熱力計(jì)算是對鍋爐進(jìn)行設(shè)計(jì)與改造的基礎(chǔ)，其計(jì)算過程繁瑣復(fù)雜是人所共知的。隨著計(jì)算機(jī)的普及，國內(nèi)有許多鍋爐設(shè)計(jì)人員已開發(fā)了一些熱力計(jì)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(shè)計(jì)均采用國外不同公司的計(jì)算軟件，國外公司均對其熱力計(jì)算方法實(shí)行保密。因此，研制大型鍋爐的熱力計(jì)算軟件便作為一項(xiàng)緊迫的任務(wù)得以提出，作者特以江西省豐城電廠4臺配300 MW機(jī)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(jì)算方法為基礎(chǔ)，應(yīng)用新的大型鍋爐爐膛換熱公式，采用面向?qū)ο笳Z言Visual Basic(以下簡稱VB)與結(jié)構(gòu)化語言FoItran對其進(jìn)行了混合編程，開發(fā)了基于Win-dows98的鍋爐熱力計(jì)算軟件。
1、程序結(jié)構(gòu)
    軟件程序結(jié)構(gòu)見圖1。
    由于Fortran語言計(jì)算功能強(qiáng)大，故本軟件計(jì)算部分由Fortran完成，但由于Fortran語言是在DOS環(huán)境中運(yùn)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(yùn)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(jié)構(gòu)化語言，程序運(yùn)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(jìn)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(jié)構(gòu)，操作軟件。
    由于煙氣、水、水蒸汽各種物性參數(shù)的計(jì)算函數(shù)在計(jì)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(jì)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(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
2、計(jì)算程序流程
    編制熱力計(jì)算軟件程序時(shí)可先按熱力計(jì)算書將它分成燃料計(jì)算、熱損失計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算和受熱面計(jì)算等4部分，而受熱面計(jì)算與結(jié)構(gòu)計(jì)算按實(shí)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(zhuǎn)向室、水平式低溫過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器等11個(gè)部分，見圖2。
3、對熱力計(jì)算的改進(jìn)與完善
3.1爐膛出口煙溫計(jì)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(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中爐內(nèi)傳熱計(jì)算方法，這些計(jì)算方法是以200～300 t/h容量以下的鍋爐爐內(nèi)傳熱試驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)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(yīng)特性、一、二、三次風(fēng)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(yàn)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(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不準(zhǔn)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(shè)計(jì)值。本文第一作者曾根據(jù)相似理論計(jì)算方法及已知實(shí)測結(jié)果，對杜波夫斯基提出的公式進(jìn)行了重大修正，得出了新的更為合理的爐膛換熱計(jì)算公式：
    由于上述公式符合大容量鍋爐的實(shí)測結(jié)果，因此本計(jì)算采用該換熱公式。
    為了驗(yàn)證這一公式的正確性，我們依據(jù)所研制的程序，將計(jì)算所得的主要熱力參數(shù)與廠家所提供的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，可見其差別很小f均按設(shè)計(jì)煤種，額定工況1。
    根據(jù)所編制的熱力計(jì)算軟件，我們對鍋爐進(jìn)行了變工況下的熱力參數(shù)計(jì)算，并與現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)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(shù)改造的需要，結(jié)果是令人滿意的。
3.2壁溫計(jì)算
    目前，管壁超溫是電站鍋爐運(yùn)行時(shí)最常見的問題，而單純的熱力計(jì)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(gè)部位；后屏過熱器、末級再熱器分別進(jìn)行了計(jì)算以預(yù)知它們在不同工況下的最高壁溫。另外，還增設(shè)了報(bào)警信號，以提醒運(yùn)行操作人員。
3.3在線效率
    鍋爐的效率是一項(xiàng)反映鍋爐運(yùn)行狀況的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，對它實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測電廠實(shí)際生產(chǎn)過程有重要的意義。為此，本軟件在純熱力計(jì)算的基礎(chǔ)上又添加了對鍋爐效率的實(shí)時(shí)計(jì)算與顯示，以便運(yùn)行操作人員可隨時(shí)了解鍋爐運(yùn)行狀況。
3.4計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)庫的建立
    以往的鍋爐熱力計(jì)算軟件，計(jì)算結(jié)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(fù)雜的信息系統(tǒng)使其它應(yīng)用程序在對其進(jìn)行引用與加工時(shí)受到很大的限制。但如果采用數(shù)據(jù)庫形式對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行存儲，一可使結(jié)果文件的冗余度最小，二可使結(jié)果數(shù)據(jù)與原程序的獨(dú)立性較大，三可方便用戶杳看。因此，本軟件中將熱力計(jì)算結(jié)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(shè)計(jì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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?cái)?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(jìn)行大部分操作。本軟件通過DAO建立與Access格式相同的本地?cái)?shù)據(jù)庫后，再利用Data控件對其進(jìn)行綁定，使用戶可通過界面對其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、刪除和查詢等操作。
4  結(jié)  論
    (1)由于本軟件是基于Windows環(huán)境采用面向?qū)ο笳Z言VB編制了人機(jī)互話過程，因此軟件具有界面良好和使用靈活顯著特點(diǎn)。
    (2)由于本軟件專門針對豐城電廠4臺配300 MW機(jī)組的鍋爐開發(fā)，并且已得到實(shí)際運(yùn)行情況的檢驗(yàn)，因此具有較強(qiáng)的實(shí)用性和準(zhǔn)確性。
    (3)與單純的熱力計(jì)算相比，本軟件添加了壁溫計(jì)算、在線效率的計(jì)算，而且本軟件將計(jì)算結(jié)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(yùn)行中有實(shí)際工程意義。