案和第二余热回收利用方案中，依据余热锅炉用火损确定最优的余热利用方案。

进一步地，得到满足条件的余热利用方案的具体步骤为：

(1)给定烟气温度、成分、烟气量和工质参数，确定余热锅炉受热面分段位置和排布顺序，