锅炉热经济性的诊断模型
大型电站锅炉运行热经济性分析
大型电站锅炉运行热经济性分析最近几年随着我国社会不断发展和进步，和我国经济持续发展，电力企业发展迎来了全新的机遇和挑战。
现阶段我国大型电厂的发电依然采用燃煤发电，煤炭的消耗量巨大，怎样提高燃料的利用率就成为现阶段我们需要重点攻克的难题。
电厂锅炉热力系统作为火力发电的一个重要组成部分，其运行的经济性在很大程度上影响到整个电厂运行的科学性，当锅炉系统负荷发生变化后，电站锅炉运行的热经济性将会发生显著的变化，因此，做好大型电站锅炉运行热经济性分析就显得十分重要了。
本文主要结合实际情况，就影响大型大电站锅炉运行热经济性的影响因素进行了分析，然后提出了相应的优化对策，希望通过本次研究对更好的促进电厂能源高效利用有一定助益。
标签：大型电站锅炉运行热经济效益随着我国可持续发展战略不断发展，大型电站在電力市场中所占据的份额和竞争力越来越大，其对煤炭资源的需求量也在不断提升，但是最近几年，随着国家对能源领域不断进行改革，对煤炭的需求量不断增长，国家高度重视煤炭资源的开采和后续的利用，但是由于电厂发电设备能源利用效率不高，往往需要投入大量的资源才能生产出既定电能，电站发电成本显著提升，这种情况的出现对火力发电企业造成了巨大的生产压力，面对这些问题需要电力企业及时作出改变，通过提高锅炉运行的热经济性，高效利用煤炭资源。
一、影响大型电站锅炉运行热经济性的因素分析1.蒸汽因素在电站发电过程中，锅炉蒸汽参数的高低直接影响到煤炭资源的利用情况，蒸汽参数的合适与否将会对发电厂的热力循环系统的运行效率产生极大的影响，因此，就要求锅炉运行过程中让锅炉内的蒸汽参数维持在一个比较稳定的标准下，要想达到这个要求，一方面需要运行人员具备较高的责任心，确保热工自动装置的投入率，另一方面发电站也可以使用相应的技术保证锅炉内自然循环的煤粉保持稳定的投入，从而提高了设备的自动化运转水平，并确保其可以根据不同的煤炭资源类型，运行负荷做出及时的调整。
电锅炉经济性分析案例
电锅炉推广经济性分析案例1经济分析方法拟定集中式电锅炉不同技术方案，编制典型案例，考虑初投资和年运行成本，以年费用为综合指标，与天燃气锅炉进行经济性比较，年费用低者经济性更优。
年费用计算式为：AC＝I×i×（1＋i）N/〔（1＋i）N－1〕＋C其中，AC——年费用；I——初投资；i——折现率；C——年运行成本。
年供热运行成本计算式如下：C=D×H/（V×η）×P其中：C——年供热运行成本；D——运行天数；H——日均供热量；V——燃料热值；η——锅炉效率；P——燃料价格。
鉴于人力成本和维修成本具有较强的地域性，故在案例计算中，不考虑人力成本和维修成本；电力增容及配网改造和燃气管道敷设产生费用与具体工程建设条件密切相关，因此在典型案例计算中不考虑。
2典型分析范例常见清洁能源锅炉系统包括电锅炉直供系统、电锅炉蓄热供热系统和燃气锅炉供热系统。
鉴于这三种系统可适用于不同的供热规模，故宜建立典型供热范例，针对不同技术类型分别拟定技术方案，与燃气锅炉系统进行经济性比较。
为确保典型案例分析的覆盖性，选择天然气价格较高的上海和较低的新疆分别进行计算。
典型范例主要边界条件如下：●设计热负荷：1400kW●项目性质为办公楼，正常供热时间设定为08:00～18:00，共10小时●采暖期的最大单日供热需求量：9100kWh●采暖期平均单日供热需求量：5915kWh在满足上述供热需求的情况下，拟定热产品为热水和蒸汽两类共5种类型锅炉系统的技术方案如下：（1）电锅炉蓄热供热系统最大单日供热需求量在谷电8小时内全部蓄热完毕。
国内组装常压电热水锅炉的热效率取98％，则小时装机功率为1160kW，故配置2台储热功率为520kW的电热水锅炉，并配置有效蓄热容积为174m3（供回水温差取45℃）的常压蓄热水箱。
系统寿命周期为25年。
（2）电锅炉直供热水系统最大小时供热负荷1400kW，按照热效率98%计算，小时装机功率为1428kW，则配置两台720kW的电锅炉。
