鍋爐效率與經(jīng)濟運行ppt課件

1、 鍋爐效率與經(jīng)濟運轉(zhuǎn)火電廠技術(shù)經(jīng)濟目的體系 火力發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟目的體系是指影響火力發(fā)電廠鍋爐、 汽輪機、發(fā)電機設(shè)備及其整個系統(tǒng)經(jīng)濟性能的全部技術(shù)經(jīng)濟目的。分為四級： 一級目的：發(fā)電廠熱力經(jīng)濟性的總目的供電煤耗率等； 二級目的：供電量、發(fā)電煤耗率、燃料等目的； 三級目的：發(fā)電量、廠用電率、汽機效率、鍋爐效率、管道效率等目的； 四級目的：汽輪機、鍋爐、輔機設(shè)備、熱力系統(tǒng)和燃料質(zhì)量、數(shù)量的各項小目的。 技術(shù)經(jīng)濟目的體系分解圖供電煤耗 發(fā)電煤耗 廠用電率 機效率 爐效率 管道效率 凝汽器真空度再熱蒸汽參數(shù)主蒸汽參數(shù)循環(huán)水入口溫度循環(huán)水溫升凝汽器端差真空嚴密性給水溫度高加投入率發(fā)電供熱負荷送風(fēng)機入口風(fēng)

2、溫排煙溫度排煙氧量飛灰可燃物尾部漏風(fēng)系數(shù)煤粉細度補水率汽水損失率管道保溫給水泵單耗循環(huán)水泵耗電率排粉機單耗送風(fēng)機單耗引風(fēng)機單耗磨煤機單耗一級目的供電煤耗率 供電煤耗程度是發(fā)電廠各方面任務(wù)總的反映。包括：設(shè)備安康、檢修工藝、檢修質(zhì)量、運轉(zhuǎn)操作、專業(yè)管理、燃料管理、節(jié)能管理等多方面的任務(wù)程度。 發(fā)電廠單元機組供電煤耗程度與供電量、廠用電率、發(fā)電煤耗率和燃料管理程度等有關(guān)。全廠供電煤耗程度：一是與單元機組供電煤耗程度有關(guān)，二是與單元機組供電量權(quán)數(shù)構(gòu)成比例有關(guān)。特別是機組參數(shù)、單機容量相差較大時單元機組供電量權(quán)數(shù)變化對供電煤耗率的影響。 供電煤耗率計算方法 發(fā)電煤耗率 供電煤耗率 二級目的廠用電率 廠

3、用電率：是指發(fā)電廠發(fā)電輔機設(shè)備的自用電量占發(fā)電量的比例。單位：。廠用電率變化0.25(百分點)左右影響發(fā)電煤耗變化1g/kWh。廠用電率計算公式為：廠用電率 100二級目的發(fā)電煤耗率 發(fā)電煤耗率表示發(fā)電廠熱力設(shè)備、熱力系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)經(jīng)濟性。單元發(fā)電機組的發(fā)電煤耗率與鍋爐效率、汽機效率、管道效率有關(guān)。全廠發(fā)電煤耗率程度除與單元發(fā)電機組的發(fā)電煤耗率程度有關(guān)外，還與單元機組發(fā)電量權(quán)數(shù)有關(guān)。 正平衡計算方法：發(fā)電煤耗率 g/kWh 反平衡計算方法：發(fā)電煤耗率= (kg/kwh) 發(fā)電煤耗率 (kg/kwh) 三級目的鍋爐效率鍋爐正平衡效率：指鍋爐產(chǎn)出熱量與計算期皮帶秤稱重的鍋爐耗用煤量的熱值的比例。： 鍋

4、爐反平衡效率100排煙損失()+化學(xué)未完全熄滅損()+機械未完全熄滅損失()+散熱損失()+灰渣物理熱損失() 鍋爐效率變化0.180.28(百分點)影響發(fā)電煤耗率相應(yīng)變化1g/kWh。 火電廠的主要損失和耗費：鍋爐熱損失：q2、q4 等汽機熱損失：進汽節(jié)流、通流部分損失 、走漏損失、余速損失等乏汽在凝汽器的放熱損失電廠輔機等自用電量管道散熱損失發(fā)電機損失工質(zhì)走漏、工況變化和燃料運輸儲存損失等鍋爐的主要參數(shù)對機組熱經(jīng)濟性的影響影響鍋爐效率的要素排煙溫度排煙氧量飛灰可燃物含量尾部漏風(fēng)煤質(zhì)煤粉細度鍋爐入風(fēng)溫度：鍋爐入風(fēng)溫度提高1，可提高鍋爐效率0.041左右，可降低發(fā)電煤0.14g/kWh左右。

