锅炉的蒸汽量测算方法及负荷分析方法、锅炉的蒸汽量测算装置及负荷分析装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103032866 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 3 2 8 6 6 A *CN103032866A* (21)申请号 201210309525.4 (22)申请日 2012.08.28 2011-212674 2011.09.28 JP F22B 37/38(2006.01) (71)申请人三浦工业株式会社 地址日本国爱媛县松山市堀江町7号 (72)发明人田中收 名本哲二 长井记章 (74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人楼高潮 (54) 发明名称 锅炉的蒸汽量测算方法及负荷分析方法、锅 炉的蒸汽。

2、量测算装置及负荷分析装置 (57) 摘要 本发明目的在于不使用蒸汽流量计也能够没 有响应延迟地测算时刻变化的蒸汽量，并且与以 往方法相比，即使燃料物性值发生变化亦能够准 确地计算蒸汽量。本发明提供的一种锅炉的蒸汽 量测算方法，连续测算来自蒸汽锅炉的蒸汽量的 时间性变化，其包含：压差测算步骤，用于测算蒸 汽锅炉的蒸汽流出路径中的第一检测位置和第二 检测位置之间的压差P；压力损耗系数计算步 骤，其根据向蒸汽流出路径流放规定流量的蒸汽 或者代替蒸汽的流体而测算出的压差P和规定 流量来计算压力损耗系数K；以及蒸汽量计算/ 输出步骤，其根据压差测算步骤中测算出的压差 P以及压力损耗系数计算步骤中计算出的。

3、压力 损耗系数K，连续计算蒸汽量X并将其作为测算值 输出。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 4 页 1/2页 2 1.一 种 锅 炉 的 蒸 汽 量 测 算 方 法， 其 连 续 测 算 来 自 蒸 汽 锅 炉 的 蒸 汽 量 的 时 间 性 变 化， 其 特征在于包含 ： 压 差 测 算 步 骤， 用 于 测 算 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 缸 体 或 者 蒸 汽 流 出 路 径 的 规 定 位 置 即 第 一 检 测 位 置 和 自 所 述。

4、 第 一 检 测 位 置 向 下 游 侧 方 向 分 开 的 所 述 蒸 汽 流 出 路 径 的 第 二 检 测 位 置 之 间的压差 P ； 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤， 其 根 据 向 所 述 蒸 汽 流 出 路 径 流 放 规 定 流 量 的 蒸 汽 或 者 代 替 蒸 汽的流体而测算出的所述压差 P 和所述规定流量， 计算压力损耗系数 K；以及 蒸 汽 量 计 算 /输 出 步 骤， 其 根 据 在 所 述 压 差 测 算 步 骤 中 测 算 出 的 压 差 P 以 及 在 所 述 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤 中 计 算 出 的 压 力 损 耗 系 数 K， 连。

5、 续 计 算 蒸 汽 量 X并 将 其 作 为 测 算 值 输出。 2.如权利要求 1所述的锅炉的蒸汽量测算方法， 其特征在于所述压力损耗系数计算步 骤包含 ： 计算基础数据测算步骤， 用于测算所述蒸汽锅炉的基准蒸汽量 X0的计算基础数据 ； 基准蒸汽量计算步骤， 其根据测算出的所述计算基础数据求取基准蒸汽量 X0；以及 系 数计算步骤， 其根据求取所述基准蒸汽量 X0时的所述压差 P 来计算压力损耗系数 K。 3.如权利要求 2所述的锅炉的蒸汽量测算方法， 其中， 所 述 计 算 基 础 数 据 是 通 往 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 燃 料 流 路 的 燃 料 流 量 N、 或 者 是 所。

6、 述 蒸 汽 锅 炉的排气流路的排气流速 M。 4.一种锅炉的负荷分析方法， 其特征在于 ： 使 用 权 利 要 求 1所 述 的 蒸 汽 量 测 算 方 法， 测 定 基 于 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 蒸 汽 使 用 负 荷 的 最 大蒸汽使用量以及 /或者测定蒸汽使用量的时间性变化的趋势。 5.一 种 锅 炉 的 蒸 汽 量 测 算 装 置， 其 连 续 测 算 蒸 汽 锅 炉 的 蒸 汽 量 的 时 间 性 变 化， 其 特 征 在于具备 ： 压 差 检 测 单 元， 用 于 测 算 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 缸 体 或 者 蒸 汽 流 出 路 径 的 规 定 位 置 即 第 一 检。

7、 测 位 置 和 自 所 述 第 一 检 测 位 置 向 下 游 侧 方 向 分 开 的 所 述 蒸 汽 流 出 路 径 的 第 二 检 测 位 置 之 间的压差 P ；以及 控 制 器， 进 行 以 下 步 骤 ：压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤， 其 根 据 向 所 述 蒸 汽 流 出 路 径 流 放 规 定 流 量 的 蒸 汽 或 者 代 替 蒸 汽 的 流 体 而 测 算 出 的 所 述 压 差 P 和 所 述 规 定 流 量， 计 算 压 力 损 耗 系数 K；以及蒸汽量计算 /输出步骤， 其根据所述压差检测单元测算出的压差 P 以及所述 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤。