热力发电厂第一章 评价电厂热经济性的方法--杨义波
(五)发电机效率
(六)、纯凝汽式发电厂的总效率1.已知电厂的各项上述损失，则纯凝汽式发电厂的总效率ηndc为:2.若已知汽轮发电机组输出功率户Pd、燃料消耗量Bd、燃料低位发热量QDW，则纯凝汽式发电厂的总效率也可由下式进行计算：
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以发电厂每发出1kW·h的电能为基础，根据发电厂的能量分配情况，得出其热平衡式为：
三、发电厂的热平衡
热效率
效率分析法的实质是能量的数量平衡，所以也称为热力学第一定律效率。
热量法
1.1 热力发电厂热经济性的评价方法
1.1.2 做功能力分析法
1. 熵分析法—孤立系统熵增原理
熵分析法是通过计算熵增来确定做功能力损失的方法，通常取环境状态作为衡量系统做功能力大小的参考状态，即认为系统与环境相平衡时，系统不再有做功能力。
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(四)汽轮机机械效率 汽轮机输出给发电机轴端的功率与汽轮机的内功率之比的百分数，称之为机械效率，即： 汽轮机机械效率反映了汽轮机支持轴承、推力轴承与轴和推力盘之间的机械摩擦耗功，以及拖动主油泵、凋速系统耗功量的大小。机械效率一般为 96％一99％。
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发电机的输出电功率与轴端输入功率之比的百分数称为发电机效率ηd ，即 ：
锅炉效率反映了锅炉设备运行经济性的完善程度，其影响因素很多，如锅炉的参数、容量、结构特性及燃料种类等。大、中型锅炉的效率一般在85％一94％范围内。
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(二)管道效率 在工质流过蒸汽管道和给水管道时，会有一部分热损失。热损失的大小用汽轮机组的热耗量与锅炉设备热负荷的比值的百分数来表示。其表达式为： 对于给水管道的散热损失，可视为水在水泵中的焓升值与之相平衡。 管道效率反映了管道绝热保温的完善程度，若不计工质损失，则管道效率的数值一般为99％。若考虑工质损失，则其值为96％一97％。
锅炉经济性快速定位评价
锅炉经济性简化快速定量分析朱国琪李亚琴（宁夏中宁发电有限责任公司..中宁.. 755100）摘要：本文论述锅炉运行中排烟温度、排烟氧量、飞灰可燃物含量、主汽流量、各级减温水量对锅炉经济性的影响，同时通过计算定量其影响程度，以便对锅炉运行的经济性快速做出评价，指导锅炉经济运行。
关键词：锅炉煤耗我公司1＃机组330MW锅炉为武汉锅炉股份有限公司生产的WGZ1112/17.5-3型亚临界参数汽包炉。
锅炉采用自然循环，单炉膛，双通道低NO X轴向旋流式燃烧器，前后墙对冲布置，一次中间再热，尾部双烟道布置，烟气挡板调温，三分仓容克式空气预热器，刮板式出渣装置，钢构架，全悬吊，平衡通风，全封闭岛式布置。
电厂锅炉的经济运行是一个急需得到重视的问题，这不仅牵扯企业的经济效益，而且在能源日益短缺的将来对节约能源，实现持续协调发展更具重大意义。
我国煤炭60%以上消费用在发电方面，节能降耗对电站锅炉更是迫在眉睫。
众所周知，在煤粉锅炉的热损失当中，排烟损失Q2是最大的一项，一般占到7～8%左右，第二是机械不完全燃烧损失Q4占到1～2%左右，而化学不完全燃烧损失Q3、散热损失Q5、灰渣物理显热损失Q6只占很少份额。
所以在研究锅炉经济性时我们应重点控制Q2和Q4的损失量，而影响Q2的主要是排烟量（用排烟氧量来标志大小）和排烟温度，影响Q4的主要是飞灰可燃物含量，这三个指标是我们研究锅炉效率最应注意的。
另外，主蒸汽流量和各级减温水量虽然不直接影响锅炉效率，但对循环效率有很大影响，因为主汽流量的增加使进入凝汽器的蒸汽量增加，从而使冷源损失增大。
而减温水量的增加使其在锅炉内加热到额定参数需要的热量增加，从而使机组的热耗增大。
