1000MW超超临界锅炉热效率正平衡和反平衡模型分析

建立1 000 MW超超临界机组锅炉热效率的正平衡和反平衡计算模型,定量分析负荷和过量空气系数等因素对锅炉实际热效率的影响规律。结果表明:平衡模型相比正平衡模型更适用于非稳态工况的锅炉热效率实时计算。本案例的实际锅炉热效率低于设计值,且在高负荷下较大偏离设计值。实际锅炉热效率随负荷增加先增大后减小,在负荷680 MW时取得极大值。在高负荷下排烟温度和剩余氧气体积百分含量均远高于设计值,导致排烟热损失增大。合理降低高负荷下的剩余氧气体积百分含量和排烟温度,能提高锅炉热效率。     

过量空气系数对燃煤电站锅炉热效率和脱硝的影响

建立模型研究过量空气系数对锅炉热效率和污染物控制的影响。结果表明,各工况下锅炉热效率最高时,对应不同的最佳过量空气系数。1 000MW超超临界机组负荷从550MW增加到950MW时,最佳过量空气系数从1.18增加到1.35。烟气温度和流量、排烟热损失和炉内对流换热均随过量空气系数增大而增大,锅炉热效率、NOx生成量、炉膛和火焰温度均随过量空气系数先增大后减小。较低负荷下维持一定程度偏大的过量空气系数不仅能提高锅炉热效率,还能增加烟气温度,维持SCR脱硝系统正常投运。     

工业锅炉运行能效分析与研究

为有效掌握杭州工业锅炉运行整体能效状况,为锅炉节能提供理论和技术依据,对183台工业锅炉进行了能效测试。测试采用运行工况热效率简单测试,热效率采用反平衡计算方法。测试完毕,从排烟温度、过量空气系数、炉渣含碳量、炉体外表面温度、负荷率及热效率等指标对测试结果进行分析,并提出造成的原因和改进措施。结论如下:排烟温度和过量空气系数普遍偏高;炉渣含碳量和炉体外表面温度控制较好;锅炉负荷率整体偏低,燃煤/生物质锅炉平均负荷率只有58%;热效率总体偏低,燃油(气)锅炉较好,平均为88%,而燃煤/生物质锅炉平均仅为69%;2 t/h以下锅炉是淘汰重点,2~20 t/h锅炉节能空间较大。     

冷凝式燃气锅炉的冷凝热回收研究

冷凝燃气锅炉由于充分回收了烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热,使燃气锅炉的热效率大幅提高,而冷凝热的回收关键在于冷凝率,其与烟气的成分、排烟温度以及空气系数有关。从理论和实验上研究了排烟温度对冷凝率的影响,并对燃气锅炉进行了正反平衡测试。研究结果表明,天然气锅炉烟气中水蒸气的理论含量在15%～18.6%之间,随过量空气系数的增加而减少,冷凝率随排烟温度的降低而逐渐增加,同温度下低的过量空气系数有高的冷凝率。理论上全部回收冷凝热时,锅炉效率可以提升的极限值为10.74%,加装了翅片管式冷凝式二级节能器后,运行监测锅炉热效率提升5%。     

油田注汽锅炉操作参数对热效率的影响

注汽锅炉是油田热力采油过程中最主要的耗能设备,简要介绍了注汽锅炉的热工过程,在此基础上,运用VB6.0开发了注汽锅炉热力计算软件,并通过实例验证了计算的准确性,分析了注汽锅炉操作参数中排烟温度、注汽干度、配风量和空气过量系数4个因素对注汽锅炉热效率的影响.研究结果表明,注汽锅炉的热效率随上述4个因素的增大而降低,且排烟温度对注汽锅炉的热效率影响最大,注汽干度和配风量的影响次之,空气过量系数的影响最小.其中,排烟温度每升高20℃,锅炉热效率约下降1％.     

高原地区过量空气系数计算模型对燃气锅炉效率值的影响研究

由于青海地处高原,工业燃气锅炉在低气压、低含氧量、气候寒冷的特殊环境中工作时,传热、燃烧等方面都受到不同程度影响,锅炉的实际热效率低于同纬度的平原地区。在现有规程中过量空气系数计算公式的基础上,获得高原某地区相关信息(海拔、压力、空气含量),用一个固定的推导过程修正过量空气系数计算公式,得到高海拔地区锅炉运行中过量空气系数新计算模型。该模型通过了德令哈地区、西宁地区的4台燃气热水锅炉的正、反平衡实际测试,验证了计算模型的可靠。并得出同纬度、不同海拔地区,利用尾气中含氧量来计算过量空气系数时,必须考虑高海拔、低氧量对其的影响,海拔越高新计算模型对锅炉效率值的影响就越大的结论。     

