加熱爐余熱回收計算軟件的應用

石學勇（遼寧石化職業技術學院,遼寧 錦州 121000）

?

加熱爐余熱回收計算軟件的應用

石學勇
（遼寧石化職業技術學院,遼寧 錦州 121000）

摘 要：加熱爐余熱回收的計算是加熱爐設計的重要指標，其設計的過程包含很多變量，變量之間互相影響，使得設計繁瑣。提出采用加熱爐余熱回收應用軟件程序，把復雜的設計和計算過程交由軟件和程序完成；介紹了在余熱回收中，主要的數學模型：主要的應用軟件，函數的應用等。

關鍵詞：加熱爐；余熱回收；計算軟件

加熱爐余熱回收計算是一個極其繁瑣復雜的過程，引用變量眾多，還需要N次反復計算，人工計算耗時長、速度及其緩慢還影響精度，于是我們使用余熱回收計算軟件進行計算，簡化復雜的計算過程。

1 加熱爐余熱回收的計算方法

依據不同的計算任務，我們可以劃分為余熱回收計算設計和余熱回收計算校核兩種。余熱的回收設計計算與校核計算的基本方法是相同的，進行計算的時侯可以根據相同的傳熱原理、公式和圖表，僅計算任務和所求數據不同。通常情況下，對已有的加熱爐余熱進行估算時常用校核余熱計算，設計制造新加熱爐時使用設計余熱計算。我們對加熱爐余熱回收認識的不斷加深，有很多成熟經驗供我們使用。設計制造新加熱爐的時候，很多情況下是將加熱爐的整體初步布置好，然后以校核余熱回收計算方法來進行修正，并不直接采用設計余熱計算了。因此，控制好校核余熱計算方法是非常重要的。

2 加熱爐余熱回收計算軟件的開發

2.1 余熱回收計算程序過程

不論是設計計算還是校核計算，都可依據下列過程進行：

（1）根據燃料、燃燒方式及加熱爐內部結構，進行加熱爐燃料的設計計算，包括加熱爐煙道內空氣量以及空氣焓煙氣量、煙氣焓，煙氣成分；

（2）加熱爐余熱回收熱平衡計算，肯定加熱爐的熱效率和燃燒消耗量；

（3）收集與計算任務相應的原始數據，其中有加熱爐燃料特性參數和主要參數；

（4）繪制煙氣溫焓表；

（5）加熱爐余熱回收計算；

2.2 余熱回收計算軟件-Excel簡介

Excel是微軟辦公套裝軟件中重要的組成部分之一，他有非常強大的數據處理和分析能力，可以使用在管理、工程、財務等領域中。對于我們來說，只要能夠掌握基本操作，就能掌握復雜難懂的編程知識，因此該軟件的應用對我們這些非計算機類專業的工程技術人員來說就很容易掌握。

（1）單輸入自變量求解。在加熱爐余熱回收及受熱面熱力計算中，大多情況下先假設加熱爐余熱溫度或受熱面出口煙氣溫度，通過復雜的計算計算出加熱爐余熱或受熱面出口煙氣溫度，計算值與假定值進行校核驗證。煙氣溫度需要回代驗證結果，此時就可以采用單輸入自變量求解方法。如假定加熱爐出口余熱溫度為單元格F10中的數值，通過一系列公式，計算出的加熱爐出口余熱溫度為F18單元格中的數值，為確保F18與F10兩單元格中的數值誤差在允許范圍內，將（F18-F10）作為目標單元格，目標值設為0，將F10作為可變單元格，一次即可求出F10的值，即加熱爐余熱出口溫度。

（2）變量VLOOKUP。變量VLOOKUP用于搜索某個工作表區域滿足條件的第一列，然后返回該區域相同行上任何單元格中的值。如果查不到要找的數值，可以回到不小于此數值的最大值。此變量能進行焓溫表中根據溫度值查找焓值或根據焓值查找對應的溫度值的查找。

變量VLOOKUP的使用：VLOOKUP（lookup_value, table_array, col_index_num），lookup_value列表中或者區域中第一列中查到的數值；table_array是要查找的數據的單元格區域；col_index_num是table_array變量中返回的匹配值的列號。col_index_num 參數是1時，返回table_ array第一列中的值；col_index_num 是2時，返回table_array第二列中的值，依此類推。

舉個例子想查找t=100℃時熱風焓，變量VLOOKUP使用方法是：=VLOOKUP（100,煙氣焓溫表！$A$5：$Q$27,12），其值為663.29。假設該溫度值不是整百，而是在相鄰兩個溫度之間，假設查找t=150℃時熱風焓，該數值在100℃和200℃之間，還得需要采用內插法才能求出150℃時的熱風焓。

3 使用Excel設計加熱爐余熱回收計算模板要點

我們以某個加熱爐為例，說明Excel建立余熱回收計算模板的過程。

（1）對于已經知道的初始值，如果他出現在某個表格中時，我們必須引用，如煙氣熱量，在加熱爐規范與燃料特性中給出，如果后面出現次數據（如加熱爐余熱回收計算表中）必須得引用，此數值不能直接輸入，這樣如果想在后面修改時可以改動一處，其余各處那么就能自行改正。最后結果的總表也要從其它表中直接引用。

（2）處理我們已知或選定的數據、計算數據、查表或圖得出的數據，我們要分別用不同顏色區分開來。使用模型計算出來的數據一定要利用模型計算。單元格的值可以跨表引用， E2中引用了燃料余熱計算表中的I27，方法為在引用的單元格前加上表名，即“燃料余熱！$I$27”。

（3）可以新建某個Excel工作表，命名為加熱爐余熱回收計算表格。通常使用工作表中插入幾個工作表，根據計算內容、加熱爐型式分別建立加熱爐規范與燃料特性、煙氣焓溫表、燃料燃燒計算、加熱爐余熱回收計算、加熱爐熱平衡及燃料消耗量計算，加熱爐余熱回收的總表格。依據實際情況，可刪減或增加工作表。

使用Excel進行加熱爐余熱回收計算的最大的特點是使用容易，對操作人員和維護人員的計算機水平要求低，容易適應加熱爐的各種結構變化，可以為工廠提供加熱爐技術改造的根據，幫助運行人員和技術人員對其中的參數進行分析，更適用于工程人員進行加熱爐的設計。

參考文獻：

［1］車得福,莊正寧,李軍等.鍋爐（第二版）［M］.西安：西安交通大學出版社,2008.

［2］同濟大學等院校編.鍋爐習題實驗及課程設計（第二版）［M］.北京：中國建筑工業出版社,1989.

［3］周強泰.鍋爐原理（第二版）［M］.北京：中國電力出版社,2009.

［4］張宏編著. Excel數據處理與分析［M］.北京：電子工業出版社,2005.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.059

作者簡介：石學勇（1974-），男，遼寧凌海人，研究生，講師，研究方向：工業自動化。