锅炉优化运行问题分析.pdf

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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