所以这两项也是我们在锅炉运行时应特别关注的指标。
至于主汽压力、主汽温度对经济性的影响是通过主汽流量来体现，因为主汽压力、主汽温度达不到要求时，只有通过增加主汽流量来保证电负荷，所以对主汽量的分析实际已涵盖了这些因素的影响。
锅炉设计经济分析报告
锅炉设计经济分析报告引言锅炉是工业生产中不可或缺的设备，广泛应用于发电、石化、纺织、化工等领域。
锅炉设计的经济性分析是确保项目能够高效运作和为企业带来良好经济效益的关键环节。
本报告旨在对锅炉设计的经济性进行详细的分析和评估，为相关决策提供依据。
方法数据收集为了进行本次经济性分析，我们需要收集以下数据：1. 锅炉的设计参数，如额定蒸发量、额定压力和额定温度。
2. 锅炉的燃料成本和燃料消耗量。
3. 锅炉的运行成本，如水处理费用、维护成本和运行人员的工资。
4. 锅炉的寿命和折旧年限。
分析指标我们将使用以下指标评估锅炉设计的经济性：1. 固定成本：包括锅炉的购置成本和折旧费用。
2. 可变成本：包括锅炉的燃料消耗成本和运行维护费用。
3. 总成本：固定成本和可变成本的总和。
4. 平均成本：总成本除以锅炉的寿命和折旧年限。
5. 年均成本：平均成本除以一年的工作时间。
经济性分析步骤1. 计算固定成本：将锅炉的购置成本除以折旧年限，得到每年的折旧费用。
2. 计算可变成本：将锅炉的燃料成本和运行维护费用累加，得到每年的可变成本。
3. 计算总成本：将固定成本和可变成本相加，得到每年的总成本。
4. 计算平均成本：将总成本除以锅炉的寿命和折旧年限，得到每年的平均成本。
5. 计算年均成本：将平均成本除以一年的工作时间，得到每小时的年均成本。
分析结果数据示例参数值额定蒸发量10吨/小时额定压力1.0 MPa额定温度184燃料成本2000元/吨燃料消耗量1吨/小时水处理费用5000元/年维护成本10000元/年运行人员工资2000元/人/月锅炉寿命20年折旧年限10年一年的工作时间6000小时分析结果计算1. 固定成本：假设锅炉购置成本为100万元，折旧年限为10年，固定成本为每年10万元。
2. 可变成本：燃料消耗量为1吨/小时，燃料成本为每小时2000元，运行维护费用为每年5000+10000=15000元，可变成本为每年（1*2000+15000）=17000元。
锅炉模型
锅炉模型注：红色为需要采集的实时测点蓝色为人工输入的点黑色为中间变量第一部分锅炉效率1.1过量空气系数排烟氧量过量空气系数＝ 21 / （21 －排烟氧量）1.2 基本系数低位发热量（通常没有此测点，需要人工输入）K1，K2，K3，K4：计算锅炉效率系数K1 = 0.0576 + 0.02337 * 低位发热量 / 1000K2 = 0.699 + 0.303 * 低位发热量 / 1000K3 = 0.9081 – 0.0163 * 低位发热量 / 1000K4 = -0.0139 + 0.0089 * 低位发热量 / 10001.3 排烟比热排烟温度排烟比热 = 0.9657 + 0.0005 * 排烟温度– 0.000001 * 排烟温度 * 排烟温度1.4 排烟热损失排烟比热过量空气系数排烟温度冷空气温度（送风机入口空气温度）低位发热量K1，K2，K3，K4：计算锅炉效率系数干烟气热损失 = 排烟比热 / 低位发热量 * (系数 k1 + 系数k2 * 过量空气系数 ) * ( 排烟温度–冷空气温度) * 100水分热损失 = 1.88 / 低位发热量 * ( 系数k3 + 0.01 * (系数 k4 + 系数k2 * 过来空气系数 )) * ( 排烟温度–冷空气温度 ) * 100排烟热损失 = 干烟气热损失 + 水分热损失1.5 化学不完全燃烧损失排烟热损失（定值，根据每个厂情况确定）Q3_b = 0.51．