電工杯B題2(共24頁)

1、PAGE 11 鍋爐的優(yōu)化運行(ynxng)問題摘要(zhiyo)優(yōu)化鍋爐運行(ynxng)，合理控制各項損失對鍋爐節(jié)能具有現實意義。論文主要針對反平衡法計算鍋爐效率的各個因素：排煙熱損失、化學不（或可燃氣體未）完全燃燒熱損失、機械（或固體）不完全燃燒熱損失、散熱損失和灰渣物理熱損失建立模型探討鍋爐運行參數對鍋爐效率的影響。對問題一，建立求解模型，利用數據擬合得到飛灰含碳量與過量空氣系數的函數，與與過量空氣系數的函數關系，對第二個函數求導取極值，解出最優(yōu)過量空氣系數為：1.1061。分析過量空氣系數 與排煙熱損失、化學不完全燃燒熱損失和固體不完全燃燒熱損失的關系，指出了對鍋爐燃燒效率的重要性，

2、并推導出鍋爐運行效率與過量空氣系數的關系式。研究鍋爐的運行參數對鍋爐效率的影響，單對一個鍋爐運行參數與鍋爐效率進行分析，對分析結果比較可得出影響鍋爐效率的主要參數，有過量空氣系數，飛灰含碳量和排煙溫度。對鍋爐各項熱損失主要影響因素的分析, 采用對某一個具體參數數值 50% 的范圍內變化而其他參數固定的研究方法, 考察各個參數在同時變化相同范圍內對鍋爐各項熱損失和鍋爐熱效率的影響程度, 由此得出各項運行參數對鍋爐效率的權重影響，從而進行優(yōu)化分析。關鍵詞：鍋爐熱損失 最佳過量空氣系數 主要運行參數 一、問題(wnt)的背景電站鍋爐通過燃燒燃料產生蒸汽，把煤的化學能轉化為高溫蒸汽的儲能過程中的轉化效

3、率即為鍋爐的熱效率。鍋爐燃燒的熱效率是燃燒優(yōu)化的另一個(y )主要目標。鍋爐熱效率可以用鍋爐有效利用的熱量與進入爐內的燃料燃燒所產生的總熱量的百分比33來表示(biosh)，見式： （1-1）式中為鍋爐熱效率，為燃煤鍋爐有效利用的熱量，為爐內燃料燃燒產生的總熱量。鍋爐熱效率的計算常用的有兩種方法：正平衡法，又稱輸入輸出法；反平衡法，又稱熱損失法。正平衡法，通過直接測量求得鍋爐有效利用的熱量和輸入鍋爐的總熱量來求得熱效率，如公式(2-3)所示。反平衡法，通過測定鍋爐的各項熱損失來求得熱效率，計算公式如下： (1-2)式中 為鍋爐所有熱損失之和, 為鍋爐熱效率，為輸入鍋爐燃料燃燒產生的總熱量。反平

4、衡效率：利用反平衡法，通過確定鍋爐各項熱損失，根據熱平衡方程確定的鍋爐效率稱為鍋爐反平衡效率目前采用反平衡法求效率。是因為入爐煤計量不完善和不準確，采用正平衡法求效率常會有較大的誤差，而反平衡法必須先求得各項損失，有利于對各項損失進行分析，以便于找出提高鍋爐效率的途徑由于當前電站鍋爐對燃煤量的測量一般采用皮帶秤或測量給煤機轉速等來進行粗糙的估計測量，對輸入、輸出熱量的測量造成了較大誤差。因此，正平衡法的誤差比較大；而反平衡法不會出現這樣的誤差。我們設計算熱效率所采用的的相對誤差為，則按照正平衡法計算，誤差計算如下： (1-3)按照反平衡法計算，則誤差計算為： (1-4)比較(bjio)式(1-

