大型火力發(fā)電廠鍋爐熱效率試驗介紹

大型火力發(fā)電廠

鍋爐熱效率試驗介紹《GB10184-88電站鍋爐性能試驗規(guī)程》簡介熱機研究所李紅主要內(nèi)容一、基本概念二、試驗的組織及實施三、鍋爐熱效率的計算一、基本概念1.1鍋爐熱效率試驗的標準1.2基本概念及術(shù)語1.3熱效率的計算方式分類1.4鍋爐機組熱平衡系統(tǒng)《GB10184-88電站鍋爐性能試驗規(guī)程》一、基本概念1.1鍋爐熱效率試驗的標準各電科院鍋爐專業(yè)的“圣經(jīng)”輸入熱量、輸出熱量各項熱損失排煙熱損失、可燃氣體未完全燃燒熱損失、固體未完全燃燒熱損失、散熱損失、灰渣物理熱損失鍋爐的額定蒸發(fā)量（ECR）、鍋爐的最大蒸發(fā)量（BMCR）基準溫度燃料分析一、基本概念1.2基本概念一、基本概念輸入熱量煤的收到基低位發(fā)熱量物理顯熱用外來熱源加熱燃料或空氣時所帶入的熱量隨每千克煤輸入鍋爐能量平衡系統(tǒng)的總熱量輸出熱量對每千克煤，工質(zhì)在鍋爐能量平衡系統(tǒng)中所吸收的總熱量。一、基本概念熱損失排煙熱損失可燃氣體未完全燃燒熱損失固體未完全燃燒熱損失散熱損失灰渣物理熱損失一、基本概念排煙熱損失：末級熱交換器后排出煙氣帶走的物理顯熱占輸入熱量的百分率1）干煙氣帶走的熱量2）煙氣中含水蒸氣的顯熱該項熱損失由排煙中的未完全燃燒產(chǎn)物(CO、H2、CH4和CmHn)的含量決定，系指這些可燃氣體成分未放出其燃燒熱而造成的熱量損失占輸入熱量的百分率燃煤鍋爐的固體未完全燃燒熱損失，即灰渣可燃物造成的熱量損失和中速磨煤機排出石子煤的熱量損失占輸入熱量的百分率鍋爐散熱損失q5，系指鍋爐爐墻、金屬結(jié)構(gòu)及鍋爐范圍內(nèi)管道(煙風道及汽、水管道聯(lián)箱等)向四周環(huán)境中散失的熱量占總輸入熱量的百分率。熱損失值的大小與鍋爐機組的熱負荷有關?；以锢頍釗p失，即爐渣、飛灰與沉降灰排出鍋爐設備時所帶走的顯熱占輸入熱量的百分率鍋爐額定蒸發(fā)量（ECR、BRL）鍋爐在額定蒸汽參數(shù)、額定給水溫度、燃用設計煤種并保證效率時所規(guī)定的蒸發(fā)量。鍋爐最大蒸發(fā)量（BMCR）鍋爐在額定蒸汽參數(shù)、額定給水溫度、燃用設計煤種，安全連續(xù)運行時能達到的最大蒸發(fā)量。一、基本概念BMCR、ECR，有多少人傻傻分不清？基準溫度指各項輸入與輸出能量的起算點。規(guī)定為鍋爐送風機入口處空氣溫度。一般可認為是冷空氣溫度。（ASME標準為送風機出口）燃料分析燃料的工業(yè)分析和元素分析。一、基本概念《熱力計溫度算書》里面的空預器入口溫度當成基準溫度，對嗎？有了它，我能簡化算熱效率！有了它，我能做鍋爐性能考核試驗！輸入－輸出法直接法或正平衡法直接測量鍋爐輸入和輸出熱量求得熱效率。鍋爐熱效率=（輸出熱量/輸入熱量）*100%熱損失法反平衡法由確定各項熱量損失求得熱效率鍋爐熱效率=（1-（各項損失熱量之和/輸入熱量））*100%一、基本概念1.3熱效率的計算方式鍋爐機組熱平衡系統(tǒng)界限圖鍋爐機組熱量平衡圖一、基本概念1.4鍋爐機組熱平衡系統(tǒng)首先有平衡，其次才能講效率！界限很重要，ASME不同于國標。比如：美國人就不認空預器是鍋爐本體一部分。熱量平衡是正反平衡計算鍋爐效率的基礎這個圈圈很關鍵，圈內(nèi)都是鍋爐自家人。美國人和我們劃的不一樣，所以效率也有所不同。輸入熱量是基礎，是能量的來源！損失？為啥會有這么個玩意兒，純浪費呀！沒有它多好，但是是不可能滴！輸出熱量是關鍵，就它有用的。節(jié)能是干啥的，就是為了解決它！二、試驗的組織及實施2.1試驗的組織和安排2.2試驗的具體實施試驗目的鍋爐性能鑒定及驗收。定期的檢查。節(jié)能工作。試驗人員及職責二、試驗的組織及實施2.1試驗的組織和安排溫度測量玻璃水銀溫度計熱電偶溫度計熱電阻溫度計干、濕球溫度計壓力測量大氣壓力計壓力變送器氣體成分分析奧氏儀煙氣分析儀化學法和物理法二、試驗的組織及實施試驗儀器測量參數(shù)測點位置煙氣溫度及成份空氣預熱器進口煙道2×10×4點空氣預熱器出口煙道2×10×3點（等截面多點網(wǎng)絡法布置）飛灰除塵器進口煙道上部（空氣預熱器進口垂直煙道）爐底渣爐底撈渣機排放口入爐煤各給煤機出口取樣裝置空氣濕度及大氣壓空氣濕度利用干、濕球溫度計大氣壓力用膜盒式壓力計二、試驗的組織及實施網(wǎng)格法測點分布二、試驗的組織及實施二、試驗的組織及實施2.2試驗的具體實施負荷申請工況確認運行數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)測量采集灰渣煤取樣測