5、一、熱平衡的定義送入鍋爐的燃料擁有熱量等于鍋爐的有效輸出熱量加上各項熱損失。目的：確定鍋爐有效利用熱，各項熱損失，鍋爐熱效率，燃料耗費量，運轉(zhuǎn)程度，緣由及改良措施，新產(chǎn)品的鑒定等。方法：經(jīng)過鍋爐機組的熱平衡實驗?，F(xiàn)代電站鍋爐的效率為90%左右，容量越大、效率越高。二、熱平衡方程式相應(yīng)于每公斤固體及液體燃料：kJ/kg熱平衡的另一種表示式通常用送入熱量的百分比來表示：三、鍋爐的熱效率正平衡表達式：反平衡表達式：各項熱損失鍋爐熱效率和鍋爐燃煤量B送入鍋爐的熱量輸入熱量包括幾部分：燃料的低位發(fā)熱量、燃料的物理顯熱、外來熱量加熱空氣的熱量、蒸汽霧化燃料油的熱量。為什么要用低位發(fā)熱量，由于排煙溫度普通不

6、低于110120，煙氣中的水蒸氣不會凝結(jié)，所以用低位發(fā)熱量。燃料的物理顯熱的計算公式： i r=cr tr 上式中比熱另有計算公式。對于燃煤鍋爐只需燃料水分很大的時候才計算。霧化燃料油熱量的公式，只需鍋爐低負荷運轉(zhuǎn)，必需求煤油混燒的情況才計算。用外來蒸汽加熱空氣指的是在運用暖風(fēng)器等前置式空氣預(yù)熱器的鍋爐機組。機械不完全熄滅損失q4 灰渣中未熄滅或未燃盡的碳粒引起的損失； 未燃盡碳粒隨煙氣排出爐外而引起的熱損失原那么：灰渣及飛灰中的含碳量與碳的發(fā)熱量的乘積的總和定義：灰渣中含碳的分量百分比為： ，灰渣量：飛灰中含碳的分量百分比為： ，飛灰量： 每小時所損失的可燃物分量每小時損失的熱量折算到每公斤

7、燃料所損失的熱量：灰平衡進入鍋爐的總灰量等于排出鍋爐的灰渣、飛灰中的灰分的總和定義討論在鍋爐運轉(zhuǎn)中， 可以取樣測得， 可以查表，或做灰平衡實驗得到鍋爐的設(shè)計中，根據(jù)燃料的種類及熄滅方式直接選用：0.55%機械未完全熄滅熱損失是鍋爐的主要損失之一，除了排煙熱損失以外，就是機械未完全熄滅熱損失數(shù)量大了。大小取決于：燃料的種類揮發(fā)份與灰分等，煤粉的細度，過量空氣系數(shù)，爐膛的構(gòu)造決議了停留時間，鍋爐的運轉(zhuǎn)方式，爐膛的溫度負荷等對空氣量和煙氣量的影響假定送入鍋爐的燃煤量B中，有 的燃料根本沒有熄滅，即沒有產(chǎn)生煙氣量，也不需求空氣量.實踐上參與熄滅的不是實踐送入的燃料量B，而是計算燃料量Bj熱平衡計算用實

8、踐燃料量B，計算空氣量和煙氣量時用Bj化學(xué)不完全熄滅損失由于鍋爐排煙中CO，H2，CH4等可燃氣體的存在，所引起的熱損失。普通在燃用固體燃料的時候只需一氧化碳。每公斤燃料所損失的熱量為各可燃氣體的容積與各自的容積發(fā)熱量乘積的總和。化學(xué)未完全熄滅熱損失的數(shù)值普通不超越0.5%；層燃爐可以到達13%。影響要素和機械未完全熄滅熱損失一樣。排煙損失由于排出鍋爐的煙氣焓高于進入鍋爐時的冷空氣焓而呵斥的熱損失。影響排煙損失的主要要素：1排煙溫度： 溫度高，那么損失大，提高10，損失添加約1%；溫度低，那么金屬的耗費大，流動的阻力大，還能夠呵斥受熱面金屬的低溫腐蝕。2排煙的容積：主要決議于過量空氣系數(shù)的選取