5、3)和式(1-4)可以看出，和的絕對值的大小(dxio)由和的大小(dxio)決定，是鍋爐熱效率，是鍋爐熱損失，熱損失約為10%，鍋爐熱效率約為90%，。那么，采用正平衡法計算所得誤差大約是采用反平衡法計算所得誤差的9倍。所以，在不準確的情況下，采用反平衡法計算的熱效率誤差較之采用正平衡法計算的熱效率誤差要小很多，因此，一般采用反平衡法來計算鍋爐熱效率。燃燒過程中，為了便于計算，本文以每千克煤進入爐內燃燒得到的鍋爐輸入熱量，和每千克煤的鍋爐輸出熱量來進行計算，由上一節(jié)知，反平衡法的計算公式為(2-4),現將其詳細的改寫為下式： (1-5)式中 每千克煤的鍋爐輸入熱量，kJ/kg；每千克煤排煙造

6、成的熱量損失，kJ/kg；每千克煤的可燃氣體不完全燃燒造成的熱量損失，kJ/kg；每千克煤的機械未完全燃燒熱量損失，kJ/kg；每千克煤的鍋爐散熱熱量損失，kJ/kg；每千克煤的灰渣物理顯熱熱量損失，kJ/kg；占輸入熱量的百分率，%；占輸入熱量的百分率，%；輸入熱量的百分率，%；輸入熱量的百分率，%；占輸入熱量的百分率，%；二、問題重述鍋爐是火力發(fā)電廠的關鍵設備之一，其效率直接影響電廠的經濟性。鍋爐是吸收燃料所產生的熱量而產生蒸汽的設備，燃料是它的基本能源。鍋爐所燃燒的燃料可以是氣體、液體和固體燃料。我國煤炭資源豐富，儲量巨大。因此我國鍋爐燃料以煤為主，電站鍋爐更是如此。煤和一般植物一樣，還

7、有碳（C）、氫（H）、氮（N）、硫（S）等元素組成的有機物，此外還含有水分和灰分等惰性物。在現代電站中，反映鍋爐運行狀況好壞的主要性能指標是鍋爐效率。按照中華人民共和國國家標準的電站性能試驗規(guī)程（GB PTC），電廠鍋爐采用反平衡計算鍋爐效率，即：， （1-6）式中分別(fnbi)表示有效(yuxio)利用熱、排煙(pi yn)熱損失、化學不（或可燃氣體未）完全燃燒熱損失、機械（或固體）不完全燃燒熱損失、散熱損失和灰渣物理熱損失。 促進鍋爐節(jié)能降耗的重要手段之一是對鍋爐機組熱力系統(tǒng)進行在線監(jiān)測與分析，進而優(yōu)化其運行參數。鍋爐的運行是一個涉及化學反應、傳熱傳質的復雜過程，影響參數眾多，主要包括煤

8、質參數、運行參數、設備狀況和運行環(huán)境等。目前，在國內常常利用在線監(jiān)測數據進行偏差（或耗差）分析，來提高鍋爐運行的經濟性。但由于無法進行煤質和灰渣含碳量的在線分析，現在還做不到鍋爐效率的在線監(jiān)測，這給鍋爐的運行優(yōu)化帶來很大困難。在鍋爐的實際運行中，為使燃料燃盡，實際供給的空氣量總是要大于理論空氣量，超過的部分稱為過量空氣量，過量空氣系數是指實際空氣量與理論空氣量之比。過量空氣系數直接影響排煙熱損失、化學不（或可燃氣體未）完全燃燒熱損失、機械（或固體）不完全燃燒熱損失（如圖1）。可見，當爐膛出口過量空氣系數增加時，先減少后增加，有一個最小值，與此最小值對應的空氣系數稱為最佳過量空氣系數。以300M

9、W鍋爐為例進行分析（鍋爐參數見附錄1）。 由于過量空氣系數對化學不完全燃燒熱損失影響較小，故可視為常數處理。附錄2給出了實測飛灰含碳量與過量空氣系數的關系。圖1 過量空氣系數與熱損失的關系曲線請對以下問題進行研究：1確定鍋爐(gul)運行的最佳過量空氣系數；2給出鍋爐效率與過量(guling)空氣系數的關系；3研究(ynji)鍋爐的運行參數對鍋爐效率的影響；4探討鍋爐的優(yōu)化運行方法。三、問題分析3.1問題一分析對鍋爐來說, 存在一個最佳過量空氣系數, 其能夠使鍋爐的效率達到最佳。故而考慮建立空氣系數與爐膛出口飛灰含碳量之間的函數關系。查閱相關參考資料了解到過量空氣系數與爐膛出口飛灰含碳量有密切