6 机械不完全燃烧损失Qdw：低位发热量Ay：灰分Cfh：飞灰含碳量Clz：炉渣含碳量机械不完全燃烧损失 = 33730 / 低位发热量 * 灰分 * ( 0.9 * 飞灰含碳量 / (100 –飞灰含碳量 ) + 0.1 * 炉渣含碳量 / ( 100 –炉渣含碳量 ) )1.7 散热损失额定工况主蒸汽流量Exp：自然指数主蒸汽流量散热损失 = 5.82 * 额定主汽流量 * Exp (0.62) / 主蒸汽流量1.8 其他热损失Q6_b：其他热损失（定值，根据每个厂情况确定）Q6_b = 0.331．9 锅炉效率Eta_b：锅炉效率Q2_b：排烟热损失Q3_b：化学未完全燃烧损失Q4_b：机械不完全燃烧损失Q5_b：散热损失Q6_b：其他热损失Eta_b = 100 – Q2_b – Q3_b – Q4_b – Q5_b – Q6_b第二部分锅炉耗差指标2.1 排烟耗差能损Tpy_b：排烟温度基准值Tpy_el_K：排烟温度耗差偏差因子Tpy：排烟温度Tlk：冷空气温度Qdw：低位发热量K1，K2，K3，K4：系数Alpha_py：过量空气系数Tpy_el：排烟温度耗差Eta_b：锅炉效率b_cp_g：供电煤耗率A．基准值Tpy_b 拟和成主蒸汽流量的函数B．耗差Tpy_el = Tpy_el_K * ( Tpy – Tpy_b ) / Eta_b * b_cp_g2.2 排烟氧量能损O2_b：排烟氧量基准值O2_el_K：排烟氧量耗差偏差因子Tpy：排烟温度Tlk：冷空气温度Qdw：低位发热量Alpha_py：过量空气系数Cpg：排烟比热O2：排烟氧量O2_el：排烟氧量耗差Eta_b：锅炉效率b_cp_g：供电煤耗率A．基准值O2_b 拟和成主蒸汽流量的函数B．耗差O2_el = O2_el_K * ( O2 – O2_b) / Eta_b * b_cp_g2.3 飞灰含碳能损Cfh_b：飞灰含碳基准值Cfh_el_K：飞灰耗差偏差因子Qdw：低位发热量Ay：灰分Cfh：飞灰含碳量Cfh_el：飞灰含碳量能损Eta_b：锅炉效率b_cp_g：供电煤耗率A．Cfh_b定值B．耗差Cfh_el = Cfh_el_K * ( Cfh – Cfh_b ) / Eta_b * b_cp_g 2.4 燃料热值能损Qdw_el_K：低位发热量耗差偏差因子Cpg：排烟比热Tpy：排烟温度Tlk：冷空气温度Qdw：低位发热量Qdw_el_b：低位发热量基准值Alpha_py：过量空气系数Q4_b：机械未完全热损失Qdw_el：低位发热量耗差Eta_b：锅炉效率b_cp_g：供电煤耗率A．基准值：设计值B．耗差Qdw_el = Qdw_el_K * (Qdw – Qdw_el_b) / Eta_b * b_cp_g 2.5 灰分能损Ay_el_K：灰分耗差偏差因子Q4_b：机械未完全燃烧损失Ay：灰分Ay_el：灰分耗差Ay_el_b：灰分基准值Eta_b：锅炉效率b_cp_g：供电煤耗率A．基准值：设计值B．耗差Ay_el = Ay_el_K * (Ay – Ay_el_b) / Eta_b * b_cp_g2.6 水分能损Wy_el_K：水分耗差偏差因子Qdw：低位发热量Tpy：排烟温度Tlk：冷空气温度Wy_el_b：灰分基准值Eta_b：锅炉效率b_cp_g：供电煤耗率A．基准值：设计值B．耗差Wy_el = Wy_el_K * (Wy – Wy_el_b) / Eta_b * b_cp_g2.7 冷空气温度能损Tlk：冷空气温度耗差Tpy：排烟温度耗差Tlk_el = - Tpy_el汽轮机侧指标计算模型注：红色为需要采集的实时测点黑色为中间变量第一部分汽轮机基本指标1．1高压缸效率P0_t：机侧主蒸汽压力T0_t：机侧主蒸汽温度h0_t：机侧主蒸汽焓Pgp：高压缸排汽压力Tgp：高排汽温度Hgp：高排汽焓Eta_H：高压缸效率高压缸理想焓降 DeltaH_H_t = hht ( P0_t, T0_t, Pgp) 高压缸实际焓降 DeltaH_H = h0_t – hgpEta_H = DeltaH_H / DeltaH_H_t1．