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大 电 厂 锅 炉 重 要 遣 纤 参 数 g -3耗 差 分 析 许振宇， 陈鸿伟， 高建强 华北 电力大 学 ， 河 北 保 定0 7 1 0 0 3 [ 摘 要] [ 关 键 词] [ 中图分类号] [ 文献标识码] [ 文 章 编 号] 在用反平衡 法对火电厂锅 炉进行热效率计算的基础上， 提 出了主要运行参数偏 离 目标值 所引起的煤耗偏 差计算模型 ， 给 出了锅炉主要运行参数 变化 与煤耗 变化的关 系式。对某 电厂 1 0 2 5 t ／ h锅炉主要运行参数进行 了实时耗差计算， 结果表 明， 所建模 型能够 比较准 确地计算出因锅炉运行参数偏 离目标值而引起 的耗差 ， 计算精度能够满足现场性能监 测 的要 求。 火电厂 ； 锅炉； 锅炉效率； 运行参数 ； 参数 目标值； 煤耗偏差 TK2 2 7 A 1 0 0 2 3 3 6 4 2 0 0 7 0 2 0 0 1 6 0 3 火电厂对锅炉性能进行在线监测和分析 的目的在 于了解锅炉运行过程 中的热经济性和煤耗偏差情况 ， 以使锅炉尽量处于高效率的运行状态。煤耗偏差是指 机组当前运行 参数值偏离 目标值所造成 的煤耗变化 量。在对锅炉效率和各项热损失进行在线计算的基础 上进行耗差分析 ， 可了解导致锅炉效率变化的影 响因 素及其影响的程度 ， 以指导运行 ， 使锅炉时刻处于最佳 或接近最佳运行状态 ， 从而提高锅炉的运行经济性。 锅炉效率计算模型 目前 ， 国 内外通 用 的锅炉效 率计 算模 型 主要 有 G B、 美 国 AS ME标准和德 国 DI N标 准。GB 1 0 1 8 4 8 8 电站锅炉性能试验规程 中锅炉效率的计算方法有 正平衡法和反平衡法 ， 其中正平衡法通 过测定锅炉的 输入热量 Q 和有效利用热量 Q 计算锅炉效率 ， 而反 平衡法通过测定锅炉的各项热损失计算锅炉效率。在 实际的应用 中， 由于对燃 料的消耗量和有效利用热量 的测定相当困难 ， 所 以效率 的计算 都采用反平衡法进 行 。用反平衡法计算锅炉效率 ， 在得 出锅炉效率的同 时还能确定锅炉的各项热损失 。锅炉主要 的热损失有 排烟热损失 q 、 气体未完全燃烧 热损失 q 。 、 机械未完 全燃烧热损 失 q 、 散热 损失 q 、 灰 渣物理热 损失 q 。 锅炉效率的计算公式为 一 1 0 0一 q z q 3 q 4 q 5 q 6 1 1 ． 1 排烟 热损 失 q 的确定 锅炉 的排烟热损失 q 是 由于排烟温度 高于外界 空气温度造成 的热损失。在锅炉 的各项热损失 中， q 是最大的一项 ， 一般为 4 ～8 。影响 q 的主要因素 有排烟温度和排烟容积 ， 其计算公式为 g 一 是 。 。 一 。 。 c2 Q2 一 Vg y C y p y t s f 3 Q2 。 H o VH o C p , H z o p y t s f 4 式 中Q 2 干烟气带走的热量 ， k J ／ k g ； 收稿 日期 2 0 0 6 0 7 1 o 作者简介 许振宇 1 9 8 2 一 ， 男， 华北电力大学在读硕士研究生， 研读方向为能量系统分析与节能技术。 E - ma i l d l s x y z 1 6 3 ． c o r f l Q。 。 烟气所含水蒸气显热 ， k J ／ k g ； Q f 燃料的输入热量 ， k J ／ k g ； V 燃料燃烧生成 的实际干烟气体积 ， m。 ／ k g ； C p , g y 干烟 气 的平 均 定 压 比热 容，C 一 f 0 ， k J ／ k g K ； 排烟温度， ℃； ￡ f 送 风温度 ， ℃ ； V 。 燃料燃烧生成 的水蒸气及相应空气湿 分带入的水蒸气体积 ， m。 ／ k g ； Cp, H2 0 水蒸气 的平均定 压 比热容 ， C p , H 2 o一 厂 ， k J ／ k g K 。 1 ． 2 机 械未 完全燃 烧 热损 失 q 。的确 定 机械未完全燃烧热 损失 q 是 由于飞灰和炉渣 中 含有未燃尽碳造成的热损失 ， 一般仅次于排烟热损失。 