10、關系，所以可以直接根據所給數據建立空氣系數與爐膛出口飛灰含碳量之間的函數關系，再求與與過量空氣系數的關系，然后再求函數極值點，從而確定最佳空氣系數。3.2問題二分析由問題1，已經求得, , ,關于過量空氣系數的關系，分析,與的關系，利用說明公式求得過量空氣系數與鍋爐效率的模型分析過量空氣系數 與鍋爐效率的數學模型。3.3問題三分析 對鍋爐運行參數進行分類，對運行參數進行數據分析，找出影響鍋爐效率的主要運行參數。3.4問題四分析對鍋爐各項熱損失主要影響因素的分析, 采用對某一個具體參數數值 50% 的范圍內變化而其他參數固定的研究方法, 考察各個參數在同時變化相同范圍內對鍋爐各項熱損失和鍋爐熱效

11、率的影響程度, 由此得出各項運行參數對鍋爐效率的權重影響，從而進行優(yōu)化分析。四、模型(mxng)假設1、假設該鍋爐是電站(din zhn)燒煤鍋爐，額定功率為300MW。2、假設經驗(jngyn)數值對數據分析有效。3，各項運行參數可以模擬真實的鍋爐效率計算。五、符號說明數值名稱符號單位碳含量%氫含量%硫含量%氧含量%氮含量%無機物水分%灰分%應用基高位發(fā)熱量KJ/kg應用基低位發(fā)熱量KJ/kg應用基燃料中氫的質量百分比% 應用基燃料中水分的質量百分比%機組負荷MW額定機組負荷MW煙氣含氧量%排煙溫度爐底灰渣可燃物%爐底排渣率 爐渣百分率%空氣預熱器出口煙氣中二氧化碳含量%環(huán)境溫度（冷風溫度）

12、飛灰含碳量%排煙比熱水蒸氣的容積有關氣體成分有關氣體體積,排煙的焓濕空氣熱容量飛灰百分率 取經驗值 90單位煤發(fā)熱量在過量空氣系數為 下的飛灰含碳量爐渣含碳量飛灰比熱爐渣比熱 一般取經驗值 1.11爐渣溫度 取經驗數值 800.00六、模型(mxng)的建立與求解6.1 問題(wnt)一 模型的建立與求解從題可知要想求出最佳過量空氣(kngq)系數，必須先求得與過量空氣系數的函數關系，求導，便可求得最佳過量空氣系數。6.1.1 對排煙熱損失的求解首先我們需要引入低發(fā)熱量與高發(fā)熱量的關系，如下：高位發(fā)熱量是指燃料中的水分在燃燒過程結束后以液態(tài)水形式存在時的燃料發(fā)熱量。常用符號“”表示，其單位為“

13、kJ/kg”(固體和液體燃料)或“kJ/Nm3”(氣體燃料)。煤的單位質量（kg）完全燃燒時所發(fā)出的熱量為煤的發(fā)熱量，煤的發(fā)熱量有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量之分，將燃料燃燒后所生成的水蒸汽的潛熱計入發(fā)熱量時為高位發(fā)熱量，不計入時為低位發(fā)熱量。計算煤的發(fā)熱量時一般近似認為煤的發(fā)熱量等于低位發(fā)熱量。同時我們(w men)又了解到 （6-1）式中， 分別為應用(yngyng)基燃料的高位發(fā)熱量和 HYPERLINK /view/1169684.htm t _blank 低位發(fā)熱量；Hy%、Wy%分別為應用基燃料中氫和水分(shufn)的質量百分比；2512(kJ/kg)為水蒸氣在分壓力很低時的汽化潛熱近

14、似值。排煙損失是指煙氣排入大氣而損失的燃料的熱量。計算這部分時，首先要求出煙氣中各種成分的體積，然后再根據排煙溫度求出各種氣體的焓的總和減去形成煙氣的冷空氣的焓，就可以得到這個損失。現燃料完全燃燒（即無固體未完全燃燒損失）時，根據煙氣分析結果，按式（2-29），干煙氣的體積為 （6-2）干煙氣中各種成分的容積可以根據煙氣分析的結果分別算出，即、。根據理論空氣量可以算出空氣攜帶來的水蒸氣及燃料水分及氫燃燒后所形成的水蒸氣的容積.根據各種氣體的容積及排煙溫度計算出排煙的焓， （6-3）式中：有關氣體成分由0到排煙溫度的平均熱容量； 排煙溫度，。形成煙氣的冷空氣的焓為 （6-4） 式（6-4）可寫成