8、 中 计 算 出 的 压 力 损 耗 系 数 K， 连 续 计 算 蒸 汽 量 X并 将 其 作 为 测 算 值 输出。 6.如权利要求 5所述的锅炉的蒸汽量测算装置， 其特征在于还具备， 基 础 数 据 测 算 单 元， 用 于 测 算 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 基 准 蒸 汽 量 X0的 计 算 基 础 数 据， 其 中， 所述控制器的压力损耗系数计算步骤包含 ： 基准蒸汽量计算步骤， 其根据测算出的所述计算基础数据求取基准蒸汽量 X0；以及 系 数 计 算 步 骤， 其 根 据 求 取 所 述 基 准 蒸 汽 量 X0时 的 所 述 压 差 P， 计 算 压 力 损 耗 系 数 K。 。

9、7.如权利要求 6所述的锅炉的蒸汽量测算装置， 其中， 权 利 要 求 书CN 103032866 A 2/2页 3 所 述 基 础 数 据 测 算 单 元 是 测 算 通 往 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 燃 料 流 路 的 燃 料 流 量 N的 燃 料 流 量计， 或者是测算所述蒸汽锅炉的排气流路的排气流速 M的排气流速计。 8.一种锅炉的负荷分析装置， 其特征在于 ： 具 备 如 权 利 要 求 5所 述 的 蒸 汽 量 测 算 装 置， 测 定 基 于 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 蒸 汽 使 用 负 荷 的 最大蒸汽使用量以及 /或者测定蒸汽使用量的时间性变化的趋势。 权 利 要 求 书。

10、CN 103032866 A 1/9页 4 锅炉的蒸汽量测算方法及负荷分析方法、 锅炉的蒸汽量测 算装置及负荷分析装置 技术领域 0001 本 发 明 涉 及 一 种 不 使 用 蒸 汽 流 量 计 来 测 算 蒸 汽 量 的 锅 炉 的 蒸 汽 量 测 算 方 法 及 负 荷分析方法、 锅炉的蒸汽量测算装置及负荷分析装置。 背景技术 0002 先 前， 不 使 用 蒸 汽 流 量 计 来 测 算 蒸 汽 量 的 简 易 蒸 汽 量 测 算 方 法， 通 过 专 利 文 献 1 或者专利文献 2而众所周知。 专利文献 1的方法通过燃料流量计直接使用燃料流量信号来 计 算 蒸 汽 量。 另 外，。

11、 专 利 文 献 2的 方 法 利 用 皮 托 管 根 据 全 压 和 静 压 的 差 来 测 定 烟 道 内 的 排 气流速， 从而计算燃料流量， 是利用间接计算的燃料流量信号来推测蒸汽量的方法。 不论专 利文献 1、 2均是根据锅炉的吸放热量来推测蒸汽量的方法。 0003 专利文献 专利文献 1日本专利特许第 2737753号公报 专利文献 2日本专利特开 2010-139207号公报。 发明内容 0004 如先前的专利文献 1或者专利文献 2那样的根据锅炉的 吸放热量来计算蒸汽量的 方法， 存在如下课题。 即， 根据锅炉的吸放热量进行的蒸汽量推测和实际蒸汽量测算在时间 变化速度方面不同，。

12、 所以无法没有响应延迟地测算时刻变化的蒸汽量。 例如， 如果在测算过 程 中 发 生 锅 炉 的 间 歇 供 水、 定 期 排 污 或 者 供 水 温 度 的 变 化 等， 就 无 法 准 确 地 测 算 蒸 汽 量 的 时间性变化 （ 因为其中存在由于传热或蓄热 /放热而产生的延迟 ） 。 0005 此 外， 专 利 文 献 1、 2的 蒸 汽 量 推 测 方 法 还 存 在 如 下 课 题， 作 为 基 于 锅 炉 的 吸 放 热 量 进 行 的 蒸 汽 量 推 测 中 重 要 数 据 的 发 热 量 等 燃 料 物 性 值 如 果 发 生 变 化， 推 测 的 蒸 汽 量 就 会 发生变。

13、化。 尤其在海外， 烧煤时虽然依赖于煤炭的种类， 但实际使用之前堆放在户外的碎煤 炭 中 含 水 量 的 影 响 较 大， 而 导 致 燃 料 物 性 值 变 化。 于 是， 发 热 量 /理 论 排 气 量 都 不 同， 所 以 推测的蒸汽量会发生变化。 0006 本 发 明 的 目 的 在 于， 不 使 用 蒸 汽 流 量 计 亦 能 够 没 有 响 应 延 迟 地 测 算 时 刻 变 化 的 蒸 汽 量， 并 且 与 专 利 文 献 1、 2的 以 往 方 法 相 比， 即 使 燃 料 物 性 值 发 生 变 化 亦 能 够 准 确 地 计 算 蒸汽量。 0007 本 发 明 是 为 解。