2中压缸效率Prh：再热蒸汽压力（机侧）Trh：再热蒸汽温度（机侧）hrh：再热蒸汽焓Pzp：中压缸排汽压力Tzp：中压缸排汽温度hzp：中压缸排汽焓Eta_M：中压缸效率中压缸理想焓降 DeltaH_M_t = hht ( Prh, Trh, Pzp) 中压缸实际焓降 DeltaH_M = hrh – hzpEta_M = DeltaH_M / DeltaH_M_t第二部分加热器基本指标2．1 加热器上端差（出水端差）Ts_j：第j级抽汽加热器内饱和温度Tw_j：第j级抽汽加热器出水温度Ps_j：第j级抽汽加热器抽汽压力ts：根据抽汽压力求饱和温度的函数Theta_j：出水端差加热器内饱和水温度 Ts_j = ts ( Ps_j)Theta_j = Ts_j – Tw_j第三部分凝汽器基本指标3．1 凝汽器端差Pc：凝汽器真空Ts_c：凝汽器饱和温度Theta_c：凝汽器端差Txh_out：循环水出水温度ts：求饱和温度的函数凝汽器压力对应的饱和蒸汽温度 Ts_c = ts ( Pc )端差ThetaT_c = Ts_c – Txh_out3．2 循环水温升DeltaT_c：循环水温升Txh_out：循环水出水温度Txh_in：循环水入水温度DeltaT_c = Txh_out – Txh_in3．3 热井水过冷度DeltaT_gl：过冷度Ts_c：凝汽器饱和温度Trj：热井水温DeltaT_gl = Ts_c – Trj第四部分机组指标4．1 机组热耗Drh：再热蒸汽流量D0：主蒸汽流量D1：＃1抽流量D2：＃2抽流量Drh = D0 – D1 – D2D0：主蒸汽流量h0 ：主蒸汽焓（机侧）hfw：给水焓Drh：再热流量hrh：再热蒸汽焓（机侧）hgp：高压缸排汽焓（冷再热蒸汽焓）Dgrjw：过热减温水流量Pgrjw：过热减温水压力Tgrjw：过热减温水温度Pzrjw：再热减温水压力Tzrjw：再热减温水温度hgrjw：过热、再热减温水焓hzrjw：过热、再热减温水焓Dzrjw：再热减温水流量Dpw:排污流量Hqb：汽包水焓汽轮机热耗Q0 = Dfw * ( h0 – hfw ) + Drh * ( hrh – h2 ) + Dgrjw * ( h0 – hgrjw ) + Dzrjw * (hrh – hzrjw) – Dpw(hqb – hfw)/ 1000 GJ/h发电热耗：Qfd = Q0－QcnEta_b：锅炉效率Eta_g：管道效率机组热耗 Qcp = Q0 / ( Eta_b * Eta_g )4．2 汽轮机发电机组效率Pel：有功功率Q0: 全厂热耗汽轮发电机组效率 Eta_t = 3.6 * Pel / Q04．3发电热效率Eta_b：锅炉效率Eta_p：管道效率Eta_t：汽轮机效率Eta_m：机械效率Eta_g：发电机效率Eta_i = Eta_b * Eta_p * Eta_t4．4 发电煤耗率Eta_i：全厂热效率b_cp_f = 0.123 / Eta_i4．5 发电厂用电率Rho：厂用电率Pcy：厂用电变压器功率Pel：有功功率Rho = Pcy / Pel * （Qfd / Qcp）4．6 供电煤耗率b_cp_f：发电煤耗率Rho：厂用电率b_cp_g：供电煤耗率b_cp_g = b_cp_f / ( 1 – Rho )4．7 补水率Alpha_bs：补水率Dbs：补水流量D0：主蒸汽流量Alpha_bs = Dbs / D0第五部分耗差指标5．1 基准值的选取1、设计值2、热力试验优化值3、依据原理计算的值5．2 耗差的计算计算方法：1、偏差方法：耗差＝偏差系数×（当前值－基准值）×供电煤耗率偏差系数一般根据热力特性书获得应用偏差方法计算的耗差参数有：主蒸汽温度，主蒸汽压力，再热压损，真空，再热温度等等2、等效焓降方法：耗差＝偏差因子×（当前值－基准值）×供电煤耗率偏差因子根据不同的系统根据等效焓降方法计算得到应用等效焓降计算的耗差参数有：加热器出水端差，疏水端差，过热减温水，再热减温水等等5．