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1、第19卷第2期重庆电力高等专科学校学报2014年4月Vo1.19NO.2JournalofChongqingElectricPowerCollegeApr.2014锅炉优化运行问题分析王睿昕(山东理工大学,山东淄博255049)【摘要】建立一个使锅炉优化运行的模型,确定锅炉运行的最佳过量空气系数,用反平衡法求出锅炉热效率与过量空气系数的关系,分析锅炉的运行参数对锅炉热效率的影响。分别对排烟温度,灰渣份额,灰渣可燃物含量,飞灰可燃物含量等运行参数求偏导数,进而求出锅炉效率的相对变化率。求解可知,飞灰可燃物含量与灰渣可燃物含量对锅炉效率的影响较大。监视排烟温度,检测飞灰和灰
2、渣的含量,控制适当的送风量,使机组负荷保持相对稳定,对提高锅炉效率,优化锅炉运行有重要的作用。【关键词】锅炉优化运行;锅炉效率;最佳过量空气系数;反平衡法;相对变化率【中图分类号]TK227【文献标识码】A【文章编号】1008—8032(2014)02-0049-04运行锅炉的散热损失q比较困难,因此,以有尾部U引青受热面的蒸发量为10t/h的小锅炉为例,根据经验锅炉是火力发电厂的关键设备之一,其热效率数据,取g数值为1.7。直接影响电厂的经济性,锅炉运行优化调整已成为1.1.5灰渣物理热损失g6提高经济性、安全性和机组利用率的关键因素之一。灰渣物理热损失是指燃烧产物—
3、—灰渣,从锅锅炉的运行是一个涉及化学反应、传热传质的复杂炉排出所带走的热量损失。其计算公式为:过程,影响参数众多,主要包括煤质参数、运行参数、q6:×(c)J设备状况和运行环境等。改进锅炉节能降耗的重要手段之一,是对锅炉机组热力系统进行在线监测与式中:Ol是灰渣中的灰分质量占燃料总灰分的质量分析,进而优化其运行参数。份额,当锅炉中漏煤量很少时,该值可近似按Otk=1一『)l计算;m为飞灰份额。对于固态排渣煤粉炉在1各项热损失与锅炉效率Oh=600oC时,有经验数据可得(c{9)为560kJ/kg。1.1各项热损失1.2锅炉效率1.1.1机械不完全燃烧热损失锅炉效率即为锅
4、炉的有效利用热Q。与锅炉送机械不完全燃烧热损失q是指燃料中未燃烧人热量Q之比。利用反平衡计算方法,锅炉效率计或未燃尽碳造成的热损失。算公式为:1.1.2化学不完全燃烧热损失g3r/=100一(q2+g3+q4+g5+q6)(2)CO、HCH等可燃气体未燃烧放热就随烟气2过量空气系数离开锅炉,排人大气而造成的热损失,称化学不完全燃烧热损失q,。锅炉正常燃烧时,g,值很小,对煤粉炉内的实际空气量与理论空气量的比值称为炉炉,q3=0。内过量空气系数,炉内过量空气系数直接影响排烟1.1.3排烟热损失g2热损失q、化学不完全燃烧热损失q,、机械不完全排烟热损失q:是由于排出锅炉时
5、的烟气焓高燃烧热损失q。由于实际运行锅炉中,过量空气系于进入锅炉时的空气焓造成的热损失,是煤粉炉热数大于1,所以炉内过量空气系数对化学不完全燃损失中最重要的一项。烧热损失g的影响较小,可取q为零。建立q+1.1.4散热损失qsq3+q的数学模型,当q2+q3+g最小时,此时的炉锅炉炉墙、汽包、联箱、汽水烟风管道的温度高内过量空气系数就是最佳过量空气系数”。于环境温度散失的热量,称散热损失q。准确计算收稿日期:2014-01-21作者简介:王睿昕(1992一),在读本科学生,研究方向为电气工程及自动化专业。50重庆电力高等专科学校学报第19卷2.10【与g2的关系根据经验
6、公式:(0.5+3~5a"1)×x100%(3)式中:£——排烟空气温度,℃;tk——冷空气温度,℃。2.2仅j”与g4的关系图2最佳过量空气系数与各热损失关系求解”与q的关系,需先分别确立灰渣份额k式(6)对Ot”求导,当(q2+q3+q)7-0时,得:和炉膛出口飞灰含碳量c的表达式。由经验值可取Ot”=1.42。灰渣份额k=0.66,则飞灰份额m=1一k=0.33。所以,当”=1.42时,q2+q3+q4达到最小值,炉膛出口飞灰含碳量C与过量空气系数的数此时的过量空气系数就是最佳过量空气系数Ot”,这据关系,可通过试验获得,如表1所示。时锅炉的热损失最少,经济性最高
7、。表1试验得到炉膛出口飞灰含碳量与2.4锅炉效率与”的关系过量空气系数”数据结合式(6),以及g和q,代入式(2),可得锅炉!:!::兰:兰!::堑:兰!:竺:效率与∞”的关系式:((%)5.905.1O4.754.604.554.504.454.434.50得到拟合图形和公式如图1所示。00一E(o.5+3_5OLn1)××⋯叁:盎,。。%+1.7+×()^](7)3运行参数对锅炉效率的影响锅炉效率受q、q、q、q5、q6的影响,而q、q3、图1炉膛出口飞灰含碳量与过量空气系数ar的关系q、q、q6受排烟温度、灰渣份额、灰渣可燃物、飞灰
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