14、 决 上 述 课 题 而 成 的， 本 发 明 第 一 种 形 态 为 一 种 锅 炉 的 蒸 汽 量 测 算 方 法， 其 连 续 测 算 来 自 蒸 汽 锅 炉 的 蒸 汽 量 的 时 间 性 变 化， 其 特 征 在 于 包 含 ：压 差 测 算 步 骤， 用 于 测 算 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 缸 体 或 者 蒸 汽 流 出 路 径 的 规 定 位 置 即 第 一 检 测 位 置 和 自 所 述 第 一 检 测 位 置 向 下 游 侧 方 向 分 开 的 所 述 蒸 汽 流 出 路 径 的 第 二 检 测 位 置 之 间 的 压 差 P ；压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤， 。

15、其 根 据 向 所 述 蒸 汽 流 出 路 径 流 放 规 定 流 量 的 蒸 汽 或 者 代 替 蒸 汽 的 流 体 而 测 算 出 的 所 述 压 差 P 和 所 述 规 定 流 量， 计 算 压 力 损 耗 系 数 K； 以 及 蒸 汽 量 计 算 /输 出 步 骤， 其 根 据 在 所 述 压 差 测 算 步 骤 中 测 算 出 的 压 差 P 以 及 在 所 述 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤 中 说 明 书CN 103032866 A 2/9页 5 计算出的压力损耗系数 K， 连续计算蒸汽量 X并将其作为测算值输出。 0008 根据上述第一种发明形态， 由于直接检测出蒸汽流。

16、并根据压差 P 计算蒸汽量 X， 所以能够没有响应延迟地测算时刻变化的蒸汽量 X， 并且在计算压力损耗系数 K之后， 蒸汽 量 X的计算与燃料物性值没有关联性， 所以与专利文献 1、 2的以往方法相比， 即使燃料物性 值发生变化亦能够准确地计算蒸汽量。 0009 本 发 明 第 二 种 形 态 的 所 述 锅 炉 的 蒸 汽 量 测 算 方 法， 其 特 征 在 于 所 述 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤 包 含 ：计 算 基 础 数 据 测 算 步 骤， 用 于 测 算 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 基 准 蒸 汽 量 X0的 计 算 基 础 数 据 ；基 准 蒸 汽 量 计 算 步 。

17、骤， 其 根 据 测 算 出 的 所 述 计 算 基 础 数 据 求 取 基 准 蒸 汽 量 X0；以 及系数计算步骤， 其根据求取所述基准蒸汽量 X0时的所述压差 P 来计算压力损耗系数 K。 0010 根 据 上 述 第 二 种 发 明 形 态， 除 本 发 明 第 一 种 形 态 的 效 果 以 外， 还 有 能 够 容 易 地 计 算压力损耗系数 K的效果。 0011 本 发 明 第 三 种 形 态 的 所 述 锅 炉 的 蒸 汽 量 测 算 方 法， 其 中， 所 述 计 算 基 础 数 据 是 通 往所述蒸汽锅炉的燃料流路的燃料流量 N， 或者是所述蒸汽锅炉的排气流路的排气流速 M。

18、。 0012 根 据 上 述 第 三 种 发 明 形 态， 除 本 发 明 第 二 种 形 态 的 效 果 以 外， 还 有 能 够 利 用 燃 料 流量 N或者排气速度 M容易地计算上述基准蒸汽量 X0的效果。 0013 本 发 明 的 第 四 种 形 态 为 一 种 锅 炉 的 负 荷 分 析 方 法， 其 特 征 在 于 ：使 用 本 发 明 第 一 种 形 态 的 所 述 蒸 汽 量 测 算 方 法， 测 定 基 于 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 蒸 汽 使 用 负 荷 的 最 大 蒸 汽 使 用 量 以及 /或者测定蒸汽使用量的时间性变化的趋势。 0014 根 据 上 述 第 四 种 。

19、发 明 形 态， 根 据 通 过 本 发 明 第 一 种 形 态 的 所 述 蒸 汽 量 测 算 方 法 输 出 的 蒸 汽 量 X， 能 够 准 确 地 测 定 基 于 上 述 蒸 汽 锅 炉 的 蒸 汽 使 用 负 荷 的 最 大 蒸 汽 使 用 量 以 及 /或者测定实际的蒸汽使用量的时间性变化的趋势。 0015 本 发 明 的 第 五 种 形 态 为 一 种 锅 炉 的 蒸 汽 量 测 算 装 置， 其 连 续 测 算 蒸 汽 锅 炉 的 蒸 汽 量 的 时 间 性 变 化， 其 特 征 在 于 具 备 ：压 差 检 测 单 元， 测 算 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 缸 体 或 者 蒸。