基于不同标准的锅炉热效率及发电标准煤耗率修正方法

对不同标准中规定的锅炉输入热量计算方法进行了分析,指出同一机组在同一工况下,只有在基准温度与燃料温度和空气预热器入口空气温度相等且雾化燃油所消耗的蒸汽量为零时,依据不同标准得到的锅炉热效率以及由此得到的发电标准煤耗率才完全相同.基于锅炉热效率反平衡计算表达式,采用微分方法并结合泰勒公式,得到燃料温度、空气预热器入口空气温度、所采用的基准温度以及煤种偏离基准参数时,引起锅炉热效率和发电标准煤耗率偏差的计算方法,并以某2台300MW凝汽式机组为例进行了计算验证.结果表明：将试验工况下的锅炉热效率和发电标准煤耗率修正到同一基准参数下时,不同机组之间的锅炉热效率和发电标准煤耗率才具有可比性.     

基于简单能效测试的燃轻油工业锅炉超耗能源量计算方法研究

随着国家节能减排力度的加大,高耗能特种设备锅炉的节能工作日益被引起重视,锅炉能效测试作为一项常规监管工作得以广泛开展。锅炉能效测试可获得锅炉主要能效指标,例如:锅炉热效率、排烟温度、过量空气系数等,并给出锅炉优化运行的措施,但是锅炉用户更关注锅炉能效指标不符合规程值后,引起燃料浪费量。如何根据锅炉热效率、排烟温度和过量空气系数计量超耗能源量,从而快速指导用户有针对性地调整锅炉运行参数,使得锅炉处于最低经济成本运行具有重大的现实意义。     

深度调峰工况下锅炉过量空气系数对炉内温度影响的分析

  [目的]  为了分析火电机组超低负荷运行工况下过量空气系数对于炉膛燃烧稳定性的影响,更好地指导机组参与调峰。  [方法]  通过深入分析锅炉运行和炉内传热机理,以炉膛出口烟温表征炉内燃烧温度,并作为燃烧稳定性的指标,在MATLAB/SIMULINK中搭建炉膛出口烟温模型。以某300 MW火力发电机组为例,首先选择几个典型工况点采用相似性求解方法计算炉膛出口烟温与锅炉厂家给出的设计数据进行比对,检验计算方法基本正确之后代入超低负荷运行参数,计算深调峰工况下不同过量空气系数对应的炉膛出口烟温。  [结果]  仿真结果表明:模型算得炉温与锅炉厂家给出的设计数据对比,计算误差小于±15 ℃,计算方法基本正确,可以将其应用于超低负荷工况计算。  [结论]  随着负荷的降低,使炉膛出口烟温达到最大值的最优过量空气系数逐渐增大。因此在超低负荷运行工况下,可在一定范围内适当增大过量空气系数以提高炉膛出口烟温,进而提高锅炉燃烧的稳定性,并且过量空气系数小于2.0时,数值越大炉膛出口烟温越高。     

生物质直燃发电机组性能测试与火用分析

以设计燃料为棉花秸秆的某30MW高温高压生物质直燃发电项目作为研究对象,在6个不同工况下,对额定蒸发量为130t/h的生物质燃烧专用水冷振动炉排锅炉进行测试,对锅炉热效率进行计算,发现锅炉热效率小于设计值的主要原因是排烟温度偏高和燃料成分差异。对30MW纯凝汽式汽轮机进行测试,对汽轮机热耗进行计算,发现汽轮机热耗小于设计值的主要原因是背压偏高。对全厂热效率进行计算,发现随着功率的增加,热效率呈增加趋势。对热力循环过程进行火用分析,发现在锅炉内的温差换热和燃烧环节火用损失最大。     

工业锅炉运行工况热效率分析

以苏州市为例,根据2016年6月到10月在苏州市内测试的51台锅炉运行工况热效率数据,分析影响锅炉热效率偏低的主要原因。经分析,主要原因是锅炉使用与维护不当,节能设备安装不到位,燃煤品质低劣,造成锅炉排烟温度及过量空气系数过高,热效率偏低。最后,针对出现的问题提出改进的措施。     

工业锅炉运行工况热效率分析

本文以苏州市为例,根据2016年6月到10月在苏州市内测试的51台锅炉运行工况的热效率数据,分析影响锅炉热效率偏低的主要原因。经分析得出锅炉使用与维护不当、节能设备安装不到位和燃煤品质低劣是造成锅炉排烟温度及过量空气系数过高,热效率偏低的主要因素,针对出现的问题提出了相关的节能措施。     

过量空气系数对W型火焰锅炉燃烧影响的数值模拟研究

过量空气系数是影响W型火焰锅炉燃烧的重要因素.利用数值模拟技术对某电厂300MW"W"型火焰锅炉炉内燃烧进行了4个工况的计算.通过分析各个工况下炉内流场、温度场、NO排放量以及炉膛出口处飞灰含碳量,得出过量空气系数增大时,炉内流场变化不大,炉内温度水平降低,火焰中心上移,NO排放量增大,飞灰含碳量减少.     

