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摘 要：介绍EXCEL软件在锅炉热力计算过程中的应用，通过运用数组、单变量求解、自定义函数、数据有效性等技巧使计算更加快捷、方便。
关键词：工业锅炉；热力计算；EXCEL；自定义函数；数据有效性
1 前言
工业锅炉设计计算内容较多，包括热力、水动力、强度、烟风阻力等主要计算，还有壁温、安全阀排放量等附加计算，其中热力计算仍采用以简化的传热模型与相似理论为基础，依据大量试验和运行数据进行补充修正而得到的半经验或经验公式，其过程复杂、重复量大、效率低。
随着计算机技术的迅猛发展，CAD（Computer Aided Design）、CAE（Computer Aided Engineering）等软件也普遍应用到了锅炉结构设计中，只是锅炉计算由于锅炉形式的多样性、复杂性，还没有能完全满足要求的计算软件。
Microsoft Excel强大的表格数据处理、大量的公式函数、VBA编程等，已广泛应用到简单或中等的办公自动化中。应用EXCEL进行锅炉计算，不需要复杂的编程，可任意组合计算模块和调节系数，使设计计算、校核计算的工作效率得到大幅提高。本文就应用EXCEL进行锅炉热力计算中的技巧进行介绍。
2 应用技巧
2.1 绝对地址引用
单元格绝对地址引用，例如$A$1，这种引用是完全绝对的引用。当公式被复制时，单元格引用不会改变。例如计算焓温表烟气焓值，编辑公式时过量空气系数α地址可以设置成绝对地址，向下拖动填充柄，就可以计算出系列温度下同一部件的烟气焓值。
2.2 数组公式
数组公式可以对一组数或多组数进行多重计算，并返回一个或多个结果。先选择需要输出结果的多个单元格，在编辑栏输入完整的公式，按下“Ctrl+Shift+Enter”快捷键即形成数组公式，选中单元格后，在编辑栏可以看到公式的两端有“{}”符号标记。在图1中列C、E、G、J的单元格使用数组公式，可以保证区域中的所有公式相同，减小了意外覆盖公式的可能性，使焓温表的计算更方便。
2.3单变量求解
EXCEL单变量求解类似于一元或多元方程求解，通过一定规律多次的迭代计算，使其计算解值不断逼近真实解值，直到其误差小于计算要求为止。它的求解方式可以断定采用了弦截法，且以一定步长启动算法。[1]例如在炉膛的计算中，先假定一个炉膛出口烟温θfur1"，经过相应计算公式求出出口烟温θfur2"，把θfur1"-θfur2"作为目标单元格，目标值设为0，θfur1"设为可变单元格，一次即可自动求出炉膛出口烟温。设计计算时若所涉及的参数有任一发生改变，需人工重新计算，使目标单元格的值等于零。
对计算结果要求精度较高时，可以在“工具”菜单的“选项”对话框的“重新计算”选项卡中调整精度，把“迭代计算”的“最大误差”值调低。[2]
2.4 查找函数
EXCEL中常用的查找函数有LOOKUP、VLOOKUP（HLOOKUP）。LOOKUP函数（向量形式） 是在单行或单列区域（向量）中查找数值，然后返回第二个单列或单行区域中相同位置的数值。例如，已知炉膛温度查焓温表烟气焓值。VLOOKUP（HLOOKUP）函数按列（行）查找，返回相应值到指定的表格行（列）中。例如，已知烟气焓值查焓温表烟气温度。实际使用中还要用内插法计算，相邻值都需要用查找函数指定，公式编制起来比较麻烦。
2.5自定义函数
VBA（Visual Basic For Application）是微軟开发的在其桌面应用程序中执行的通用编程语言。使用VBA只需要有简单的编程知识，就可编制自定义函数。图2所示的是查询烟气焓值的自定义函数公式，在单元格中输入=yqhz（烟气温度、指定计算部件所在列数）就可以根据温度直接计算出各部件的烟气焓值，避免了复杂公式的输入，计算极其简便。
2.6 数据有效性+组合函数
EXCEL应用数据有效性制作下拉菜单，可直接选取预先设置好的数据。对于热力计算中需从标准表格中选取数据的系数，如飞灰份额等，可以先在单元格（E27）设置数据有效性，如图3所示，然后在数值单元格应用条件、取整、提取等组合函数预设对应的数值“=IF（INT（LEFT（E27，1））=1，0.2，IF（INT（LEFT（E27，1））=2，0.2，0.3））”，即可实现在下拉菜单选取选项后，数值单元格自动填入系数值。
此外，可以应用批注功能，把计算中需要选取的不同情况下的系数值编辑到批注内容中，可以省去了计算时查表的时间。
结束语
使用EXCEL进行锅炉热力计算快速及时、方便直观、可扩展性大，有利于分析、判断及对比，可快速完成计算及输出结果，其技巧应用得好，可达到事半功倍效果。EXCEL还有很多强大的功能，需要使用者自己摸索和开发，进一步应用到各种计算中。
参考文献
[1]万忠海，张捷.EXCEL迭代功能在热力计算中的应用[J].江西电力，2006，3.