20、 汽 流 出 路 径 的 规 定 位 置 即 第 一 检 测 位 置 和 自 所 述 第 一 检 测 位 置 向 下 游 侧 方 向 分 开 的 所 述 蒸 汽 流 出 路 径 的 第 二 检 测 位 置 之 间 的 压 差 P ；以 及 控 制 器， 其 进 行 以 下 步 骤 ：压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤， 其 根 据 向 所 述 蒸 汽 流 出 路 径 流 放 规 定 流 量 的 蒸 汽 或 者 代 替 蒸 汽 的 流 体 而 测 算 出 的 所 述 压 差 P 和 所 述 规 定 流 量， 计 算 压 力 损 耗 系 数 K；以 及 蒸 汽 量 计 算 /输 出 步 骤， 。

21、其 根 据 所 述 压 差 检 测 单 元 测 算 出 的 压 差 P 以 及 所 述 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤 中 计 算 出 的 压 力 损 耗 系数 K， 连续计算蒸汽量 X并将其作为测算值输出。 0016 根 据 上 述 第 五 种 发 明 形 态， 能 够 提 供 一 种 锅 炉 的 蒸 汽 量 测 算 装 置， 其 不 使 用 蒸 汽 流量计也能够没有响应延迟而测算时刻变化的蒸汽量 X， 并且与以往方法相比， 在计算压力 损耗系数 K之后， 即使燃料物性值发生变化亦能够准确地计算蒸汽量。 0017 本 发 明 的 第 六 种 形 态 的 所 述 锅 炉 的 蒸 汽 量。

22、 测 算 装 置， 其 特 征 在 于 还 具 备 基 础 数 据 测 算 单 元， 用 于 测 算 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 基 准 蒸 汽 量 X0的 计 算 基 础 数 据， 其 中， 所 述 控 制 器 的 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤 包 含 ：基 准 蒸 汽 量 计 算 步 骤， 其 根 据 测 算 出 的 所 述 计 算 基 础 数 据 求 取基准蒸汽量 X0；以及系数计算步骤， 其根据求取所述基准蒸汽量 X0时的所述压差 P， 计 算压力损耗系数 K。 0018 根 据 上 述 第 六 种 发 明 形 态， 除 本 发 明 第 五 种 发 明 形 态 的 效 果 以。

23、 外， 还 有 能 够 容 易 地计算压力损耗系数 K的效果。 说 明 书CN 103032866 A 3/9页 6 0019 本 发 明 的 第 七 种 形 态 的 所 述 锅 炉 的 蒸 汽 量 测 算 装 置， 其 中， 所 述 基 础 数 据 测 算 单 元 是 测 算 通 往 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 燃 料 流 路 的 燃 料 流 量 N的 燃 料 流 量 计， 或 者 是 测 算 所 述 蒸 汽 锅炉的排气流路的排气流速 M的排气流速计。 0020 根 据 上 述 第 七 种 发 明 形 态， 除 本 发 明 第 六 种 发 明 形 态 的 效 果 外， 还 有 能 够 利 用。

24、 燃 料流量计或者排气流速计容易地测算上述基准蒸汽量 X0的效果。 0021 进 而， 本 发 明 的 第 八 种 形 态 为 一 种 锅 炉 的 负 荷 分 析 装 置， 其 特 征 在 于 ：具 备 如 本 发 明 第 五 种 形 态 的 所 述 蒸 汽 量 测 算 装 置， 测 定 基 于 所 述 蒸 汽 锅 炉 的 蒸 汽 使 用 负 荷 的 最 大 蒸 汽 使用量以及 /或者测定蒸汽使用量的时间性变化的趋势。 0022 根 据 上 述 第 八 种 发 明 形 态， 能 够 提 供 一 种 锅 炉 的 负 荷 分 析 装 置， 其 不 使 用 蒸 汽 流 量 计， 能 够 没 有 响 。

25、应 延 迟 而 测 算 时 刻 变 化 的 蒸 汽 量 X， 并 且 与 以 往 方 法 相 比， 在 计 算 压 力 损 耗系数 K之后， 即使燃料物性值发生变化亦能够准确地计算蒸汽量， 从而进行 负荷分析。 0023 根 据 本 发 明， 不 使 用 蒸 汽 流 量 计 也 能 够 没 有 响 应 延 迟 地 测 算 时 刻 变 化 的 蒸 汽 量， 并 且 与 以 往 方 法 相 比， 在 计 算 压 力 损 耗 系 数 K之 后， 即 使 燃 料 物 性 值 发 生 变 化 亦 能 够 准 确 地计算蒸汽量。 附图说明 0024 图 1是实施本发明的蒸汽量测算装置的实施例 1的简要结构。

