气预热器的漏风系数漏风率及相互关系

1、空气预热器的漏风系数、漏风率及相互关系关键词：空气预热器；漏风系数；漏风率摘要：目前在不同文献中对空气预热器的漏风系数、漏风率的表达方式及两者关系上有着 不同的规定或论述，使实际使用中造成了混乱或不便。通过比较、论证和分析，对这些问题 进行了研讨和澄清。为了评定空气预热器的漏风悄况，在我国的 锅炉制造厂和电力设计院中以往大多参照前苏联 的传统做法，以空气预热器烟气侧岀、入口过剩空 气系数的差值，即“漏风系数”作为漏风指标；而 欧、美、日本等国家则用“漏风率”作为漏风的指 标。随着由ce公司引进了 300、600 mw锅炉的 制造技术及许多自欧、美、日本等国引进机组发电 工程设计的需要，目前我国

2、锅炉厂及设计院已广 泛采用“漏风率”指标。但在国内现行的技术规范 或指导性文献中对于空气预热器的“漏风系数”、 “漏风率”的确定方法及两者的相互关系出现了不 同的规定和论述，这使工程设计尤其在锅炉技术 规范书编标、评标工作中造成了 一些混乱和不便, 为此，有必要对这些问题加以讨论和澄清。1-现行技术规范或指导性文献中的几种 论述1. 1燃煤电站锅炉技术条件»sd268-88t，j在本规范的编制说明中，对空气预热器祸风 指标有以下的论述。漏风系数 m=a”一d（1）式中一一空气预热器烟气側出口、入口过 虽空气系数；漏风率人.=（2）按本规范条文§ 4.21.1的规定，回转式空

3、气 预热器运行一年后的漏率系数应不大于0. 12则 当空气预热器入口烟气的过童空气系数"为13 时，折算成漏风率应为4l = o. 12/1.3 = 0. 09（或 9%）。i- 2电站锅炉性能试验规程mb10184-88在本规程的正文及附录k“空气预热器漏风 率的测定与计算''（补充件）中，对漏风指标的定义 和计算方法有如下说明。（1）漏风系数为烟气通道出、进口处烟气的 过就空气系数之差，用式（1）计算。（2）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置之比 率。(3) 漏风率/%按(3)式计算：al = x100 = _x100my叫(3

4、)式(3)可改写为:(4)空半><100my式中;/、叫"分别为烟道进、出口处烟气质 tit ,mg/kg.mg/m (kg/s)； 漏人空气预热器烟气侧的空气质 量,mg/kg, mg/n?, (kg/s )； 分别为空气预热器进、出口空 气质 tt，mg/kg,mg/m (kg/ s)o(4) 漏风率测定同时测定相应烟道进、出口 烟气的三原子气体(r02)体积含最百分率，并按 经验公式(5进行计算。人 ro/-ro2znn九=r0?八 (5)式中 r()j、ror相应烟道区段进、岀口烟 气三原子气体(r()2)体积 含量百分率，。(5) 漏风率与漏风系数按下式进行换算

5、：a"y/k = x90(6)式中分别为烟道进、岀口处烟气过塑空气系数.1.3进口大容星火力发电设备技术谈判指 南在本文件中对回转式空气预热器的漏风指标 定义为“漏风系数”，按asme ptc4.3在rmcr 负荷下测试，按式(7)计算。漏人烟气侧的湿进入空气预複器解湿厢气重蚤(7)漏风系数=一般应不超过下列数值：锅炉投运一年内验收试验时： 6%;运行一年后：8%。但对三分仓回转式预热器的一次风侧漏风指 标，则用“一次风漏风率”来表示。au-次风重董以上3种文献中关于空气预热器漏风指标的 论述和对照9见表1所示。-次风漏孵"口一次臂量凹次风報13漏风指标燃煤电站锅 炉技术条

6、件 sd268-88,jc电站镐炉性 能试緞规程x>10184-88瞇口大容量火 力銚跆技漏风系数iaan-a鐸 x100%wy凤率-4l = x 100%/k =vx100% wy= x100%4l =手 x 90%当 4 =0. 12 =1.3 时 的漏风率al =x100%= 9.2%九普x90= &3%诚风率：満 风系数x 1001我1 ："竽! 1或 1 ： 1 llae表1现行文献中关于空气预热器 漏风指标的规定和对照2关于漏风指标定义的讨论意见从表1的对照中不难看岀，燃煤电站锅炉技 术条件sd268-88与电站锅炉性能试验规程 gb19184-88这两份现