量

項

目觀測值偏離規(guī)定值的允許偏差蒸發(fā)量Dt/h＞22065～220＜65±3%±6%±10%蒸汽壓力pMPa≥9.5＜9.5±2%±4%蒸汽溫度t℃540+5-10450+5-15400+10-20二、試驗的組織及實施工況滿足預定要求，并保持穩(wěn)定。運行工況應記錄的DCS數(shù)據(jù)機組負荷、鍋爐蒸發(fā)量主汽參數(shù)給水參數(shù)再熱汽參數(shù)減溫水參數(shù)排污參數(shù)煙風系統(tǒng)參數(shù)制粉系統(tǒng)參數(shù)二、試驗的組織及實施數(shù)據(jù)測量采集環(huán)境溫度大氣壓力空氣濕度排煙溫度煙氣成分空預器入口煙溫。。。。。。二、試驗的組織及實施三、鍋爐熱效率的計算3.1正平衡計算3.2反平衡計算3.3鍋爐熱效率的簡化計算計算準確性差，極少采用。計算簡單，有一定的誤差，適合電廠使用。Q1—每千克燃料的鍋爐輸出熱量，kJ/kg；Qr—每千克燃料的鍋爐輸入熱量，kJ/kg；三、鍋爐熱效率的計算3.1正平衡計算Qnet,ar—收到基低位發(fā)熱量，kJ/kg；Qrx—燃料的物理顯熱，kJ/kg；Qwl—當用汽輪機抽汽或者其它外來汽源加熱暖風器空氣而代入鍋爐系統(tǒng)內(nèi)的熱量，kJ/kg；Qwh—燃油霧化蒸汽代入鍋爐的熱量，kJ/kg；一般情況下，輸入熱量可以認為是燃料的低位發(fā)熱量。三、鍋爐熱效率的計算Di—工質(zhì)離開熱平衡界限時的流量，kg/h；hi—工質(zhì)離開熱平衡界限時的焓值，kJ/kg；Dj—工質(zhì)進入熱平衡界限時的流量，kg/h；hj—工質(zhì)進入熱平衡界限時的焓值，kJ/kg；B—鍋爐燃料的消耗量，kg/h；三、鍋爐熱效率的計算三、鍋爐熱效率的計算3.2反平衡計算三、鍋爐熱效率的計算三、鍋爐熱效率的計算損失熱量Q2——每千克燃料的排煙損失熱量，kJ/kg；Q3——每千克燃料的可燃氣體未完全燃燒損失熱量，kJ/kg；Q4——每千克燃料的固體未完全燃燒損失熱量，kJ/kg；Q5——每千克燃料的鍋爐散熱損失熱量，kJ/kg；Q6——每千克燃料的灰渣物理顯熱損失熱量，kJ/kg；熱損失百分比q2——排煙熱損失百分率，%；q3——可燃氣體未完全燃燒熱損失百分率，%；q4——固體未完全燃燒熱損失百分率，%；q5——鍋爐散熱熱損失百分率，%；q6——灰渣物理顯熱熱損失百分率，%；三、鍋爐熱效率的計算（1）排煙熱損失各項熱損失中最復雜的，有一堆東西要計算。曾讓我很崩潰！三、鍋爐熱效率的計算干煙氣帶走的熱量：煙氣所含水蒸氣的顯熱：干煙氣體積（每千克煤）平均定壓比熱容（排煙溫度-環(huán)境溫度），高于環(huán)境溫度的煙氣溫度才算浪費的。水蒸氣體積（含空氣濕度和燃燒產(chǎn)物）平均定壓比熱容三、鍋爐熱效率的計算理論干空氣量與理論干煙氣量實際干煙氣量煤元素分析起作用了，所以工業(yè)分析是不能準確計算排煙熱損失的就差個過量空氣三、鍋爐熱效率的計算煙氣中水蒸氣含量煤炭中H反應生成水煤炭中收到基水分空氣中水分3部分水分來源都考慮了！三、鍋爐熱效率的計算（2）氣體未完全燃燒熱損失CO、CH4、H2、CmHn三、鍋爐熱效率的計算（3）固體未完全燃燒熱損失一是煤炭的灰分三是石子煤損失，一般很小。二是灰、渣的可燃物含量三、鍋爐熱效率的計算（4）散熱損失熱損失值的大小與鍋爐機組的熱負荷有關三、鍋爐熱效率的計算三、鍋爐熱效率的計算（5）灰渣物理熱損失我覺得對應“排煙熱損失”，這應該叫“排灰渣熱損失”這是爐渣溫度排出時比環(huán)境溫度高的損失熱量這是飛灰排出時溫度比環(huán)境溫度高的損失熱量三、鍋爐熱效率的計算（6）鍋爐熱效率的修正