26、图。 0025 图 2是说明上述实施例 1的控制程序的流程图。 0026 图 3是说明上述实施例 1的其他控制程序的流程图。 0027 图 4是 表 示 上 述 实 施 例 1中 锅 炉 的 缸 体 内 压 力 P1和 测 算 的 蒸 汽 量 X的 时 间 性 变 化的图。 0028 图 5是实施本发明的蒸汽量测算装置的实施例 2的简要结构图。 0029 符号的说明 1 蒸汽量测算装置 2 蒸汽锅炉 3A、 3B 蒸汽流出路径 4 压差检测单元 5 基础数据测算单元 6 控制器 7 缸体。 具体实施方式 0030 接 着， 对 本 发 明 的 锅 炉 的 蒸 汽 量 测 算 方 法 的 实 施。

27、 方 式 进 行 说 明。 本 发 明 的 实 施 方 式非常适合用于已有的蒸汽锅炉所使用的蒸汽量测算装置。 上述蒸汽锅炉包含燃烧气体燃 料、 液体燃料、 固体燃料的锅炉、 以及电锅炉、 废气锅炉。 0031 下面对该实施方式进行具体地说明。 该实施方式是连续测算时刻变化的蒸汽锅炉 （ 以下， 简称锅炉 ） 的蒸汽量 X的时间性变化的锅炉的蒸汽量测算方法。 不过， 蒸汽量亦可称 为蒸汽发生量、 蒸汽流量。 0032 该 实 施 方 式 的 特 征 部 分 在 于 包 含 ：如 下 的 压 差 测 算 步 骤、 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤、 说 明 书CN 103032866 A 4。

28、/9页 7 蒸汽量计算 /输出步骤。下面对各步骤进行说明。 0033 （ 压差测算步骤 ） 压差测算步骤是测算压差 P（ P1 P2） 的步骤， 该压差 P 是上述锅炉的缸体、 或 者 缸 体 的 蒸 汽 流 出 路 径 （ 可 称 之 为 蒸 汽 流 出 管 或 者 蒸 汽 流 出 管 路 ） 的 规 定 位 置 即 第 一 检 测 位 置 的 压 力 P1和 自 上 述 第 一 检 测 位 置 向 下 游 侧 方 向 分 开 的 上 述 蒸 汽 流 出 路 径 的 第 二 检 测 位置的压力 P2之间的差。 0034 上 述 第 一 检 测 位 置 可 设 在 上 述 缸 体 内。 又， 。

29、上 述 第 二 检 测 位 置 亦 可 设 置 在 蒸 汽 联 箱 （steam header） 。当然， 上述第一检测位置以及上述第二检测位置也可以不设置在缸体 或蒸汽联箱， 而是设置在上述蒸汽流出路径。 上述蒸汽联箱是存储来自上述锅炉的蒸汽， 并 分配给蒸汽使用设备的蒸汽汇集部。 0035 （ 压力损耗系数计算步骤 ） 此 外， 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤 优 选 为 根 据 向 上 述 蒸 汽 流 出 路 径 流 放 规 定 流 量 的 蒸 汽 而 测算出的上述压差 P 和上述规定流量， 来计算压力损耗系数 K的步骤 （ 称为第一种方式的 计 算 步 骤 ） 。 然 而， 亦。

30、 可 是 根 据 向 上 述 蒸 汽 流 出 路 径 流 放 代 替 蒸 汽 的 规 定 流 量 的 流 体 （ 气 体 或 者 液 体 ） 而 测 算 出 的 上 述 压 差 P 和 上 述 规 定 流 量， 来 计 算 压 力 损 耗 系 数 K的 步 骤 （ 称 为 第二种方式的计算步骤 ） 。 0036 首先， 对第一种方式的计算步骤进行说明。 该计算步骤包含 ：计算基础数据测算步 骤， 用 于 测 算 上 述 蒸 汽 锅 炉 的 基 准 蒸 汽 量 X0的 计 算 基 础 数 据 ；上 述 压 差 测 算 步 骤 ；基 准 蒸 汽 量 计 算 步 骤， 其 根 据 测 算 出 的 上。

31、 述 计 算 基 础 数 据， 求 取 基 准 蒸 汽 量 X0；以 及 系 数 计 算 步 骤， 其 基 于 下 面 的 压 力 损 耗 计 算 式 （1） ， 根 据 求 取 上 述 基 准 蒸 汽 量 X0时 的 上 述 压 差 P， 计 算 压 力 损 耗 系 数 K。 如 果 将 流 动 管 路 的 阀 门、 弯 曲 等 损 耗 因 素 的 总 和 设 为 K， 则 压 力 损 耗 可 用式 （1） 来表示。 0037 P KX2 （1） 其中， 是压力 P1（ 或者 P1和 P2的平均值 ） 时的蒸汽比重量 （ 该值只要利用已有的蒸 汽压的关系式便可计算出 ） 。 0038 式 （。

