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原文传递一种过饱和烟气冷凝器热工性能测量系统及其测量方法

专利名称：	一种过饱和烟气冷凝器热工性能测量系统及其测量方法
摘要：	本发明公开了一种过饱和烟气冷凝器热工性能测量系统及其测量方法，用于对单个冷凝器、或依次串联的多个冷凝器进行测量；测量系统包括：测试平台本体、烟气管道、工质管道、烟气测量模块和工质测量模块。本发明能够对任意结构和材料的烟气冷凝器进行热工性能评价，通过对烟气管道和工质管道的不同数据参数的采集，结合冷凝器能效水平的计算公式，得到冷凝器能效水平，通过改变入口烟气的温度，形成冷凝器的能效曲线，结构简单，测量精度高、测量效果好。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国特种设备检测研究院
发明人：	齐国利
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910695747.6
公开号：	CN110455856A
代理机构：	北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	姜海荣
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	100029北京市朝阳区和平街西苑2号A603
主权项：	1.一种过饱和烟气冷凝器热工性能测量系统，其特征在于，用于对单个冷凝器(1)、或依次串联的多个所述冷凝器(2)进行测量；包括：测试平台本体(2)、烟气管道(3)、工质管道(4)、烟气测量模块(5)和工质测量模块(6)；所述测试平台本体(2)通过燃烧器(7)燃烧产生烟气，且用于烟气输出和工质回流；所述烟气管道(3)一端与所述测试平台本体(2)的烟气输出端连通，另一端与单个所述冷凝器(1)连通，或与多个所述冷凝器(1)依次串联连通；所述工质管道(4)用于给所述冷凝器(1)输送液体工质，并与所述测试平台本体(2)的工质回流端连通；所述烟气测量模块(5)的数量为多个，且与所述烟气管道(3)连通，所述烟气测量模块(5)布置在每个所述冷凝器(1)的烟气进口和出口，每两个相邻的所述冷凝器(1)之间共用一个所述烟气测量模块(5)，且用于测量烟气的温度、压力、成分和含湿量；所述工质测量模块(6)与所述工质管道(4)连通，且分别布置在所述工质管道(4)的进口和出口，所述工质测量模块(6)用于测量液体工质的温度、压力和流量。 2.根据权利要求1所述的一种过饱和烟气冷凝器热工性能测量系统，其特征在于，所述烟气测量模块(5)包括：用于测量烟气温度的温度传感器，标准不确定度不超过0.5％、用于测量烟气压力的压力传感器，标准不确定度不超过0.5％、用于测量烟气成分的烟气成分分析仪，其O2、CO2标准不确定度不超过0.5％，CO、NOx标准不确定度不超过2.5％，和用于测量烟气含湿量的含湿量测试仪，标准不确定度不超过1.0％。 3.根据权利要求1所述的一种过饱和烟气冷凝器热工性能测量系统，其特征在于，所述工质测量模块(6)包括：用于测工质温度的温度传感器，标准不确定度不超过0.5％、用于测量工质压力的压力传感器，标准不确定度不超过0.2％、用于测量工质流量的流量计，标准不确定度不超过2.0％。 4.根据权利要求1所述的一种过饱和烟气冷凝器热工性能测量系统，其特征在于，所述烟气管道(3)的入口温度控制在100℃-200℃之间。 5.根据权利要求1所述的一种过饱和烟气冷凝器热工性能测量系统，其特征在于，所述烟气管道(3)内的干烟气流量和未发生冷凝前的湿烟气流量，在火焰燃烧后通过NB/T47066-2018《冷凝锅炉热工性能试验方法》计算得出；烟气湿度通过NB/T47066-2018《冷凝锅炉热工性能试验方法》附录B测量得出。 6.一种根据权利要求1-5任一项所述的过饱和烟气冷凝器热工性能测量方法，其特征在于：冷凝器能效水平＝工质侧输入热量/烟气侧输出热量×100％；其中：工质侧输入热量＝离开冷凝器的工质热量－进入冷凝器的工质热量；烟气侧输出热量＝干烟气放出热量+烟气中水蒸气冷凝释放汽化潜热热量+烟气中气态介质放出热量；通过改变烟气管道入口的烟气温度，能够形成冷凝器能效水平评价曲线。 7.根据权利要求7所述的一种过饱和烟气冷凝器热工性能测量方法，其特征在于，干烟气放出热量的计算公式为：式中： Qd.fg—干烟气放出热量，kJ； —干烟气对应进口温度t1、进口全压力p1下的密度，kg/m3； Vd.fg—干烟气体积，m3； —干烟气的进口平均定压比热容，kJ/(kg·℃)； t1—进口温度，℃； —干烟气对应出口温度t2、出口全压力p2下的密度，kg/m3； —干烟气的出口平均定压比热容，kJ/(kg·℃)。 8.根据权利要求7所述的一种过饱和烟气冷凝器热工性能测量方法，其特征在于，烟气中水蒸气冷凝释放汽化潜热热量的计算公式为：式中： Qd.fg—烟气中水蒸气冷凝释放热量，kJ； —烟气中水蒸气平均密度，kg/m3； Vcond.fg.1—进口烟气中水蒸气体积，m3； Vcond.fg.2—出口烟气中水蒸气体积，m3； γcond—水蒸气汽化潜热，kJ/(kg·℃)。 9.根据权利要求7所述的一种过饱和烟气冷凝器热工性能测量方法，其特征在于，烟气中气态介质放出热量的计算公式为： Qv.fg＝ρv.fgVcond.fg.2(hv.fg.1-hv.fg.2)； Qv.fg—烟气中水蒸气(气态)释放热量，kJ； ρv.fg—烟气中水蒸气平均密度，kg/m3； hv.fg.1—进口烟气中水蒸气(气态)焓值，kJ/kg； hv.fg.2—出口烟气中水蒸气(气态)焓值，kJ/kg。
所属类别：	发明专利