火电厂锅炉中与煤元素组成对应的烟气排放量的计算

1/5基于matlab的煤的烟气排放量计算的软件开发摘要:通过已知的煤的元素组成、过量空气系数a、出口烟气压力p计算火电厂锅炉出口烟气容量、烟气中各成分的容量及三原子气体Ro2和水蒸气H2O的容积份额与其所对应的压力比时，往往需要繁杂的计算。本文在通用数据处理软件matlab的基础上运用GUI进行了二次开发，软件的开发原则是：以较快的速度对数据进行处理，一次性的精确地计算出1Kg烟气中各成分的容量。不仅节省时间，提高工作效率，而且减少出错概率。关键词:煤;元素组成;过量空气系数a;出口压力p;matlab;GUI;烟气排放量。1、分析在锅炉的运行过程中,产生的烟气成分和容积是随运行工况的变化而变化的。测定运行中烟气的成分和容积,可以了解烟气中剩余可燃物的含量、炉膛的空气供给量、烟道的漏风量等情况。这对分析炉内燃烧工况、进行燃烧调整以及改进燃烧设备都是非常必要的。在锅炉的烟气计算中,由于存在漏风,此时的烟气容积除了理论烟气容积V0外,还增加了过量空气(a-1)V0及随其带入的空气中所含的水蒸气容积0.0161(a-1)V0,a为过量空气系数,其值的大小影响到排烟损失Q2和未完全燃烧损失Q3、Q4(化学、机械)。其中,a增加2/5Q2增加,但是Q3、Q4减小;a减小时,Q2减小,但是Q3、Q4增加。所以,必存在一个最佳的a。另外,送风机和引风机消耗大量的厂用电,a增加使得厂用电增加。目前的电场中一般采用磁性氧量计或氧化锆氧量计来测量烟气中的含氧量O2,来监督锅炉运行中的过量空气系数。2、基于matlab煤的烟气排放量计算功能的设计及实现(1)GUI界面设计GUI全称是GraphicalUserInterface,即图形用户界面。Matlab包含巨大的库函数,GUI作为matlab的一部分,具有轻型、占用资源少、高性能、高可靠性、便于移植、可配置等特点。因此可以根据他的这些特点将繁杂的计算简单化、可视化。1.1面板按钮布局根据设计目标,系统界面包含27个定义栏,9个输入栏、16个输出栏和两个操作按钮。主界面见下图:3/51.2面板控制属性设置9个输入框,分别为与Car,Har,Oar,Nar,Sar,Aar,Mar,过量空气系数a,出口压力p对应的输入量,为操作中需要输入的值,颜色设置与背景图片一致,编辑模式为edittext。与输入栏对应的9个定义栏即Car,Har,Oar,Nar,Sar,Aar,Mar,过量空气系数a,出口压力p本身所在那栏,颜色设置为粉红色,编辑模式为statictext。右边十七个绿色的同样为定义栏,为输出量定义栏,编辑模式为statictext。与输出量定义栏对应的与背景图片颜色一致的方框为输出量,在这里读出结果,编辑模式为edittext。下边两个紫色的一个为计算按钮,另一个为清零按钮,编辑模式为pushbutton。2回调函数编写2.1计算按钮函数回调4/5将上述输入栏、输出栏、计算按钮、清空按钮编辑好以后,右键单击计算按钮,会出现一个任务栏,点击”callback”项,会自动弹出m文件编辑器。在编辑器底部接着编辑函数。%%读入编辑框中的数值据,文本转换为数值Car=get(handles.edit1,'String');Car=str2num(Car);……p=get(handles.edit9,'String');p=str2num(p);%%各个参数的计算Vo2=1.866*Car/100+5.56*Har/100+0.7*Sar/100-0.7*Oar/100;V0=Vo2/0.21;V=a*V0;V1=1.866*Car/100+0.7*Sar/100;V2=0.8*Nar/100+0.79*V0;V3=11.1*Har/100+1.24*Mar/100+0.0161*V0;V4=V1+V2;V5=V4+V3;V6=V2+0.79*(a-1)*V0;V7=0.21*(a-1)*V0;V8=V3+0.0161*(a-1)*V0;V9=V4+(a-1)*V0;V10=V8+V9;r1=V1/V10;p1=r1*p;r2=V8/V10;p2=r2*p;%%结果显示set(handles.edit10,'String',Vo2);set(handles.edit11,'String',V0);set(handles.edit12,'String',V);set(handles.edit13,'String',V1);set(handles.edit14,'String',V2);set(handles.edit15,'String',V3);set(handles.edit16,'String',V4);set(handles.edit17,'String',V5);set(handles.edit18,'String',V6);set(handles.edit19,'String',V7);set(handles.edit20,'String',V8);set(handles.edit21,'String',V9);set(handles.edit22,'String',V10);set(handles.edit23,'String',r1);set(handles.edit24,'String',p1);set(handles.edit25,'String',r2);set(handles.edit26,'String',p2);guidata(hObject,handles);%更新结构体上述过程便是由”计算按钮”返回的函数体。输入数据后便可进行计算操作。2.2清零按钮函数回调set(handles.edit1,'String','');……set(handles.edit26,'String','');guidata(hObject,handles);完成上述编辑后便可以进行数据的清零操作。3运行结果如果采用鹤岗烟煤,其收到基为:Car=58.14%,Har=3.86%,Oar=85/5.09%,Nar=0.62%,Sar=0.22%,Aar=20.07%,Mar=9%,假设其过量空气系数为1.2,出口压力为10Mpa。则输出结果为:如需直接进行下次计算,则可直接点击清零,便可重新输入数据进行计算。