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    熱力計算是對鍋爐進行設計與改造的基礎，其計算過程繁瑣復雜是人所共知的。隨著計算機的普及，國內(nèi)有許多鍋爐設計人員已開發(fā)了一些熱力計算軟件，但多數(shù)是針對670 t/h及以下的鍋爐。目前，由于火電站多數(shù)采用1 025 t/h或噸位更高的大型鍋爐，而這些大型鍋爐的設計均采用國外不同公司的計算軟件，國外公司均對其熱力計算方法實行保密。因此，研制大型鍋爐的熱力計算軟件便作為一項緊迫的任務得以提出，作者特以江西省豐城電廠4臺配300 MW機組的HG-1025/18.2-YM6型鍋爐為研究對象，以前蘇聯(lián)1973年熱力計算方法為基礎，應用新的大型鍋爐爐膛換熱公式，采用面向對象語言Visual Basic(以下簡稱VB)與結構化語言FoItran對其進行了混合編程，開發(fā)了基于Win-dows98的鍋爐熱力計算軟件。
1、程序結構
    軟件程序結構見圖1。
    由于Fortran語言計算功能強大，故本軟件計算部分由Fortran完成，但由于Fortran語言是在DOS環(huán)境中運行，而且為字符操作，這對用戶極為不便；而VB語言在Windows環(huán)境中運行，可為用戶提供圖文并茂的圖形操作環(huán)境。此外，F(xiàn)ortran作為一種結構化語言，程序運行順序受其編碼順序影響，而VB語言則可根據(jù)用戶需要，以任意合理的順序進行，所以本軟件用VB編制界面，使用戶可通過窗口提示輸入數(shù)據(jù)，選定結構，操作軟件。
    由于煙氣、水、水蒸汽各種物性參數(shù)的計算函數(shù)在計算過程中要多次被使用，故將其分出形成公用模塊以便被計算模塊調(diào)用。外接程序則包括Notepad軟件和Access數(shù)據(jù)庫，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
2、計算程序流程
    編制熱力計算軟件程序時可先按熱力計算書將它分成燃料計算、熱損失計算、結構計算和受熱面計算等4部分，而受熱面計算與結構計算按實際受熱面的布置情況可分成后屏過熱器、屏式再熱器、水冷壁引出管、末級再熱器、末級過熱器、過熱器排管、立式低溫過熱器、轉向室、水平式低溫過熱器、省煤器和空氣預熱器等11個部分，見圖2。
3、對熱力計算的改進與完善
3.1爐膛出口煙溫計算公式的采用
    我國鍋爐制造業(yè)一直沿用原蘇聯(lián)1973年的熱力計算標準中爐內(nèi)傳熱計算方法，這些計算方法是以200～300 t/h容量以下的鍋爐爐內(nèi)傳熱試驗數(shù)據(jù)總結出來的，而且在數(shù)據(jù)整理過程中忽略了爐膛形狀、煤的反應特性、一、二、三次風混合情況等因素的影響，另外，對煤灰沾污特性及燃燒產(chǎn)物的輻射特性的考慮也過于粗略，大量的現(xiàn)場試驗與分析表明，國內(nèi)大型鍋爐發(fā)生超溫或欠溫，其原因是由于所沿用的前蘇聯(lián)爐膛熱力計算標準不準確。最近的調(diào)查表明，我國在役的300 MW和600 MW容量級的鍋爐，其爐膛出口煙溫普遍在不同程度上偏離設計值。本文第一作者曾根據(jù)相似理論計算方法及已知實測結果，對杜波夫斯基提出的公式進行了重大修正，得出了新的更為合理的爐膛換熱計算公式：
    由于上述公式符合大容量鍋爐的實測結果，因此本計算采用該換熱公式。
    為了驗證這一公式的正確性，我們依據(jù)所研制的程序，將計算所得的主要熱力參數(shù)與廠家所提供的計算結果進行了比較，可見其差別很小f均按設計煤種，額定工況1。
    根據(jù)所編制的熱力計算軟件，我們對鍋爐進行了變工況下的熱力參數(shù)計算，并與現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)進行了比較，發(fā)現(xiàn)其誤差較小，能滿足對大型鍋爐變工況分析及技術改造的需要，結果是令人滿意的。
3.2壁溫計算
    目前，管壁超溫是電站鍋爐運行時最常見的問題，而單純的熱力計算只能得到高溫受熱面的整體平均溫度，不能反映最高溫度，因此，本軟件又對易出現(xiàn)超溫問題的3個部位；后屏過熱器、末級再熱器分別進行了計算以預知它們在不同工況下的最高壁溫。另外，還增設了報警信號，以提醒運行操作人員。
3.3在線效率
    鍋爐的效率是一項反映鍋爐運行狀況的重要經(jīng)濟指標，對它實現(xiàn)在線監(jiān)測電廠實際生產(chǎn)過程有重要的意義。為此，本軟件在純熱力計算的基礎上又添加了對鍋爐效率的實時計算與顯示，以便運行操作人員可隨時了解鍋爐運行狀況。
3.4計算結果數(shù)據(jù)庫的建立
    以往的鍋爐熱力計算軟件，計算結果都是以文本文件的形式保存，而為了生成方便用戶查看的數(shù)據(jù)文件會給程序的編制增加許多額外的工作量，此外，復雜的信息系統(tǒng)使其它應用程序在對其進行引用與加工時受到很大的限制。但如果采用數(shù)據(jù)庫形式對計算結果進行存儲，一可使結果文件的冗余度最小，二可使結果數(shù)據(jù)與原程序的獨立性較大，三可方便用戶杳看。因此，本軟件中將熱力計算結果以數(shù)據(jù)庫形式顯示。
    VB開發(fā)數(shù)據(jù)庫的工具主要包括Microsoft Jet數(shù)據(jù)庫引擎、Data控件和數(shù)據(jù)訪問對象(DAO)程序接口。DAO是設計關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構的對象類的集合，利用它，程序員可編寫代碼來訪問各種數(shù)據(jù)庫，如Microsoft  Access.dBASE、Foxpro等外部數(shù)據(jù)庫或與Microsoft  Access格式類似的本地數(shù)據(jù)庫。Data控件使用戶可不編寫任何代碼就能對數(shù)據(jù)庫進行大部分操作。本軟件通過DAO建立與Access格式相同的本地數(shù)據(jù)庫后，再利用Data控件對其進行綁定，使用戶可通過界面對其中的數(shù)據(jù)進行添加、刪除和查詢等操作。
4  結  論
    (1)由于本軟件是基于Windows環(huán)境采用面向對象語言VB編制了人機互話過程，因此軟件具有界面良好和使用靈活顯著特點。
    (2)由于本軟件專門針對豐城電廠4臺配300 MW機組的鍋爐開發(fā)，并且已得到實際運行情況的檢驗，因此具有較強的實用性和準確性。
    (3)與單純的熱力計算相比，本軟件添加了壁溫計算、在線效率的計算，而且本軟件將計算結果以數(shù)據(jù)庫形式存儲，這樣不僅方便用戶操作，還在電站鍋爐運行中有實際工程意義。