32、1） 是将蒸汽量 X的计算式 （B） 代入作为速度 V相关的普通的压力损耗计算式 （A） 而得到的压力损耗计算式。 0039 P KV2 2（A） X R2V （B） 其中， R是蒸汽流出路径的管内半径。 0040 P （K 22R4） X2 KX2 其中， K K 22R4 在此， 式 （1） 中是以蒸汽量 X的关系式来表示压力损耗计算式， 但并不限定于此。 0041 上 述 基 准 蒸 汽 量 计 算 步 骤 中 的 计 算 基 础 数 据 是 能 计 算 出 上 述 基 准 蒸 汽 量 X0的 数 据。 上 述 计 算 基 础 数 据 优 选 为 通 往 上 述 锅 炉 的 燃 料 流 。

33、路 的 燃 料 流 量 （ 亦 可 换 言 之 为 燃 料 使 用量 ） N或者上述锅炉的排气流路的排气流速 M。 然而， 除燃料流量 N以及排气流速 M以外， 如果有能容易地测算且能计算出基准蒸汽量 X0的数据， 则并不限定于燃料流量 N以及排气 流 速 M。 例 如， 如 果 是 连 续 供 水 控 制 的 锅 炉， 则 可 根 据 供 水 量 的 测 算 来 计 算 基 准 蒸 汽 量 X0。 在此， 上述计算基础数据并不是仅指燃料流量 N或者排气流速 M， 亦包含计算基准蒸汽量 X0 说 明 书CN 103032866 A 5/9页 8 所需测算的其他数据。 0042 此 外， 上 述。

34、 计 算 基 础 数 据 是 用 于 计 算 作 为 计 算 下 述 压 力 损 耗 系 数 K的 基 础 数 据 的 基准蒸汽量 X0所需的数据， 所以在计算压力损耗系数 K之后， 则无需测算。如式 （1） 所示， 计 算 出 压 力 损 耗 系 数 K之 后， 只 要 知 道 表 示 蒸 汽 状 态 的 蒸 汽 比 重 量， 就 能 够 不 受 燃 料 系 统、 燃烧系统的影响而计算出基准蒸汽量 X0。 当然， 在计算压力损耗系数 K之后， 有必要的话亦 可对上述计算基础数据进行测算。 0043 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤 包 含 ：根 据 测 算 出 的 上 述 计 算 基 。

35、础 数 据 （ 燃 料 流 量 N、 排 气 流速 M） 求取吸热量 Q， 并根据求出的吸热量 Q求取基准蒸汽量 X0的步骤。 0044 根据上述计算基础数据即燃料流量 N求取吸热量 Q， 并根据求出的吸热量 Q求取基 准 蒸 汽 量 X0的 方 法， 已 通 过 专 利 文 献 1等 而 众 所 周 知。 于 本 发 明 的 实 施 方 式 中， 如 专 利 文 献 1所述， 利用装备于上述锅炉燃料流路的燃料流量计测算燃料流量 N， 利用下式可计算出 基准蒸汽量 X0。在此， 专利文献 1的燃料是液体燃料。 0045 吸热量 Q燃料流量 N燃料比重 燃料低位发热量 （ 燃料低发热量 ） 基准。

36、蒸汽量 X0吸热量 Q锅炉效率 焓增加量 此外， 根据上述计算基础数据即排气流速 M的测算求取吸热量 Q， 并根据求出的吸热量 Q求取基准蒸汽量 X0的方法， 已通过专利文献 2而众所周知。 于本发明的实施方式中， 如专 利 文 献 2所 述， 测 算 排 气 流 速 M， 同 时 测 算 用 于 计 算 排 气 温 度、 空 气 比 （ 过 剩 空 气 系 数 ） 的 氧 浓度或者二氧化碳浓度， 并计算燃料流量 N， 从而最终可计算出基准蒸汽量 X0。 0046 在该实施方式中， 求取上述基准蒸汽量 X0的方法不是本发明的特征部分。 通过该 实 施 方 式 中 测 算 排 气 流 速 M来 。

37、求 取 上 述 基 准 蒸 汽 量 X0的 方 法 并 不 限 定 于 专 利 文 献 2。 此 外， 如 专 利 文 献 2那 样， 可 不 使 用 皮 托 管， 而 是 利 用 类 似 用 于 风 速 计 的 叶 轮 式 排 气 流 速 计 或 者 热 线 式 流 速 计 来 测 算 排 气 流 速 M。 此 外， 基 准 蒸 汽 量 X0的 计 算 式 亦 不 限 定 于 专 利 文 献 2 的数 式。 0047 基 准 蒸 汽 量 X0是 为 求 取 上 述 压 力 损 耗 系 数 K而 暂 时 需 要 的 蒸 汽 量。 为 了 排 除 锅 炉 自 身 蒸 汽 量、 锅 炉 中 的 蓄。