3主蒸汽压力耗差P0_t_el_B：主蒸汽压力基准值P0_t_el_B_PH：主蒸汽压力高负荷值P0_t_el_B_PL：主蒸汽压力低负荷值P0_t_el_B_PelH：主蒸汽压力高负荷P0_t_el_B_PelL：主蒸汽压力低负荷Pel：有功功率A．基准值（拟和功率或主蒸汽流量的函数）P0_t_el_B=(P0_t_el_B_PH-P0_t_el_B_PL)/(P0_t_el_B_PelH-P0_t_el_B_PelL)*(Pel-P0_t_ el_B_PelL)+P0_t_el_B_PLB．偏差系数P0_t_el_K：热力学方法计算5．2 主蒸汽温度耗差A．基准值T0_t_el_B：主蒸汽温度基准值T0_t_el_B = 535B．偏差系数T0_t_el_K：热力学方法计算5．3 再热蒸汽温度耗差A．基准值Trh_t_el_B = 5355．4 给水温度Tfw_el：给水温度耗差Tfw_el_K_2，Tfw_el_K_1，Tfw_el_K_0：给水温度耗差系数b_cp_g：供电煤耗率Tfw_el = ( Tfw_el_K_2 * Tfw * Tfw + Tfw_el_K_1 * Tfw + Tfw_el_K_0 ) * b_cp_gTfw_el_B：主蒸汽压力基准值Pel：有功功率A．基准值Tfw_el_B= Tfw_el_B_K2 * D0 * D0 + Tfw_el_B_K1 * D0 + Tfw_el_B_K0B．偏差系数Tfw_el_K：热力学方法计算5．5 真空A．基准值Pc_el_B：定值B．偏差系数Pc_el_K：热力学方法计算5．6 过热减温水A．基准值Dgrjw_el_B= Dgrjw_el_B_K2 * D0 * D0 + Dgrjw_el_B_K1 * D0 + Dgrjw_el_B_K0B．偏差系数Dgrjw_el_K：等效热降方法计算5．7 过热减温水A．基准值Dzrjw_el_B = 0B．偏差系数Dzrjw_el_K：等效热降方法计算。
锅炉经济性分析及最优氧量的确定
动 力 工 程
Jo urnal of Power Engineering
Vol . 29 No . 3 Mar . 2009
文章编号 :100026761 ( 2009) 0320245205 中图分类号 : TP274 ; TM621 文献标识码 :A 学科分类号 :510. 40
(a)
( b)
图1 300 MW 机组在 80 %负荷下氧量与排烟热损失 、 机械不完全 燃烧热损失散点图
Fig. 1 Scatter diagram bet ween oxygen content and flue gas lo ss and mechanical unburned lo ss at 80 % load of 300 MW unit
1 氧量对锅炉经济性的影响
在锅炉送风及炉膛压力控制系统中 , 氧量设定 值的改变会导致锅炉各项热损失及送 、 引风机电耗 的改变 ,从而影响电站锅炉的经济性 . 1. 1 氧量对锅炉效率的影响 图 1 为某电厂 300 M W 机组在 80 %负荷下锅 炉运行过程中各主要热损失随氧量变化的关系曲 线 . 该机组由 1 台型号为 N300216. 7/ 537/ 53723 的 亚临界中间再热凝汽式汽轮机和 1 台型号为 D G1 025/ 18. 22II4 的亚临界中间再热自然循环燃煤汽包
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 ( E060107) ; 华北电力大学博士学位基金资助项目 (93102701) 作者简介 : 刘吉臻 (19512) ,男 ,山西岚县人 ,教授 ,博士 ,博士生导师 ,研究方向为 : 大型机组智能优化控制 ,数据挖掘在电站优化中的应用 . 牛成林 ( 联系人) ,女 ,博士研究生 ,电话 ( Tel . ) :13832233075 ; E2mail : niuchenglin8 @163. co m.
