大型火力發(fā)電廠鍋爐熱效率試驗(yàn)介紹

大型火力發(fā)電廠

鍋爐熱效率試驗(yàn)介紹《GB10184-88電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程》簡(jiǎn)介熱機(jī)研究所李紅主要內(nèi)容一、基本概念二、試驗(yàn)的組織及實(shí)施三、鍋爐熱效率的計(jì)算一、基本概念1.1鍋爐熱效率試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)1.2基本概念及術(shù)語1.3熱效率的計(jì)算方式分類1.4鍋爐機(jī)組熱平衡系統(tǒng)《GB10184-88電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程》一、基本概念1.1鍋爐熱效率試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)各電科院鍋爐專業(yè)的“圣經(jīng)”輸入熱量、輸出熱量各項(xiàng)熱損失排煙熱損失、可燃?xì)怏w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(zhǔn)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(shí)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(duì)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?xì)怏w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(jí)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(xiàng)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?xì)怏w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(jī)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(fēng)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(jī)組的熱負(fù)荷有關(guān)?；以锢頍釗p失，即爐渣、飛灰與沉降灰排出鍋爐設(shè)備時(shí)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(shè)計(jì)煤種并保證效率時(shí)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(shè)計(jì)煤種，安全連續(xù)運(yùn)行時(shí)能達(dá)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(zhǔn)溫度指各項(xiàng)輸入與輸出能量的起算點(diǎn)。規(guī)定為鍋爐送風(fēng)機(jī)入口處空氣溫度。一般可認(rèn)為是冷空氣溫度。（ASME標(biāo)準(zhǔn)為送風(fēng)機(jī)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(jì)溫度算書》里面的空預(yù)器入口溫度當(dāng)成基準(zhǔn)溫度，對(duì)嗎？有了它，我能簡(jiǎn)化算熱效率！有了它，我能做鍋爐性能考核試驗(yàn)！輸入－輸出法直接法或正平衡法直接測(cè)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(xiàng)熱量損失求得熱效率鍋爐熱效率=（1-（各項(xiàng)損失熱量之和/輸入熱量））*100%一、基本概念1.3熱效率的計(jì)算方式鍋爐機(jī)組熱平衡系統(tǒng)界限圖鍋爐機(jī)組熱量平衡圖一、基本概念1.4鍋爐機(jī)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(biāo)。比如：美國人就不認(rèn)空預(yù)器是鍋爐本體一部分。熱量平衡是正反平衡計(jì)算鍋爐效率的基礎(chǔ)這個(gè)圈圈很關(guān)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(chǔ)，是能量的來源！損失？為啥會(huì)有這么個(gè)玩意兒，純浪費(fèi)呀！沒有它多好，但是是不可能滴！輸出熱量是關(guān)鍵，就它有用的。節(jié)能是干啥的，就是為了解決它！二、試驗(yàn)的組織及實(shí)施2.1試驗(yàn)的組織和安排2.2試驗(yàn)的具體實(shí)施試驗(yàn)?zāi)康腻仩t性能鑒定及驗(yàn)收。定期的檢查。節(jié)能工作。試驗(yàn)人員及職責(zé)二、試驗(yàn)的組織及實(shí)施2.1試驗(yàn)的組織和安排溫度測(cè)量玻璃水銀溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)熱電阻溫度計(jì)干、濕球溫度計(jì)壓力測(cè)量大氣壓力計(jì)壓力變送器氣體成分分析奧氏儀煙氣分析儀化學(xué)法和物理法二、試驗(yàn)的組織及實(shí)施試驗(yàn)儀器測(cè)量參數(shù)測(cè)點(diǎn)位置煙氣溫度及成份空氣預(yù)熱器進(jìn)口煙道2×10×4點(diǎn)空氣預(yù)熱器出口煙道2×10×3點(diǎn)（等截面多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)法布置）飛灰除塵器進(jìn)口煙道上部（空氣預(yù)熱器進(jìn)口垂直煙道）爐底渣爐底撈渣機(jī)排放口入爐煤各給煤機(jī)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(jì)大氣壓力用膜盒式壓力計(jì)二、試驗(yàn)的組織及實(shí)施網(wǎng)格法測(cè)點(diǎn)分布二、試驗(yàn)的組織及實(shí)施二、試驗(yàn)的組織及實(shí)施2.2試驗(yàn)的具體實(shí)施負(fù)荷申請(qǐng)工況確認(rèn)運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)測(cè)量采集灰渣煤取樣測(cè)