9、：過量空氣系數(shù)大，風(fēng)機的耗費大，排煙損失增大；不完全熄滅損失小過量空氣系數(shù)小，那么能夠不完全熄滅損失增大。排煙溫度與過量空氣系數(shù)是一個經(jīng)濟技術(shù)綜合思索的參數(shù)存在一個最正確過量空氣系數(shù)q，%qq3+q4q2最正確八、散熱損失鍋爐的外外表溫度高于環(huán)境的溫度而向外界經(jīng)過大空間自然對流和輻射換熱。散熱損失與鍋爐的容量成反比散熱損失與鍋爐的負荷成反比q5，%De爐渣帶出的物理熱損失及冷卻熱損失鍋爐的熱效率和燃料耗費量的計算鍋爐總的有效利用熱，kcal/h，kJ/h各焓值按相應(yīng)的溫度和壓力查表鍋爐熱平衡計算是熱力計算的前提由鍋爐效率確定燃料的耗費量；排煙溫度需求先假定，后校核；迭代計算過程；鍋爐主要經(jīng)濟目

10、的1、鍋爐額定出力 2、鍋爐最大延續(xù)出力3、鍋爐最低不投油穩(wěn)燃負荷4、鍋爐熱效率 5、鍋爐排煙溫度6、飛灰含碳量 7、爐渣可燃物8、煙氣含氧量 9、散熱損失10、空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率 11、煤粉細度R9012、爐水泵耗電率、單耗。 13、制粉系統(tǒng)出力14、制粉系統(tǒng)耗電率、單耗。15磨煤機耗電率、單耗16、一次風(fēng)機耗電率、單耗 17、送風(fēng)機耗電率、單耗18、引風(fēng)機耗電率、單耗 19、主蒸汽壓力、溫度20、再熱蒸汽溫度 21、主、再熱蒸汽減溫水量22、機組啟停用油 23、機組穩(wěn)燃用油影響鍋爐熱效率的要素主蒸汽壓力 ，主蒸汽溫度 再熱蒸汽壓力 ，再熱蒸汽溫度 鍋爐入風(fēng)溫度:是指送風(fēng)機入口的進風(fēng)溫度氧量

11、:計算排煙損失的氧量應(yīng)是空氣預(yù)熱器煙氣出口處(空氣預(yù)熱器空氣入口后)的氧量,鍋爐出口氧量變化1(百分點)，約影響鍋爐效率變化046(百分點)，影響發(fā)電煤耗變化1.6g/kWh左右。排煙溫度 鍋爐尾部煙道漏風(fēng)系數(shù)與漏風(fēng)率 化學(xué)未完全熄滅損失 飛灰含碳量，灰渣含碳量入爐煤低位熱量 入爐煤揮發(fā)分 入爐煤灰分 入爐煤水分 煤粉細度 2022/7/1735鍋爐及熄滅系統(tǒng)經(jīng)濟性控制參數(shù)降低飛灰可燃物表示從尾部煙道排出的飛灰中含有的未燃盡碳的量占飛灰量的百分比，主要與燃煤特性、煤粉細度、煤粉均勻性、爐膛溫度、風(fēng)粉混合程度等有關(guān)。針對所燃用的煤種，合理選定煤粉細度，盡能夠減少煤粉中大顆粒的含量，強化熄滅，提高

12、燃盡程度。氧量對鍋爐效率的影響計算排煙損失的氧量應(yīng)是空氣預(yù)熱器煙氣出口處(空氣預(yù)熱器空氣入口后)的氧量,鍋爐出口氧量變化1(百分點)，約影響鍋爐效率變化046(百分點)，影響發(fā)電煤耗變化1.6g/kWh左右。最正確氧量爐膛出口的氧量是表征鍋爐的配風(fēng)、熄滅情況的重要要素，加強鍋爐熄滅配風(fēng)的調(diào)整，改善鍋爐的熄滅情況，提高鍋爐運轉(zhuǎn)效率。因爐膛出口處煙氣溫度較高，鍋爐運轉(zhuǎn)中監(jiān)測的氧量測點普通在高溫過熱器后。計算排煙損失的氧量應(yīng)是空氣預(yù)熱器煙氣出口處的氧量，尾部煙道特別是空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)，將引起的煙氣量和排煙損失的添加，需求定期監(jiān)測空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)，并加強對空氣預(yù)熱器的維護。 經(jīng)過熄滅調(diào)整，確定合理的最