电站锅炉排烟温度热经济性分析计算
摘要本文通过对排烟温度对锅炉效率以及电除尘器效率的影响的分析，说明排烟温度深度冷却的意义。
详细分析煤种的组成成分、炉膛出口过量空气系数的高低、制粉系统漏风、磨煤机出力、运行中受热面结渣积灰以及受热面结构设计的不合理性等对排烟温度的影响。
通过对电除尘器工作原理的了解，得出排烟温度影响除尘效率主要是通过影响飞灰比电阻。
并得出对除尘效率最有利的排烟温度一般在100℃左右。
针对解决某电厂排烟温度偏高、热风温度偏低、锅炉效率低下等一系列问题的三种改造方案，通过对三种方案对电厂经济性以及对除尘效率的提高、降低污染物的排放量的分析得出最佳的改造方案。
并通过对方案Ⅲ的高效机组改造的分析可知，高效机组系统对降低排烟温度、提高整机经济性、提高除尘器除尘效率、减少污染物的排放量十分有效，但它影响了炉内的燃烧工况，而方案Ⅱ的改造则没有这个问题所以我最后选择方案Ⅱ来解决电厂所存在的问题。
关键词：锅炉效率、排烟温度、除尘效率、经济性分析、环保性分析。
AbstractThrough the flue gas temperature of the boiler efficiency electrostatic precipitator efficiency and the impact of the analysis, Note exhaust gas temperature of the cooling depth of meaning. Detailed analysis of the position of coal, furnace export excess air ratio of height, and pulverizing system whispers, mill capacity, operation of the heating surface slagging and fouling heating surface structure design, such as the irrational nature of the flue gas temperature. Through the ESP working principle of understanding reached exhaust temperature collection efficiency is affected by fly ash resistivity. e to dust and the most favorable efficiency flue gas temperature is usually in the 100 ℃.Address of a power plant flue gas temperature high and low temperature hot air. Boiler efficiency under a series of issues, including the transformation of the three programs, Through the three programs on plant and the economic efficiency of the dust. reduce pollutant emissions analysis of the best rehabilitation programs. Through the program Ⅲ efficient retrofit analysis showed that efficient unit system to reduce exhaust gas temperature, Improving Whole economy, and enhance the dust precipitator efficiency and reduce pollutant emissions very effective, However, it affects the heater bustion conditions, II program and the transformation is not the problem I have finally II options to solve plant problems that existed.Keywords: boiler efficiency, exhaust gas temperature, collection efficiency, economic analysis, environmental analysis.目录第一章绪论11.1 研究背景11.2降低排烟温度的意义2第二章排烟温度对经济性和除尘效率的影响42.1锅炉热平衡42.2 各因素对排烟温度的影响92.3排烟温度对电除尘效率的影响132.4结论28第三章12.5MW机组锅炉效率及锅炉尾部受热面的改造方案29 3.1 锅炉尾部受热面存在主要问题说明303.2 锅炉尾部受热面存在的问题分析313.2.1 管式预热器313.2.2回转式预热器323.3 某电厂尾部烟道改造方案333.3.1 方案I――单极布置、空气预热器采用螺旋管与回转式预热器相结合333.3.2 方案Ⅱ――双螺旋布置、在螺旋槽管预热器后加装低温级翅片管省煤353.3.3方案Ⅲ――在低温级省煤器后加装烟气给水加热器(高效机组)37第四章改造方案经济性分析及环保效益分析45 4.1 各改造方案改造前后锅炉主要参数的比较分析454.2 改造后经济效益分析474.3改造方案Ⅲ整机经济效益分析484.4各改造方案的环保效益分析53第五章结论43致谢59参考文献60第一章绪论1.1 研究背景随着工业的发展，人类赖以生存的环境在过去的200年里受到了前所未有的破坏。
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３ 煤 的有效 利用 系数 的确 定 方 法