15、： （6-4a） 有時稱括號中的熱容量為濕空氣熱容量，以表示，即 則式（6-4）可寫成 （6-4b） 若一部分燃料（固定碳）未燃盡，則煙氣體積略小，所減少的體積一般不大，不必考慮燃料成分(chng fn)的變化，近似地按燃料實際發(fā)熱量（考慮有固體未完全燃燒時的發(fā)熱量）與完全燃燒發(fā)熱量之比計算，即足夠精確(jngqu)。因此在有固體未完全燃燒時排煙帶走的熱損失為 (6-5) 損失(snsh)的百分比為 (6-6) 因此，我們將它的計算公式簡化成如下形式 (6-7)其中系數有以下：為排煙比熱 為單位煤發(fā)熱量6.1.2 對化學不（或可燃氣體未）完全燃燒熱損失的求解：氣體未完全燃燒損失是燃料在燃燒過程

16、中所生成的一部分可燃氣（如一氧化碳，氫等氣體）未完全燃燒而殘留下來的熱損失。燃煤鍋爐煙氣中殘留的可燃性氣體主要是一氧化碳，而其他可燃性氣體較小。這部分熱損失必須通過煙氣分析來測定煙氣中CO及可燃氣體的體積，再根據這些氣體的發(fā)熱量便可計算出這部分熱損失。 而對本題(bnt)而言，由于過量空氣系數對化學不完全燃燒熱損失影響(yngxing)較小，故可視為常數處理，則的值對最優(yōu)過量空氣系數(xsh)的求解不產生影響。在以下計算中，由于我們研究的是煙煤，取代入計算。6.1.3 對機械（或固體）不完全燃燒熱損失的求解通常是僅次于排煙熱損失的一項熱損失。當鏈條爐燃用的煤質很差，或操作不當時，其有可能超過。

17、燃煤爐因燃用的煤質和燃燒方式不同，的變化幅度較大，大約為058。通常液態(tài)排渣煤粉爐的最低，鏈條爐的最大，固態(tài)排渣的煤粉爐的在兩者之間。燃用液體或氣體燃料的鍋爐，不存在爐排漏煤的問題，灰渣和飛灰的數量極少，煙氣中僅含數量極少的炭黑，燃油爐可能有少量焦粒，所很小，正常情況下可以 (6-8)其中表示飛灰百分率 取經驗值 90 表示在過量空氣系數為 下的飛灰含碳量 為爐渣百分率 ,取經驗值 10 為爐渣含碳量 計算如下： 其中 為爐底灰渣可燃物，為爐底排渣率 若要求(yoqi)即在過量空氣(kngq)系數為下的飛灰含碳量，我們需要(xyo)對題所給的附錄二中的爐膛出口飛灰含碳量與過量空氣系數數據進行擬

18、合函數處理。6.1.4擬合飛灰含碳量與過量空氣系數的函數根據這組二維數據，即題目中所給出的爐膛出口飛灰含碳量與過量空氣系數數據，利用多項式擬合及最小二乘法原理，確定一個多項式函數。 通過matlab編程可擬合出：圖表 SEQ 圖表 * ARABIC 1有如下結果：p = 1.0e+003 *0.3762 -2.0244 4.0817 -3.6555 1.2318n = R: 5x5 double df: 4 normr: 0.0176由圖和擬合結果偏差為0.0176較小，對的4次擬合效果較好，得到如下函數關系式： (6-9)6.1.5求解與與過量空氣(kngq)系數的關系整合(zhn h)上述

19、所求， ，其中(qzhng) (6-10) (6-11) (6-12)利用matlab軟件畫出 , , 與過量空氣系數的函數圖象如下： 圖表 SEQ 圖表 * ARABIC 2從圖中我們可看出，與預想效果(xiogu)相同。再擬合(n h)Q與的函數，有如下(rxi)結果：p =82.8990 -444.4255 892.5631 -792.0571 267.7896s R: 5x5 double df: 496 normr: 0.0344擬合度較好，所以有Q=82.8990*a24 -444.4255*a23+ 892.5631*a22 -792.0571*a2+ 267.7896 (6-1