7、行规范中对空气预热器 '漏风系数"的定义完全相同，而对空气预热器“漏 风率”的定义则是大体相同(同样计算条件f ,相 差10%)；唯有进口大容虽火力发电设备技术谈 判指南所定义的“漏风系数”与众不同，但从其内 容来看所谓的“漏风系数”实际上就是电站锅炉 性能试验规程中的“漏风率”。那么，同样一项比 值加皿,文献3中为何要将其定义为“漏风 系数"？据了解，当时的出发点是基于按通常的理 解比率，一词宜对同一介质而言，而”人/”以这 一比值中心为湿空气，川为湿烟气，两者似并 非同一介质，故考虑将其定义为“漏风系数”。但我们认为对空气预热器来说，漏入烟气侧 的空气质呈、心与

8、烟气侧烟气质量的变化加y 两者实际上是一回事只是载体不同 而已，为此文献2中明确指出可将同时写 成加 k = 77?y"- 1y'=加 k' 一 “?k"即加 k/加 >'= 加y'，这说明，加k/”“这项比值在实质上是相应 于同一介质(烟气)的，将其定义为“漏风率”在语 法上也不存在任何问题；反之，将皿血;定义为 “漏风系数”则势必要与锅炉热力计算中早已得到 公认的“漏风系数“”发生混淆，引起不必要的误 解和混乱。根据这一分析可以认为文献3中关于 空气预热器漏风指标的定义是不够确切的、不够 合适的，宜加以澄清。(9)(10)一_式中

9、aat燃料成分中的含灰蛍；w燃料的理论空气量； a烟气中的过剩空气系数。将式（10）代入式（9）得到 wy=l-o. 01 a"+l 3o6avo1306（十，）卩。=畔心cc(12)(13)(14)煤种煤质待性心计算值/%mu/%/%qlu 叭%lif1ol1.151.21.25晋东南 无烟煤106-3125. 1223. 2896 1225>.92 j 70. 92760. 9303晋中贫 煤15.72621.8223. 876 4840. 9257n. 92860. 931神木烟 煤2& 312.313.12 j. 15.707i). 90790.91140914

10、7晋北烟煤32.319.6119.77z2. 4415.8750 91660. 91980. 9228灵武烟 煤352015.51912350950.90 90430 9078准格尔长焰煤40.871031.716. 2941.-11073. 90650.91).9131元宝山 悔煤43.3；25. 2826. 3!)13-2073. 590. 880. 8843) 888428. 6527. 493.1070. 86530. 870. 875匕平均值) 90330. 907) 9104表2国内部分典型煤质的&值计算数据参考文献:3漏风率与漏风系数换算关系探讨如上所述在漏风率与漏风系数

11、两者换算关 系上，燃煤电站锅炉技术条件sd268-88与电 站锅炉性能试验规程g b10184-88这两份现行技 术规范中的规定有所不同，两者之间有10%的差 别。为了弄清其中以哪一种规定更为确切合理，现 对此加以探讨如下。按锅炉热力计算方法中的有关公式，可以写 出对1 kg燃料所产生烟气质昆的计算公式（9）。式中心-1 kg燃料所产生的烟气质量； v81 kg燃料的燃烧产物容积； 人一烟气密度。v _ 1-0. 01 /lar + 1. 3o6avo（11） 将式（11）代人gb10184-88所规定的漏风率计算 公式得到=厶叫_l- 1-0. 01 川"+1306出叫! i+上色

12、91心l306yvo式中 “=,i f one1. 306 vo 由于/<8<1.0,故可知：a"d在文献2中取用仇=0.9这一数值实际 上来源于asme ptc4.34中的经验公式，即本 文中的公式（5）。而由式（12）可知，确切的&.值与 煤质特性和空气预热器前的过剩空气系数d有 关。按国内部分典型煤质资料所计算得到的弘值 见表2所示。由上表可知，心的数值大体在0. 870. 93 范围内其中间值为0.9或90%,这也论证了 asme ptc. 4. 3规范中对&取用90%这经验 值是基木可信的。不过对国内烟煤来说取用 心=91%92%可能更为合适。计算结果也抬 岀，sd268-88中所采用的漏风率検算公式相当于 他= 1.0,这是不够确切的。4结论（1）空气预热器漏风指标的定义应以电站 锅炉性能试验规程xgb10184-88中的有关规定为 准。进口大容厳火力发电设备技术谈判指南第 2-5.7条款中所规定的“漏风系数”实际上是“漏 风率”，对此有必要加以澄清。（2）空代预热器漏风率与漏风系数4a之 间的的换算关系是血=弓:心。心值可根据本文 所提出的公式来确定，对一般烟煤、贫煤，心值波 动范围为0.90.92。但在一般的工程计算及锅 炉测试中，仍可以按gb1018-1-88的规定取用r* = 0.9。在燃煤电