大港电厂锅炉效率反平衡计算参量经济影响分析

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锅炉效率反平衡计算参量经济影响分析张永震梁洪喜天津大港发电厂策划部300272摘要：锅炉效率计算有正平衡、反平衡两种方式，反平衡计算因为其中有参与计算过程的控制因素，如排烟温度，飞灰可燃物浓度，以及燃煤的灰分，通过分析这些因素，可以找到提高锅炉效率与这些参量的变化关系，为实际燃烧调节提供指导，节约能源。关键词：反平衡锅炉效率分析节能随着工业的迅速发展，能源耗费量不断增加，能源紧张已成为世界性的问题。节能技术成为缓解能源紧张局面的重要措施，得到世界范围的普遍重视［2］。在热电联产中，锅炉是耗费能源的主体。为实现能源的可持续发展，提高锅炉效率是根本措施。因此本文结合天津大港发电厂中锅炉的具体情况，对提高锅炉效率的方法进行了详细分析。1.工程概况大港发电厂二期锅炉采用意大利托赛厂生产的亚临界强制循环、平衡通风、中间再热燃煤汽包炉，额定蒸发量1100t/h，主汽压力17.4MPa，#3、4锅炉设计效率分别为93.4%。在锅炉稳定工况下，以1kg燃料为基础的热平衡方程如下：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6式中Qr为锅炉的输入热量；Q1为锅炉的有效利用热量；Q2为排烟损失；Q3为化学不完全燃烧损失；Q4为机械不完全燃烧损失；Q5为锅炉散热损失灰渣物理热损失；Q6为灰渣物理热损失。两边同除Qr，得：1=q1+q2+q3+q4+q5+q6锅炉效率是有效利用热量占输入热量的百分数，即锅炉效率η=q1，利用计算q1求锅炉效率的方法是正平衡。锅炉效率反平衡计算的公式：η=1-q2-q3-q4-q5-q6。反平衡计算可以通过锅炉燃烧调节的结果计算锅炉效率，因而对指导燃烧很有意义。2反平衡效率计算分析大港发电厂#3、4锅炉的各项损失中，化学不完全燃烧损失q3分别为0.9%、0.1%，锅炉散热损失q5分别为0.19%、0.3%，渣物理热损失q6分别不到0.5%。因这些损失中在总损失中所占比重较小且没有运行中可调整的因素，故在此不作分析。2.1排烟热损失q2排烟损失q2是指烟气经过锅炉全部受热面后排入大气的废烟气所带走的热量。排烟热损失是锅炉损失中最大的一项，一般为4%～8%，电厂#3、4设计的排烟损失是4.4%和5.2%。影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟量。排烟温度越高、排烟量越大则排烟损失就越大。为了降低排烟温度，锅炉在运行中，应及时吹灰打渣，以保持受热面的清洁。5 炉膛漏风不仅使排烟量加大，炉膛漏风还会使排烟温度升高，以致更加增大了排烟热损失。因此必须注意堵塞漏风。（1）分析排烟温度对煤耗的影响大港电厂的#3、4炉排烟温度的设计值是124℃。排烟损失计算公式：q2＝其中：燃料应用基灰分%燃料飞灰可燃物%燃料低位发热量kJ/kg干烟气平均定压比热1.38kJ/m3K水蒸气平均定压比热1.51kJ/m3K换算到设计进口空气温度时的排烟温度设计的进口空气温度22.7℃燃料应用基实际烧掉的碳质量含量百分率%a空气预热器出口过剩空气系数空气预热器漏风率%空气预热器入口烟气含氧量%θbpy＝［1］=0.000344若考虑空预热器入口风温的影响：=所以：*取大港发电厂#3、4锅炉燃煤设计煤种燃料应用基值：CHONSWAQy61.273.237.50.431.18.1818.29231955 由于：=6.06=5.94a=（1+8/90）*21/（21-4.0）=1.35=8.14=0.587设发电煤耗=tg/kwh=-123t-2*=0.104这样得出：排烟温度每上升10度，煤耗约增加1.1g/kwh。（2）分析排烟量对煤耗的影响排烟量的大小与煤种、送风量和漏风量有关，送风量加大，排烟热损失加大。=+［1］=＝1.603=所以：=*+1.603取Al=8%O2=4%℃工况5 计算得＝=3.062.2机械不完全燃烧热损失q4机械不完全燃烧热损失是指炉烟带出的飞灰和炉底放出的炉渣中含有未参加燃烧的碳所造成的热损失。机械不完全燃烧损失是锅炉损失的主要损失之一，仅次于排烟热损失。电厂#3、4炉设计值时的q4为1.0%、1.3%。(1)飞灰可燃物对锅炉效率的影响：机械不完全燃烧损失计算公式：［1］假如汽机效率44.8%，锅炉效率91.0%，此时飞灰可燃物1.2%，若飞灰变化到1.7%，影响机组效率-0.23%，影响发电煤耗影响1.38%，机组效率=1/发电煤耗。燃煤的低位热值为21.3mJ/kg，灰分22%，煤耗305g/kwh。t==335435当飞灰可燃物从1.2%增加到1.7%标煤耗增加1.8g/kwh。(2)燃料灰份对锅炉效率的影响=-0.000085［1］5 t=*0.000085*0.064由此得出：燃料的灰份增加5%，标煤耗增加0.3克/kwh。［1］例如：我厂#3机组燃料灰份设计值18.3%年月灰分实际值灰分影响标准煤耗数值2005.826.0%升高0.5克/kwh2005.927.1%升高0.53克/kwh2005.1028.1%升高0.59克/kwh2005.1128.6%升高0.62克/kwh按照以上燃料灰份水平，以#3机组年发电22亿kwh测算，影响标煤量增加1100多吨。3结语：以上分析了排烟温度、送风量、飞灰可燃物浓度、燃料灰分对锅炉效率的影响。这几种因素是相关的，送风量加大，会使排烟温度、飞灰可燃物降低。排烟温度过低，会引起尾部烟道的低温腐蚀。当我们针对特定煤种和负荷设定了设计值但锅炉效率达不到时，就要运用上述的分析方法来查找原因，修订控制目标值。参考文献［1］李恩辰.《锅炉计算知识》［M］.北京：水利电力出版社，1990.［2］杨帆、陈宝东、戴文志等.《原油高温底水余热的回收》［J］.煤气与热力，2005，7：49-52.张永震天津大港发电厂策划部13352090038E-mail:Dazhentj@126.com梁洪喜天津大港发电厂策划部81966775E-mail:Liang_hongxi@126.com5