20、3)再利用matlab計算對的導數，從而求得其極值點，即為最優(yōu)過量空氣系數；得到： =1.1061即求得最佳過量空氣系數為1.1061。6.2問題二 模型的建立與求解要給出鍋爐效率與過量空氣系數的關系，我們知道鍋爐效率 由問題一我們已經求得,與過量空氣系數的關系，所以現對,進行求解6.2.1對鍋爐散熱損失的求解鍋爐的散熱損失，其大小與鍋爐表面積的大小，表面溫度，環(huán)境條件，鍋爐容積及鍋爐負荷有關。鍋爐表面積大表面溫度高，散熱損失就大；露天布置的鍋爐比室內的鍋爐散熱損失大；鍋爐容量增大，燃煤量與其成正比增加，但鍋爐表面的增大相對要慢些，故將隨鍋爐容量的增大而減少；其次，鍋爐在不同負荷下運行時，總的

21、散熱量不大，但相對1kg燃料的散熱量卻有明顯的變化，特別，當鍋爐在低負荷運行時，散熱損失將隨之增大。散熱損失較難測量或計算出準確的數值。在本題中我們用 (6-15)來表征(bio zhn),其中(qzhng)為額定( dng)機組負荷，表示實際運行負荷，而與過量空氣系數無明顯關系。所以在模型中就以代入。6.2.2對灰渣物理熱損失的求解灰渣物理熱損失指鍋爐燃料用固體燃料時，從鍋爐排出的飛灰和爐渣還具有相當高的溫度，從而造成熱量散失。影響灰渣物理熱損失的主要因素包括燃料灰分，灰渣份額以及灰渣溫度(在計算中用排煙溫度代替)。計算，需引入爐渣比熱及飛灰比熱（其中爐渣比熱 一般取經驗值）飛灰比熱的計算公

22、式如下： (6-16)爐渣含碳量 計算如下： (6-17)其中 為爐底灰渣可燃物,為爐底排渣率 所以灰渣物理熱損失計算公式如下： (6-18) 其中 ： 為灰分 為單位(dnwi)煤發(fā)熱量 為飛灰百分率 計算(j sun)中取經驗數值90為爐渣(lzh)百分率 取經驗數值10.00為爐渣溫度 取經驗數值 800.00為爐渣比熱 一般取經驗值 1.11因為計算式中含有飛灰含碳量，而其又與過量空氣系數有關，但是在數值計算中，非常小，已經達到，所以可以不予考慮。所以只有,與有關系。 ， (6-19) 所以 (6-20)即為鍋爐效率與過量空氣系數的關系式。6.3問題三模型的建立與求解研究鍋爐的運行參數

23、對鍋爐效率的影響，以300MW鍋爐為例進行分析。首先由 (6-21)可知(k zh),對鍋爐效率的影響很大。根據(gnj)題中附錄一中相關數據，我們可求得各損失在熱損失中所占比例如下圖。圖表(tbio) SEQ 圖表 * ARABIC 3由上圖可知, 占損失熱的比重比,大的多，所以討論對鍋爐效率的影響更有意義。6.3.1過量空氣系數對鍋爐效率的影響過量空氣系數指實際空氣量和理論燃燒空氣量的比值。對過量空氣系數的監(jiān)測通常是通過尾部煙氣的氧量的監(jiān)測間接實現的。根據燃燒方程可得： (6-22)一般在鍋爐尾部煙道兩側都安裝了氧量在線監(jiān)測裝置，通過監(jiān)測尾部煙道省煤器出口左右側氧量的平均值間接地監(jiān)測過量空