量

項(xiàng)

目觀測(cè)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(yàn)的組織及實(shí)施工況滿足預(yù)定要求，并保持穩(wěn)定。運(yùn)行工況應(yīng)記錄的DCS數(shù)據(jù)機(jī)組負(fù)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(fēng)系統(tǒng)參數(shù)制粉系統(tǒng)參數(shù)二、試驗(yàn)的組織及實(shí)施數(shù)據(jù)測(cè)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(yù)器入口煙溫。。。。。。二、試驗(yàn)的組織及實(shí)施三、鍋爐熱效率的計(jì)算3.1正平衡計(jì)算3.2反平衡計(jì)算3.3鍋爐熱效率的簡(jiǎn)化計(jì)算計(jì)算準(zhǔn)確性差，極少采用。計(jì)算簡(jiǎn)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(jì)算3.1正平衡計(jì)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(dāng)用汽輪機(jī)抽汽或者其它外來汽源加熱暖風(fēng)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(rèn)為是燃料的低位發(fā)熱量。三、鍋爐熱效率的計(jì)算Di—工質(zhì)離開熱平衡界限時(shí)的流量，kg/h；hi—工質(zhì)離開熱平衡界限時(shí)的焓值，kJ/kg；Dj—工質(zhì)進(jìn)入熱平衡界限時(shí)的流量，kg/h；hj—工質(zhì)進(jìn)入熱平衡界限時(shí)的焓值，kJ/kg；B—鍋爐燃料的消耗量，kg/h；三、鍋爐熱效率的計(jì)算三、鍋爐熱效率的計(jì)算3.2反平衡計(jì)算三、鍋爐熱效率的計(jì)算三、鍋爐熱效率的計(jì)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?xì)怏w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?xì)怏w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(jì)算（1）排煙熱損失各項(xiàng)熱損失中最復(fù)雜的，有一堆東西要計(jì)算。曾讓我很崩潰！三、鍋爐熱效率的計(jì)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(fèi)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(jì)算理論干空氣量與理論干煙氣量實(shí)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(zhǔn)確計(jì)算排煙熱損失的就差個(gè)過量空氣三、鍋爐熱效率的計(jì)算煙氣中水蒸氣含量煤炭中H反應(yīng)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(jì)算（2）氣體未完全燃燒熱損失CO、CH4、H2、CmHn三、鍋爐熱效率的計(jì)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(jì)算（4）散熱損失熱損失值的大小與鍋爐機(jī)組的熱負(fù)荷有關(guān)三、鍋爐熱效率的計(jì)算三、鍋爐熱效率的計(jì)算（5）灰渣物理熱損失我覺得對(duì)應(yīng)“排煙熱損失”，這應(yīng)該叫“排灰渣熱損失”這是爐渣溫度排出時(shí)比環(huán)境溫度高的損失熱量這是飛灰排出時(shí)溫度比環(huán)境溫度高的損失熱量三、鍋爐熱效率的計(jì)算（6）鍋爐熱效率的修正

輸入熱量的修正熱損失的修正進(jìn)風(fēng)溫度偏差的換算

給水溫度偏差的換算

進(jìn)風(fēng)溫度和給水溫度都偏離設(shè)計(jì)值時(shí)的修正修正后的熱損失值鍋爐熱效率的修正送風(fēng)溫度修正最關(guān)鍵，很多情況下，修正這一項(xiàng)就ok了。三、鍋爐熱效率的計(jì)算3.3鍋爐熱效率的簡(jiǎn)化計(jì)算1、規(guī)程規(guī)定的簡(jiǎn)化計(jì)算2、煤炭工業(yè)分析基礎(chǔ)上的熱效率估算三、鍋爐熱效率的計(jì)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(jì)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(duì)濕度dk=0.01kg/kg(干空氣)；

d.過量空氣系數(shù)計(jì)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(jī)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(jiǎn)化計(jì)算三、鍋爐熱效率的計(jì)算2、煤炭工業(yè)分析基礎(chǔ)上的熱效率估算（1）實(shí)際干煙氣體積簡(jiǎn)化計(jì)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(jì)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～