38、 热 所 造 成 的 影 响， 而 将 上 述 锅 炉 的 缸 体 内 圧 力 P1以 及 下 游 的 压 力 P2都是基本稳定的状态作为该基准蒸汽量 X0的测定条件而进行测定。所谓 基本稳定 的 状 态 是 指 基 本 无 压 力 变 动 （ 例 如， 数 %以 内 的 压 力 变 动 状 态 持 续 一 定 时 间 ） 。 一 定 时 间优选为 1分钟左右， 更优选的是 5 10分钟左右。 在此， 对于基准蒸汽量 X0， 可通过根据 测 算 压 差 P 而 得 到 的 连 续 蒸 汽 流 量 变 化 的 图 表 来 测 算 数 日 的 最 大 蒸 汽 量 或 固 定 负 荷 运 转 时 间。

39、 等， 来 商 榷 其 合 理 性。 如 果 基 准 蒸 汽 量 X0的 测 算 时 刻 明 显 不 恰 当， 则 可 根 据 该 图 表 来判定最大量持续一定时间的梯形顶部， 从而校正基准蒸汽量 X0。 0048 上 述 系 数 计 算 步 骤， 是 在 求 出 上 述 基 准 蒸 汽 量 X0之 后， 基 于 上 述 压 力 损 耗 计 算 式 （1） ， 根 据 求 取 上 述 基 准 蒸 汽 量 X0时 的 上 述 压 差 P 来 计 算 压 力 损 耗 系 数 K的 步 骤。 更 具 体而 言， 假设基于上述压力损耗计算式 （1） ， 根据求取上述基准蒸汽量 X0时的上述压差 P 而。

40、计算出的蒸汽量 X、 与基准蒸汽量 X0相等， 由此来计算压力损耗系数 K。 0049 其次， 对第二种方式的计算步骤进行说明。 在该计算步骤中， 向上述蒸汽流出路径 流放规定量的空气， 将此时的空气流量 X1和压差 P 代入下述压力损耗计算式 （2） ， 从而求 取压力损耗系数 K。空气亦可用代替蒸汽的流体 （ 其他气体或液体 ） 来替代。 0050 P KX21 （2） 说 明 书CN 103032866 A 6/9页 9 其中， 1 是空气密度。 0051 该 第 二 种 方 式 的 计 算 步 骤 与 第 一 种 方 式 的 计 算 步 骤 相 比， 需 要 花 费 一 定 的 费 用。

41、 但 可 根 据 实 际 情 况 而 酌 情 采 用。 于 该 第 二 种 方 式 中， 使 用 已 有 锅 炉 的 蒸 汽 流 出 配 管 流 放 规 定 流 量 的 稳 定 气 体 等 以 代 替 蒸 汽， 从 而 能 够 测 算 出 压 力 损 耗。 此 外， 在 新 建 锅 炉 中， 能 够 利 用 压缩机使规定流量的空气流动来进行测算。 0052 （ 蒸汽量计算 /输出步骤 ） 此 外， 蒸 汽 量 计 算 /输 出 步 骤 包 含 蒸 汽 量 计 算 步 骤 和 蒸 汽 量 输 出 步 骤。 蒸 汽 量 计 算 步 骤， 是 基 于 上 述 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤 。

42、中 计 算 的 压 力 损 耗 系 数 K， 连 续 计 算 蒸 汽 量 X的 步 骤。 具 体 而 言， 是 基 于 上 述 压 力 损 耗 计 算 式 （1） ， 根 据 上 述 压 差 测 算 步 骤 中 测 算 出 的 压 差 P 和上述压力损耗系数计算步骤中计算出的压力损耗系数 K， 连续计算蒸汽量 X的步骤。 0053 此外， 上述蒸汽量输出步骤， 是将计算出的蒸汽量 X作为测算值输出的步骤。 该输 出 方 法 包 含 ：通 过 在 蒸 汽 量 测 算 装 置 的 显 示 器 等 报 知 器 上 显 示 测 算 值 信 号 等 来 进 行 通 知 的 方法 ；以及从蒸汽量测算装置向。

43、与其分开的管理装置发送测算值信号的方法。 0054 根 据 上 述 说 明 的 实 施 方 式， 能 够 基 于 基 准 蒸 汽 量 X0的 计 算 基 础 数 据， 容 易 地 计 算 出 压 力 损 耗 系 数 K。 此 外， 由 于 根 据 直 接 检 测 蒸 汽 流 的 压 差 P 计 算 蒸 汽 量 X， 而 能 够 没 有 响应延迟地测算时刻变化的蒸汽量 X。 进而， 在计算压力损耗系数 K之后， 蒸汽量 X的计算 与 燃 料 物 性 值 没 有 关 联 性， 所 以 与 以 往 方 法 相 比， 即 使 燃 料 物 性 值 发 生 变 化 亦 能 够 准 确 地 计算蒸汽量 X。。