24、氣系數。過量空氣系數的定義為 (6-23)當煤質一定是，進入鍋爐的實際空氣量與過量空氣系數成正比。一般通過改變送風機電流來改變過量空氣系數。過量空氣系數變化范圍廣，耦合性強，當過量空氣系數改變時，排煙溫度，灰渣含碳量，主汽溫，主氣壓，再熱氣溫，再熱氣壓都會變化。為了減少不完全燃燒損失(snsh)，實際運行中進入爐膛的空氣量都大于理論空氣量，即a1。理論上過量空氣系數越大，進入爐膛(ltng)內的實際空氣量越大，氧量越充足。當爐膛換熱條件不變時，燃燒條件逐漸改善，鍋爐效率逐漸升高。過量空氣系數繼續(xù)增大，進入爐膛總風量更大，風速增大，縮短了煤粉在爐膛內停留時間，煤粉可能還沒有燃盡就排除爐膛，熱損失

25、增大，鍋爐效率降低。圖表(tbio) SEQ 圖表 * ARABIC 4由第一問知道最佳過量空氣系數為,結合上圖，可得到，當過量空氣系數大于，且越取越大時，鍋爐效率降低。6.3.2飛灰含碳量對鍋爐效率的影響飛灰含碳量時鍋爐運行參數的一個重要指標，它是指煤粉在鍋爐中燃燒后產生的所有飛灰中剩余可燃物質的質量百分數。（取過量空氣系數為 即最佳） 圖表(tbio) SEQ 圖表(tbio) * ARABIC 5可以看出隨著飛灰含碳量的升高，鍋爐(gul)效率不斷降低。6.3.3煙氣含氧量與鍋爐效率的關系圖表 SEQ 圖表 * ARABIC 6由上圖可知，煙氣含氧量可以取得一個最優(yōu)值，使得鍋爐效率最大。

26、6.3.4機組負荷與鍋爐(gul)效率的關系圖表(tbio) SEQ 圖表(tbio) * ARABIC 7機組負荷在一定范圍內增加時，鍋爐效率隨機組負荷現增加后減少。6.3.5排煙溫度與鍋爐效率的關系在排煙溫度200C時的標準值約為:11% 12% , 排煙熱損失是鍋爐的主要熱損失之一排煙溫度偏高、排煙量偏大, 造成鍋爐的排煙熱損失增大。排煙溫度每增加15 20 C 排煙熱損失 增加1% 左右。排煙溫度偏高的原因: 有的鍋爐尾部沒有裝設受熱面, 煙道余熱沒有被完全利用; 大部分鍋爐沒有裝吹灰器, 安裝了吹灰器的鍋爐也不使用或吹灰器年久失修不能使用; 部分鍋爐( 尤其是小容量鍋爐) 占鍋爐總臺

27、數的三分之一, 沒有水處理裝備, 由此造成積灰、結垢, 影響傳熱能力, 使得鍋爐熱效率降低。排煙溫度是電站鍋爐運行參數的重要參數之一。排煙熱損失是鍋爐各項熱損失中最大的一項，排煙熱損失在所有熱損失的80%以上。排煙溫度過高會威脅到鍋爐運行的安全性。目前電站鍋爐的排煙溫度基本控制在100-160度。隨著排煙溫度的升高，排煙熱損失增加，導致鍋爐效率的降低。由于實驗數據的不足，我們考察機組不同負荷下的的排煙溫度及鍋爐效率如圖所示，由圖中可以看出隨著排煙溫度的升高，鍋爐效率將逐漸降低。排煙溫度的影響因素很多。首先，不同負荷下平均排煙溫度是不同的。煙溫的經驗計隨著負荷的增加，燃煤量增大，爐膛出口煙溫也隨

28、之升高。隨著爐膛出口煙溫的升高，鍋爐的排煙溫度也會隨之升高。圖表(tbio) SEQ 圖表(tbio) * ARABIC 8以上數據分析可知，影響鍋爐效率(xio l)的主要因素有：過量空氣系數，飛灰含碳量和排煙溫度。6.4 問題四模型的建立與求解探討鍋爐的優(yōu)化運行方法。根據鍋爐效率的定義建立各運行參數變化對鍋爐效率的影響模型，并計算出運行參數的變化對鍋爐效率的影響程度，提出某些運行參數的優(yōu)化措施和方法。6.4.1排煙溫度對鍋爐效率的影響當煤質一定，理論干煙氣量和理論干空氣量一定；當過量空氣系數一定，基準溫度一定時，只有排煙溫度影響排煙熱損失。當排煙溫度變化時，引起的鍋爐的效率的變化量為： (