13、正確過量空氣系數(shù)鍋爐尾部煙道漏風(fēng)系數(shù)與漏風(fēng)率 空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)計算： 漏風(fēng)率：排煙損失計算公式如下：排煙損失系數(shù)(排煙溫度送風(fēng)機入口溫度) 系數(shù) 適宜的排煙溫度是鍋爐運轉(zhuǎn)中可控的一個綜合性目的,它主要決議于鍋爐熄滅情況以及各段受熱面的換熱情況，堅持各段受熱面的清潔和換熱效果，是防止排煙溫度異常、保證鍋爐經(jīng)濟運轉(zhuǎn)的根本措施。排煙溫度升高5，影響鍋爐效率降低0.2百分點左右，影響煤耗升高0.6g/KW.h。2022/7/1742降 低 廠 用 電耗費廠用電的主要設(shè)備風(fēng)機磨煤機鍋爐給水泵循環(huán)水泵凝結(jié)水泵除塵設(shè)備脫硫設(shè)備風(fēng)機節(jié)能電站風(fēng)機耗電量僅次于水泵約占發(fā)電容量的1.5-2.5%，對于300MW機

14、組，風(fēng)機運轉(zhuǎn)效率提高一個百分點，每臺機組年節(jié)電約40萬kWh。呵斥的風(fēng)機運轉(zhuǎn)效率較低的主要緣由： 風(fēng)機本身為低效風(fēng)機； 設(shè)計選型不當呵斥高效風(fēng)機不在高效區(qū)運轉(zhuǎn)； 進口管道設(shè)計不當破壞了風(fēng)機進口要求的條件； 出口管道設(shè)計不當呵斥渦流損失； 風(fēng)機調(diào)理效率低，又經(jīng)常在低負荷運轉(zhuǎn)。 通常，經(jīng)過改造風(fēng)機葉輪或?qū)M、出口管道進展改造，或利用調(diào)速技術(shù)，提高風(fēng)機的運轉(zhuǎn)效率。風(fēng)機單耗：指送風(fēng)機在鍋爐消費一噸蒸汽時所耗用的電量。單位：kWh/t(汽)。表示送風(fēng)機及其系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性。與送風(fēng)機效率，送風(fēng)系統(tǒng)阻力，空氣預(yù)熱器及風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備的安康程度以及各送風(fēng)調(diào)整門開度、阻力等有關(guān)。 風(fēng)機單耗 kWh/t) 風(fēng)機改造的

15、目的主要有提高或降低風(fēng)機出力；提高風(fēng)機運轉(zhuǎn)效率；提高風(fēng)機運轉(zhuǎn)的可靠性。電站風(fēng)機改造步驟 熱態(tài)實驗-評價風(fēng)機進出口管道系統(tǒng)對風(fēng)機性能的影響，確定合理的風(fēng)機設(shè)計參數(shù)，提出風(fēng)機的技術(shù)改造方案；選型設(shè)計-選用與系統(tǒng)特性匹配的風(fēng)機構(gòu)外型式，確定風(fēng)機葉輪的直徑等；強度計算-采用有限元法進展葉輪三維應(yīng)力計算，合理地選用材質(zhì)和厚度；制造監(jiān)視按照要求加工、檢查和驗收，確保制造質(zhì)量；安裝監(jiān)視技術(shù)人員現(xiàn)場技術(shù)指點，確保風(fēng)機安裝到達設(shè)計要求；考核實驗-考核改造后的風(fēng)機能否到達改造設(shè)計的要求。制粉系統(tǒng)制粉系統(tǒng)是鍋爐機組密不可分的主要輔助系統(tǒng)，特別是在目前發(fā)電用煤供應(yīng)緊張、煤質(zhì)多變的情況下，其運轉(zhuǎn)性能對鍋爐機組的平安、經(jīng)