[2]【美】John Walkenbach著，邱燕明、赵迎等译.Excel2003公式函数宝典[M].北京：电子工业出版社，2004.
关键词：工业锅炉；热力计算；EXCEL；自定义函数；数据有效性
1 前言
工业锅炉设计计算内容较多，包括热力、水动力、强度、烟风阻力等主要计算，还有壁温、安全阀排放量等附加计算，其中热力计算仍采用以简化的传热模型与相似理论为基础，依据大量试验和运行数据进行补充修正而得到的半经验或经验公式，其过程复杂、重复量大、效率低。
随着计算机技术的迅猛发展，CAD（Computer Aided Design）、CAE（Computer Aided Engineering）等软件也普遍应用到了锅炉结构设计中，只是锅炉计算由于锅炉形式的多样性、复杂性，还没有能完全满足要求的计算软件。
Microsoft Excel强大的表格数据处理、大量的公式函数、VBA编程等，已广泛应用到简单或中等的办公自动化中。应用EXCEL进行锅炉计算，不需要复杂的编程，可任意组合计算模块和调节系数，使设计计算、校核计算的工作效率得到大幅提高。本文就应用EXCEL进行锅炉热力计算中的技巧进行介绍。
2 应用技巧
2.1 绝对地址引用
单元格绝对地址引用，例如$A$1，这种引用是完全绝对的引用。当公式被复制时，单元格引用不会改变。例如计算焓温表烟气焓值，编辑公式时过量空气系数α地址可以设置成绝对地址，向下拖动填充柄，就可以计算出系列温度下同一部件的烟气焓值。
2.2 数组公式
数组公式可以对一组数或多组数进行多重计算，并返回一个或多个结果。先选择需要输出结果的多个单元格，在编辑栏输入完整的公式，按下“Ctrl+Shift+Enter”快捷键即形成数组公式，选中单元格后，在编辑栏可以看到公式的两端有“{}”符号标记。在图1中列C、E、G、J的单元格使用数组公式，可以保证区域中的所有公式相同，减小了意外覆盖公式的可能性，使焓温表的计算更方便。
2.3单变量求解
EXCEL单变量求解类似于一元或多元方程求解，通过一定规律多次的迭代计算，使其计算解值不断逼近真实解值，直到其误差小于计算要求为止。它的求解方式可以断定采用了弦截法，且以一定步长启动算法。[1]例如在炉膛的计算中，先假定一个炉膛出口烟温θfur1"，经过相应计算公式求出出口烟温θfur2"，把θfur1"-θfur2"作为目标单元格，目标值设为0，θfur1"设为可变单元格，一次即可自动求出炉膛出口烟温。设计计算时若所涉及的参数有任一发生改变，需人工重新计算，使目标单元格的值等于零。
对计算结果要求精度较高时，可以在“工具”菜单的“选项”对话框的“重新计算”选项卡中调整精度，把“迭代计算”的“最大误差”值调低。[2]
2.4 查找函数
EXCEL中常用的查找函数有LOOKUP、VLOOKUP（HLOOKUP）。LOOKUP函数（向量形式） 是在单行或单列区域（向量）中查找数值，然后返回第二个单列或单行区域中相同位置的数值。例如，已知炉膛温度查焓温表烟气焓值。VLOOKUP（HLOOKUP）函数按列（行）查找，返回相应值到指定的表格行（列）中。例如，已知烟气焓值查焓温表烟气温度。实际使用中还要用内插法计算，相邻值都需要用查找函数指定，公式编制起来比较麻烦。
2.5自定义函数
VBA（Visual Basic For Application）是微軟开发的在其桌面应用程序中执行的通用编程语言。使用VBA只需要有简单的编程知识，就可编制自定义函数。图2所示的是查询烟气焓值的自定义函数公式，在单元格中输入=yqhz（烟气温度、指定计算部件所在列数）就可以根据温度直接计算出各部件的烟气焓值，避免了复杂公式的输入，计算极其简便。
2.6 数据有效性+组合函数
EXCEL应用数据有效性制作下拉菜单，可直接选取预先设置好的数据。对于热力计算中需从标准表格中选取数据的系数，如飞灰份额等，可以先在单元格（E27）设置数据有效性，如图3所示，然后在数值单元格应用条件、取整、提取等组合函数预设对应的数值“=IF（INT（LEFT（E27，1））=1，0.2，IF（INT（LEFT（E27，1））=2，0.2，0.3））”，即可实现在下拉菜单选取选项后，数值单元格自动填入系数值。
此外，可以应用批注功能，把计算中需要选取的不同情况下的系数值编辑到批注内容中，可以省去了计算时查表的时间。
结束语
使用EXCEL进行锅炉热力计算快速及时、方便直观、可扩展性大，有利于分析、判断及对比，可快速完成计算及输出结果，其技巧应用得好，可达到事半功倍效果。EXCEL还有很多强大的功能，需要使用者自己摸索和开发，进一步应用到各种计算中。
参考文献
[1]万忠海，张捷.EXCEL迭代功能在热力计算中的应用[J].江西电力，2006，3.
[2]【美】John Walkenbach著，邱燕明、赵迎等译.Excel2003公式函数宝典[M].北京：电子工业出版社，2004.