29、6-24) 其中(qzhng)，,為排煙溫度(wnd)變化量 。對于300Mv機組進行檢測，在煤質和其他運行條件基本不變的條件下，計算出不同負荷下排煙溫度(wnd)升高20度對鍋爐效率影響如下：表1機組負荷（MV）298 245.3215.8192.3溫度20202020效率1.09521.08711.1346 1.1999由表1可以看出隨著負荷的增大，排煙溫度的升高多鍋爐效率的影響隨著負荷的升高先升高后降低，在負荷下對鍋爐效率的最大。6.4.2灰渣含碳量對鍋爐效率的影響灰渣含碳量是鍋爐運行中的一個重要的參數，它是指煤粉在鍋爐中燃燒后產生的所有灰渣中剩余可燃物的質量分數。由于煤粉在爐膛內停留的

30、時間很短，某些煤粉可能還沒有完全燃燒就會飄出爐膛，而某些煤粉可能從噴嘴噴出后落入冷灰斗中。因此，電站鍋爐中灰渣含碳量又包括會費含碳量和爐渣含碳量。灰渣含碳量表明燃煤在爐內燃盡的程度，灰渣含碳量越高，灰渣中未燃盡的炭越多，浪費煤越嚴重，未完全損失越大。與灰渣平均含碳量有關的損失稱之為固體不完全燃燒熱損失，其定義為： (6-25)式中為灰渣平均含碳量： (6-26)其中、分別為爐渣、飛灰、沉降灰、漏煤中灰量占燃煤量的的質量含量百分率 (6-27)、分別為爐渣、飛灰、沉降灰、漏煤中含碳量，%，沉降灰和漏煤多出現在工業(yè)鍋爐中，電站鍋爐認為只含有飛灰和爐渣，則： (6-28) (6-29)灰渣含碳量變化

31、，其他參數不變，則對鍋爐效率的影響為： (6-30)對某300MV機組鍋爐進行監(jiān)測，在煤質和其他運行條件基本不變的條件下，計算出不同負荷下灰渣平均(pngjn)含碳量升高2%對鍋爐效率的影響表2機組負荷（MV）298 245.3215.8192.32222效率0.07380.03220.0322 0.0502由表2可以看出，隨著負荷的增大，灰渣含碳量的升高對鍋爐效率的影響。相比于排煙溫度(wnd)的變化而言，灰渣含碳量對鍋爐效率的影響較小。6.4.3 過量(guling)空氣系數變化對鍋爐效率的的影響模型過量空氣系數是鍋爐運行中一個比較重要的參數。過量空氣系數的變化對鍋爐效率的影響很大，它的耦

32、合性很強，對其他參數的影響比較大，一般通過省煤器出口平均氧量來檢測。運行氧量發(fā)生引起過量空氣系數，排煙溫度和灰渣平均含碳量的變化，導致鍋爐效率的改變。鍋爐效率可看作過量空氣系數，排煙溫度和灰渣平均含碳量的函數，即 (6-31)即運行氧量的變化引起鍋爐效率的變化為： (6-32)根據電站鍋爐運行規(guī)程可以得出過量空氣系數變化對鍋爐效率的影響為 (6-33) 式中為干煙氣的平均定壓比熱，為水蒸氣的平均定壓比熱，為空氣的絕對濕度，根據是2-12得出： (6-34)排煙溫度和灰渣含碳量對鍋爐效率的影響公式。運行氧量（即過量空氣系數）變化使排煙溫度和灰渣含碳量發(fā)生變化，不同的鍋爐結構和傳熱特性不同，沒有準確的通用公式。根據在線監(jiān)測數據得出運行氧量的變化對排煙溫度和灰渣含碳量的變化。并利用在線監(jiān)測的數值計算出不同氧量對排煙溫度和灰渣含碳量的變化便可以得出對鍋爐效率的影響。 表3機組負荷（MV）298 245.3215.8192.30.00030.00040.00030.0003效率0.0750.07540.07490.0751七、模型(mxng)總結從上述分析(fnx)可知:(1) 從燃煤鍋爐各項熱損失(snsh)與鍋爐熱效率的關系來看, 所有的鍋爐熱損失都是隨著鍋爐