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发电站锅炉重要运转数据的耗能剖析

2011-07-23 01:55:25本站

  

  1锅炉效率计算模型

  目前,国内外通用的锅炉效率计算模型主要有GB、美国ASME标准和德国DIN标准。GB10184 - 88《电站锅炉性能试验规程》中锅炉效率的计算方法有正平衡法和反平衡法,其中正平衡法通过测定锅炉的输入热量Qr和有效利用热量Q1计算锅炉效率,而反平衡法通过测定锅炉的各项热损失计算锅炉效率。在实际的应用中,由于对燃料的消耗量和有效利用热量的测定相当困难,所以效率的计算都采用反平衡法进行。用反平衡法计算锅炉效率,在得出锅炉效率的同时还能确定锅炉的各项热损失。锅炉主要的热损失有排烟热损失q2、气体未完全燃烧热损失q3、机械未完全燃烧热损失q 4、散热损失q 5、灰渣物理热损失q 6。

  1. 1排烟热损失

  q2的确定锅炉的排烟热损失q2是由于排烟温度高于外界空气温度造成的热损失。在锅炉的各项热损失中,q2是最大的一项,一般为4 %~8 %.影响q 2的主要因素有排烟温度和排烟容积,其计算公式中Q 2 ,gy―干烟气带走的热量,kJ/ kg ;Q 2 , H 2 O―烟气所含水蒸气显热,kJ/ kg ;Q r―燃料的输入热量,kJ/ kg ;V gy―燃料燃烧生成的实际干烟气体积,m 3 / kg ;c p ,gy―干烟气的平均定压比热容,c p ,gy = f (θpy) ,kJ/ (kgK) ;θpy―排烟温度,℃;t sf―送风温度,℃;V H 2 O―燃料燃烧生成的水蒸气及相应空气湿分带入的水蒸气体积,m 3 / kg ;c p , H 2 O―水蒸气的平均定压比热容,c p , H 2 O = f (θpy),kJ/ (kgK)。

  1. 2机械未完全燃烧热损失

  q4的确定机械未完全燃烧热损失q4是由于飞灰和炉渣中含有未燃尽碳造成的热损失,一般仅次于排烟热损失。

  其计算公式中A ar―燃料收到基灰分含量, %;C -―灰渣中平均碳量与燃煤灰量的百分比, %;αlz,αfh―分别为炉渣、飞灰灰量占燃煤总灰量的质量含量百分比, %;C lz,C fh―分别为炉渣、飞灰中碳的质量百分比。

  2煤耗偏差的计算模型

  运行参数偏离目标值所引起的煤耗偏差计算模型中<ΔB i >―某一参数偏离目标值带来的煤耗变化量,g/ (kWh) ,该值为正时表示煤耗增加,为负时表示煤耗降低;<δE> i―某一参数偏离目标值导致的经济性指标的相对变化值,可以是相对效率变化值,如锅炉效率、机组效率等,也可以是该参数偏差引起的机组热耗率的相对变化值(视具体情况适当简化计算) ,经济性提高时为正,反之为负;Bb―发电标准煤耗率,g/ (kWh)。

  锅炉侧参数如排烟温度、排烟含氧量、飞灰含碳量等偏离目标值时对经济性的影响是通过锅炉效率的变化反映出来的,此时只需要计算出这些参数造成的锅炉效率相对变化量,就能得到相应的<δE> i值。

  2. 1锅炉排烟温度变化引起的耗差

  假设只有锅炉的排烟温度偏离了基准值而其它所有参数均为基准值,则根据排烟损失q 2的计算式,可以得到排烟温度偏离基准值引起的排烟损失变化量中θpy―排烟温度基准值,℃;θ′py―排烟温度当前实测值,℃。

  取<δE > i =δηb,因排烟温度偏离目标值引起的机组煤耗量变化:

  ΔB b = - B bδηb(

  2. 2锅炉排烟含氧量变化引起的耗差

  电厂锅炉普遍采用测量烟气中的含氧量来监测锅炉运行时的过量空气系数。根据排烟损失q2的计算式,可以得到排烟含氧量偏离基准值引起的排烟损失的变化量。

  2. 3飞灰含碳量变化引起的耗差

  锅炉中的机械未完全燃烧热损失主要是由飞灰中未燃尽碳造成。根据机械未完全燃烧损失q4的计算式,可以得到飞灰含碳量偏离基准值引起的机械未完全燃烧损失的变化量。

  3煤耗偏差的计算实例

  采用上述耗差分析模型,对某电厂WGZ1025/ 17. 5 - 6型亚临界自然循环汽包炉主要运行参数进行实时耗差计算,结果见1.

  4结论

  根据锅炉效率反平衡计算模型、锅炉主要运行参数煤耗偏差模型以及煤耗偏差的计算结果,可得出如下结论:

  (1)锅炉主要运行参数一旦偏离目标值,就会造成锅炉效率的降低,引起煤耗增加。所以,在运行中要尽量使运行参数接近目标值。

  (2)对电厂进行实时耗差分析能够定量地反映运行参数偏离目标值对电厂煤耗的影响,从而能够及时指导运行人员调整运行方式,使机组时刻运行在最佳工况下。

  (3)煤耗偏差结果的准确性取决于数学模型和基准值的准确性,采用上述耗差计算模型能够比较准确地计算出锅炉运行参数偏离目标值所引起的耗差,计算精度能够满足现场性能监测的要求。

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