44、 0055 以 上 说 明 的 蒸 汽 量 测 算 方 法 可 适 用 于 锅 炉 的 负 荷 分 析。 在 该 负 荷 分 析 方 法 中， 基 于测算出的蒸汽量 X， 进行基于上述锅炉的蒸汽使用负荷的最大蒸汽使用量的测定。 此外， 还 可 够 构 成 为 不 仅 测 定 基 于 上 述 锅 炉 的 蒸 汽 使 用 负 荷 的 最 大 蒸 汽 使 用 量， 还 测 定 蒸 汽 使 用 量的时间性变化的趋势。 此外， 还可够构成为仅测定蒸汽使用量的时间性变化的趋势， 以替 代上述锅炉的最大蒸汽使用量的测定。 最优选的是， 将从锅炉的起蒸开始到停止锅炉， 直到 缸 体 内 压 力 接 近 0为 。

45、止 的 蒸 汽 量 X的 时 间 性 变 化 的 图 表 输 出， 以 使 无 论 哪 种 测 定 都 能 够 根 据 连 续 测 算 出 的 蒸 汽 量 X的 值 由 人 进 行 判 断。 当 然， 也 可 构 成 为 利 用 控 制 器 自 动 判 定 最 大 蒸汽使用量。 0056 此 外， 以 上 的 蒸 汽 量 测 算 方 法 是 利 用 下 述 蒸 汽 量 测 算 装 置 而 实 现 的。 一 种 锅 炉 的 蒸 汽 量 测 算 装 置， 其 连 续 测 算 蒸 汽 锅 炉 的 蒸 汽 量 的 时 间 性 变 化， 其 特 征 在 于 具 备 ：压 差 检 测 单 元， 用 于 测。

46、 算 上 述 蒸 汽 锅 炉 的 缸 体 或 者 蒸 汽 流 出 路 径 的 规 定 位 置 即 第 一 检 测 位 置 和 自 上 述 第 一 检 测 位 置 向 下 游 侧 方 向 分 开 的 上 述 蒸 汽 流 出 路 径 的 第 二 检 测 位 置 之 间 的 压 差 P ； 以 及 控 制 器， 进 行 以 下 步 骤 ：压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤， 其 根 据 向 上 述 蒸 汽 流 出 路 径 流 放 规 定 流 量 的 蒸 汽 或 者 代 替 蒸 汽 的 流 体 而 测 算 出 的 上 述 压 差 P 和 上 述 规 定 流 量， 计 算 压 力 损 耗 系 数 K。

47、；蒸 汽 量 计 算 步 骤， 其 基 于 上 述 压 力 损 耗 计 算 式 （1） ， 根 据 上 述 压 差 检 测 单 元 测 算 出 的 压 差 P 以 及 上 述 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤 中 计 算 出 的 压 力 损 耗 系 数 K， 连 续 计 算 蒸 汽 量 X；以及蒸汽量输出步骤， 其将计算出的蒸汽量 X作为测算值输出。 0057 该 实 施 方 式 的 蒸 汽 量 测 算 装 置 优 选 构 成 为， 具 备 基 础 数 据 测 算 单 元， 用 于 测 算 上 述 蒸 汽 锅 炉 的 基 准 蒸 汽 量 X0的 计 算 基 础 数 据， 其 中， 上 述。

48、 控 制 器 的 压 力 损 耗 系 数 计 算 步 骤 包 含 ：计 算 基 础 数 据 测 算 步 骤， 其 测 算 上 述 蒸 汽 锅 炉 的 基 准 蒸 汽 量 X0的 计 算 基 础 数 据 ；以 及 基 准 蒸 汽 量 计 算 步 骤， 其 根 据 测 算 出 的 上 述 计 算 基 础 数 据 求 取 基 准 蒸 汽 量 X0；并 且 基 于 说 明 书CN 103032866 A 7/9页 10 上 述 压 力 损 耗 计 算 式 （1） ， 根 据 求 取 上 述 基 准 蒸 汽 量 X0时 的 上 述 压 差 P 计 算 压 力 损 耗 系 数 K。 0058 上 述 压 。

49、差 测 算 单 元 优 选 为 测 算 2个 压 力 传 感 器 同 时 刻 测 算 时 产 生 的 差， 不 过 亦 可 为公知的压差计。 利用 2个压力传感器同时刻测算的情况下， 压力传感器作为同种类、 同规 格 的 传 感 器， 随 时 进 行 包 含 以 下 内 容 的 运 算 处 理 ：根 据 未 燃 烧 无 压 力 下 和 运 转 中 或 者 运 转 停 止 后 等 燃 烧 停 止 时 （= 流 量 为 0时 ） 的 加 压 下 的 2个 信 号 对 压 力 -输 出 的 直 线 校 正 ；以 及 至少在无压力下的零点校正。 0059 此 外， 上 述 基 础 数 据 测 算 单 元 优 选 包 含 ：用 于 测 算 燃 料 流 量 N的 燃 料 流 量 计 或 者 用于测算排气流。