热力采油过程中注汽锅炉操作参数热力学分析

注汽锅炉能耗约占热力采油系统总能耗的70%,运用"黑箱"模型分析方法,建立了注汽锅炉用火模型,对国内某油田注汽锅炉进行了火用效率和热效率计算。分析了锅炉操作参数(给水压力、进风温度和空气过量系数)对影响油田注汽锅炉火用效率和热效率的影响因素及其变化规律。研究表明,火用效率和热效率随给水压力和空气过量系数的增大而降低,随进风温度的增大而升高。其中,给水压力对锅炉火用效率和热效率影响最大,给水压力每增大1MPa,注汽锅炉火用效率降低约1.95%,热效率降低约1.71%。     

天然气锅炉极限热效率及排烟热损失分析

以陕北天然气为例,在对锅炉各项热损失进行分析的基础上,给出了不同排烟温度下,水蒸气汽化潜热在锅炉排烟热损失中所占的份额大小。并指出,若采取措施将烟气中的潜热加以回收利用,可大幅度提高锅炉的热效率。对于陕北天然气,如果排烟温度降到40℃,烟气中水蒸气汽化潜热的70%可得到回收,锅炉热效率将比排烟温度为180℃~250℃的传统锅炉提高13.5%~16.6%。冷凝式锅炉的热效率提高潜力主要取决于燃料种类、锅炉本体的排烟温度、工艺流体的温度、所需的低品位热能的数量、过量空气系数等。     

1000t/h燃煤锅炉排烟温度偏高情况及降低措施

本文以试验测量结果为基础,根据制粉系统干燥、空气预热器传热和锅炉热效率的计算公式。借助于电子计算机的计算,对各种工况下制粉系统的冷风掺入量作了比较,并求出掺入冷风量、炉膛漏风量与排烟温度、排烟损失的相互关系,提出降低排烟温度的措施。     

降低排烟温度,提高锅炉热效率

在锅炉改造时,有些单位往往仅注意炉膛的改造,而忽视尾部对流受热面的增加,而且改造都是以增容方式出现的,结果将导致锅炉排烟温度的升高和排烟量的增加。使得改造效果不十分显著。由于技术经济条件的限制,烟气离开锅炉排入大气时,烟气温度比冷空气温度要高很多。排烟温度对锅炉热效率有着直接的影响,排烟温度越高,排烟热损失就越大,锅炉热效率就越低（见图1）。图1排烟温区对排烟热损失的影响通常在过量空气系数一定时排烟温度每升高或降低13－18℃时,排烟热损失就升高或降低1％。我们知道,进入省煤器的给水温度一般都不高,仅3…     

过量空气系数对立式圆筒加热炉效率与NO_x排放规律的影响

炉膛内温度是炼油厂加热炉最重要的工艺指标之一。用计算燃烧学的方法对哈尔滨石化公司F101立式圆筒加热炉内的温度场进行了计算,计算结果与现场测试结果吻合良好,证明计算所选模型可靠。综合分析各工况热流场的计算结果表明,当过量空气系数在1.0～1.2时,炉膛内平均温度随着过量空气系数的增加而降低,当过量空气系数为1.05时,热效率达到最大值90.2%,同时烟气中NOx浓度达到最高385 mg/m3,低于国家标准400 mg/m3。研究成果可为优化加热炉实际操作参数、提高运行性能提供理论指导。     

基于空气预热器漏风率偏差的排烟温度影响研究

空气预热器的漏风对排烟温度和锅炉效率影响较大,准确的进行定量分析空气预热器不同部位漏风率变化对排烟温度的影响对于火电机组的运行维护和节能降耗具有重要意义。通过分析空气预热器不同部位的漏风对换热的影响机理,基于能量平衡原理推导出了不同部位漏风率变化对排烟温度影响的计算表达式,并以300 MW机组为例,计算了2个不同工况下空气预热器热端漏风率和冷端漏风率变化对排烟温度的影响。计算结果表明,随着热冷端漏风率变化的增大,对排烟温度的影响也在增大,并且热端漏风率变化对排烟温度的影响要大于冷端漏风率变化对排烟温度的影响。此研究可为定量分析空气预热器漏风率变化对锅炉效率和发电标准煤耗率的影响奠定理论基础。     

基于反平衡计算的燃煤土暖气热效率评估及改进研究

根据锅炉反平衡热效率计算原理,对家用燃煤土暖气锅炉热效率损失原因进行了评估,给出了应用在燃煤土暖气上的反平衡热效率计算公式。以某45k W家用燃煤土暖气锅炉为例,对其热效率进行了定量计算,讨论了影响热效率的几个设计因素。结果表明:提高燃煤土暖气锅炉热效率应从排烟温度、散热面积、燃料用量和漏煤比率等4个方面加以改进。