輸入熱量的修正熱損失的修正進風溫度偏差的換算

給水溫度偏差的換算

進風溫度和給水溫度都偏離設計值時的修正修正后的熱損失值鍋爐熱效率的修正送風溫度修正最關鍵，很多情況下，修正這一項就ok了。三、鍋爐熱效率的計算3.3鍋爐熱效率的簡化計算1、規(guī)程規(guī)定的簡化計算2、煤炭工業(yè)分析基礎上的熱效率估算三、鍋爐熱效率的計算a.將燃料的低位發(fā)熱量作為輸入熱量；

b.忽略輸入物理熱及霧化蒸汽帶入的熱量；

c.排煙熱損失計算中忽略霧化蒸汽及燃料中氮引起的熱損失，并取干煙氣比cp·gy=1.38kJ/(m3·K)，水蒸氣比熱cp，空氣絕對濕度dk=0.01kg/kg(干空氣)；

d.過量空氣系數(shù)計算公式采用21/（21-O2）e.煤粉爐忽略氣體未完全燃燒熱損失；

f.忽略磨煤機排出石子煤的熱損失；

g.除液態(tài)排渣爐外，可忽略灰渣物理顯熱損失。

1、GB10184-88規(guī)程規(guī)定的簡化計算三、鍋爐熱效率的計算2、煤炭工業(yè)分析基礎上的熱效率估算（1）實際干煙氣體積簡化計算K1、K2根據(jù)燃料的種類及燃料無灰干燥基揮發(fā)份的數(shù)值選取。解決一大堆計算了！燃料種類無煙煤貧煤煙煤煙煤長焰煤褐煤燃料無灰干燥基揮發(fā)分%5～1010～2020～3030～40>37>37K10.980.980.980.980.980.98K20.26590.26080.26200.25700.25950.2620Har%1～32.5～3.52.5～3.53～53～