16、濟運轉(zhuǎn)有重要影響。 制粉系統(tǒng)的優(yōu)化運轉(zhuǎn)調(diào)整和主要設(shè)備改造得到了各級指點和電廠的高度注重，同時為提高機組整體的運轉(zhuǎn)程度獲得了明顯的效果。鋼球磨制粉系統(tǒng) 中速磨直吹式制粉系統(tǒng)磨煤機單耗：是指磨煤機每磨制一噸煤粉所耗用的電量。單位：kWh/t(煤)。表示磨煤機運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性。與煤的可磨性系數(shù)，磨煤機裝球量、裝煤量，磨煤機出、入口壓差，磨煤機出口溫度，磨煤、制粉系統(tǒng)設(shè)備效率及安康程度，運轉(zhuǎn)人員調(diào)整操作程度、監(jiān)盤質(zhì)量等有關(guān) 磨煤機單耗 磨煤機耗電率。是指磨煤機磨煤粉所耗用的電量占計算期發(fā)電量的比例。單位：。表示電廠燃用煤粉的經(jīng)濟性。除與影響磨煤機單耗的要素有關(guān)外，還與燃料質(zhì)量，主、輔機設(shè)備、系統(tǒng)的經(jīng)濟性能

17、有關(guān)。 磨煤機耗電率 100() 制粉系統(tǒng)節(jié)能鋼球磨煤機制粉系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性差，應(yīng)加強對鋼球磨煤機鋼球裝載量及鋼球配比優(yōu)化、系統(tǒng)通風(fēng)量等進展運轉(zhuǎn)優(yōu)化調(diào)整，尋求順應(yīng)燃用煤種的最正確鋼球裝載量、通風(fēng)量，提高磨煤機出力，降低制粉單耗；綜合分析各地鋼球磨制粉系統(tǒng)優(yōu)化運轉(zhuǎn)實驗結(jié)果，堅持制粉系統(tǒng)在最經(jīng)濟工況下運轉(zhuǎn)，普通可使制粉單耗降低3kWh/t-5kWh/t 以上。經(jīng)過粗粉分別器性能特性實驗研討，確定分別器選型正確、有良好的分選特性，保證制粉系統(tǒng)處于最正確運轉(zhuǎn)工況。目前多種方式的軸向型分別器和旋轉(zhuǎn)分別器的性能可以很好滿足不同煤種的要求，必要時對粗粉分別器實施改造，提高磨煤機出力，降低制粉單耗。制粉系統(tǒng)節(jié)

18、能中速磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)經(jīng)濟性好，常存在煤粉細度粗、石子煤量大等主要問題，應(yīng)加強原煤特性、通風(fēng)量、煤粉細度、風(fēng)環(huán)流速、分別器擋板等調(diào)整實驗，尋求處理問題途徑，必要時提出改良方案。運轉(zhuǎn)優(yōu)化與性能診斷2022/7/1754運轉(zhuǎn)優(yōu)化 火力發(fā)電機組運轉(zhuǎn)優(yōu)化技術(shù)是以最優(yōu)化實際為指點，根據(jù)機組主輔機設(shè)備實踐運轉(zhuǎn)情況，進展全面優(yōu)化實驗，根據(jù)實驗結(jié)果及綜合分析總結(jié)，建立一整套運轉(zhuǎn)優(yōu)化操作程序和合理的優(yōu)化軟件包，使機組能在各種負荷范圍內(nèi)堅持最正確的運轉(zhuǎn)方式和最合理的參數(shù)匹配。實際證明：經(jīng)過對火力發(fā)電機組的全面運轉(zhuǎn)優(yōu)化，機組的經(jīng)濟性可相對提高1.0%1.5%，供電煤耗率相應(yīng)下降35g/kWh左右。運轉(zhuǎn)優(yōu)化技術(shù)特點 采用鍋爐、汽輪機分別調(diào)整和結(jié)合調(diào)整相結(jié)合的方法，確保機組整體運轉(zhuǎn)的最正確效果。 既思索提高主機的運轉(zhuǎn)經(jīng)濟性，又兼顧輔機的節(jié)能效果，使電廠在增效和節(jié)能兩方面獲得效益。2022/7/1755鍋爐及其主要輔機調(diào)整 風(fēng)量標定 為了準確反映一次風(fēng)量、二次風(fēng)量及入爐總風(fēng)量，同時為調(diào)整實驗做預(yù)備，優(yōu)化實驗首先對風(fēng)量丈量一次元件進展標定，并將標定結(jié)果用于修正熱工丈量系統(tǒng)，以保證控制系統(tǒng)自動調(diào)理的正確性。制粉系統(tǒng)調(diào)整 重點調(diào)整煤粉細度和煤粉分配均勻性有條件的情況下，同時對于中儲式和直吹式系統(tǒng)，根據(jù)其各自特點，進展相關(guān)的專門實驗，得出制