为 了 确 定 ， 以 将 机 械 不 完 全 燃 烧 损 失 看 可 作 是 煤 质 的 变 动 。 为 ， 实 验 室 条 件 下 煤 是 在 纯 因 在
＝ （） ２
理好 吼 是锅 炉经 济性 分析 与诊断 中 的关键 问题 。
本文对这些 问题将 进行分 析和讨论 。
１ 使 用 锅 炉 热 平衡 表 达式 应 注 意 的
问题
在 锅 炉 机 组 稳 定 的 热 力 状 态 下 ，ｋ ｌ ｇ燃 料 带 人 炉 内 的 热 量 、 炉 有 效 利 用 热 量 和 热 损 失 间 有 锅
在锅炉 中 ， 将能 量转 变过程 用图 １ 示 。 可 表 机 械 不 完 全 燃 烧 损 失 是 由燃 料 化 学 能 释 放 不 充 分 引 起 的 。 若 引 入 煤 的 有 效 利 用 系 数 ｝ 考 虑 机 械 不 来 完 全 燃 烧 损 失 ， 扣 除 了 机 械 不 完 全 燃 烧 损 失 之 以 后 的燃 料作 为新 的基准 来 考虑 其它 的热损 失 ， 得 出锅 炉 的 效 率 用 表 示 。 锅 炉 的 总 效 率 可 写 为 ： 则
障进 行初步 分离 。 由新 的基准所 定义 的空气 过剩
（） １
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系 数就 是实 际测 得 的空 气过 剩 系数 ， 以通 过 测 可 定烟 气 中的含氧量 由下 式 计算得到 ：
１ ．
对 于燃煤 锅 炉 ， 如果 燃料 和空 气 都没 有利 用
外 热 进 预 ，燃 水 Ｗ＜ 那 界 量 行 热且 煤 分 嵩，么
关 键 词 ： 炉 ； 断 模 型 ； 经 济 性 ； 线 监 测 锅 诊 热 在 中 图分 类 号 ： ２ ＴＫ ２ ２ 文献 标识码 ： Ａ
０ 前 言
随 着我 国火 电厂 自动化 水 平 的提 高 ， 组性 机
能 分 析 与 诊 断 成 为 研 究 的 热 点 ］ 。锅 炉 经 济 性 分 析 与诊 断 是 机 组 性 能 分 析 与 诊 断 的 一 个 重 要 方 面 。 锅 炉 而 言 ， 炉 热 效 率 通 常 是 锅 炉 经 济 运 行 对 锅
动 （ 发生变 化） 则将 可能使 （ ） 不成立 。 Ｑ ， １式 这是
因 为 在 （ ） 中 ， Ｑ：Ｑ¨Ｑ １式 Ｑ、 、 ¨Ｑ 是 可 以 连 续 监
测的 ， Ｑ 、 监 测 的周 期较 长 ， 而 若在 Ｑ 、 。 Ｑ 监测
的 周 期 内 煤 质 有 时 显 的 波 动 ， Ｑ 、 以 不 变 的 而 Ｑ 值 代 人 （ ） 进 行 计 算 ， 会 使 正 平 衡 热 效 率 不 等 １式 则 于反平衡 热效率 ， 时 （） 不能 成立 。 这 １式
输 入 热 量 Ｑ 一 ， 为 实 验 室 条 件 下 测 得 的 人 Ｑ； 炉 煤 应 用 其 低 位 发 热 量 。 运 行 中 ， 煤 质 发 生 渡 在 若
收 薯 日期 ：０ １Ｏ ６ ２ ０ １１ 作 者 俺介 ： 月水 保 （９ ６ ） 男 ， 士 ．９ ８年 毕 业 于 重 庆 大 １６一 ｔ 硬 １８ 学 热力 工 程 系 现 在 东 南 大学 攻 读 博 士 学 位 获 河 南 首科 技
氧 中燃烧 的 ， 以能 充分燃 烧 ； 在锅 炉 中 ， 是 所 而 煤
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第 １期
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与 热失 和 煤 热应 于 效用 各损之 发 量 等有 利热
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第２ ２卷
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１０ ８・２ ０ ６ ０ ２年 ２月
ＰＯＷ ＥＲ ＥＮ ＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
文 章 编 号 ：０ ０ ６ ６ （０ ２ ｏ 一 ６ ８０ １ ０ ７ １ ２ ０ ） ｌ１ ｏ — ３
如 下关系 ：
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其 中 ， 的 大 小 主 要 反 映 燃 烧 系 统 的 运 行 状 况 和 人 炉 煤 质 的 变 动 ； 的 大 小 主 要 反 映 传 热 系 统 的运 行 状 况 。 这 样 就 可对 锅 炉 中 可 能 出 现 的 故
Ｑ ＋ Ｑ。＋ Ｑ ＋ Ｑ ＋ Ｑ ＋ Ｑ
的综 台技术 指标 。 是 ， 炉热效 率不能实现 对影 但 锅 响热 经济 性 的 故 障进行 分 离 。而且 由于 ｑ 的存 在， 使人们对 空气过 剩系数 定义 的理 解有所 不同 ，
造 成 了一 些 概 念 和 数 值 上 的 混 乱 。 如 何 看 待 和 处
２ 锅 炉 中的能 量 转 变过 程
锅 炉 热经 济性 的诊 断模 型
闫水 保 ， 徐 治 皋 ， 韦红 旗
（ 南大学 ， 京 ２ ０ ９ ） 东 南 １ ０ ６
摘 要 ： 出了 妒熟 经济性诊 断模 型 ， 提 锅 它能有效地分 离锅炉的热经济性故障。通过台理 的选择事照基准可
以使 热 平 衡 计 算 方 法 更 加 严 密 ， 适 合 于在 巍监 利 。该模 型 可 对 戈 电厂 的煤 质进 行 实时监 督 ， 利 于提 高 戈 更 有 电厂 能 源 管理 水平 。 围 １ ５ 毒
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（ ） 是 关 于 的 隐 函 数 方 程 ， 通 过 迭 代 法 ８式 可
求 解 之。
其中，