其计算公式为 3 3 7 27 A C q 4 一 _ 一 ％ 式 中A 燃料收到基灰分含量 ， ； 5 6 C 灰渣 中 平 均 碳 量 与 燃 煤 灰 量 的 百 分 比， ； 钆 ， a m 分别为炉渣 、 飞灰灰量 占燃煤总灰量 的质量 含量 百分 比， ； C - z ， C m 分别为炉渣、 飞灰 中碳的质量百分 比， 。 2 煤耗偏 差的计算模型 运行参数偏离 目标值所引起 的煤耗偏差计算模型 如下 [ a B ]一一 [ 8 E] 。 B b 7 式中 [ A B ] 某一参数偏离 目标值带来 的煤耗变 化量 ， g ／ k W h ， 该值 为正时表 示 煤耗增加 ， 为负时表示煤耗降低 ； [ 8 明 某一参数偏离 目标值导致的经济性指 标的相对变化值， 可以是相对效率变化 值， 如锅炉效率、 机组效率等， 也可以是 该参数偏差引起的机组热耗率的相对 变化值 视具体情况适当简化计算 ， 经 济性提高时为正， 反之为负， ； B b 发电标准煤耗率 ， g ／ k w h 。 锅炉侧参数如排烟温度 、 排烟含氧量 、 飞灰含碳量 等偏离 目标值时对经济性的影响是通过锅炉效率 的变 化反映出来的， 此时 只需要计算出这些参数造成 的锅 炉效率相对变化量 ， 就能得到相应的[ 8 E ] 。 值 。 2 ． 1 锅 炉排 烟温 度变 化 引起 的耗差 假设 只有锅炉 的排烟温度偏离了基准值而其它所 有参数均为基准值 ， 则根据排 烟损 失 q z的计 算式 ， 可 以得到排烟温度偏离基准值 引起 的排烟损失变化量 Aq2 q2 q2 一 1 o 0 Q ⋯～ 一 二 1 0 0 8 Q 一 ⋯ 锅炉效率相对变化值 却 一 一一鲤一 。 一 1 0 0 9 Q 一 ⋯ 式 中 排烟温度基准值 ， ℃ 排烟温度当前实测值 ， ℃。 取[ 8 明 一8 ， 因排 烟温度偏 离 目标值引起 的机 组煤耗 量 变化 ABb一一 Bb 却b 1 0 2 ． 2 锅炉 排烟 含氧 量变 化引 起 的耗差 电厂锅炉普遍采用测量烟气中的含氧量来监测锅 炉运行时的过量空气系数。根据排烟损失 q 。的计算 式 ， 可 以得 到排 烟 含 氧 量偏 离 基 准 值 引 起 的排 烟损 失 的变 化量 A q 2 g 一 q 2 l O 0 g 2一 l u u M ， o N1 ． 6 0 3 ． o dk 一 j _ 一 K 一 口 一口 1 0 0 丽 X 1 0 02 1 0 2 0 5 C0 一 一． 1 1 式 中M c y A t ， Nc p ． H z o A t ， A t O p y 一￡ f 委 亟 w w w . b z f x w . c o m K 一 。 燃料燃烧产生的理论干烟量， m。 ／ k g ； d 环境 空气绝 对湿 度 ， k g ／ k g ； 0 烟 气 中 氧 的 基 准 容 积 百 分 含 量 ， ； 02 烟气中氧的实测容积百分含量 ， 。 锅炉效率相对变化值 翻 一 一一 一 表 1 锅炉 主要 运行 参数 煤耗偏差的计算实例 一-K r ． 一 1 一 玑 7 - 二 一 二 _ 1 2 4 结 论 取[ E] ， 因烟气含氧量偏离 目标值引起的机组 煤耗量变化 ABb ⋯BB 1 3 2 ． 3 飞灰 含碳 量变化 引起 的耗 差 锅炉中的机械未完全燃烧热损失主要是由飞灰中 未燃尽碳造成。根据机械未完全燃 烧损失 q 的计算 式 ， 可以得到飞灰含碳量偏离基准值 引起 的机械未完 全燃烧损失的变化量 ， 3 3 7 2 7 A C 一 C △ q 一q 一 q4 一 一一 c 1 0 0 一 1 0 0 ， ， Q 一 C Cm 一～ 式中 C 飞灰含碳量基准值 ， ； c 飞灰含碳量当前实测值 ， 。 锅炉效率相对变化值 一 一 一 。 j7 b j 7 b c 一 1 0 5 ；h C 1 51 O 0 Q r 1 0 0 一 ．h 取[ E ] 一 ， 因飞灰含碳量偏离 目标值引起 的机组 煤耗量变化 △ B b一一 Bb 6 1 6 3 煤耗偏差的计算实例 采用上 述 耗 差分 析 模 型， 对某 电厂 WGZ 1 0 2 5 ／ 1 7 ． 5 6型亚 临界 自然循环汽包炉主要运行参数进行 实时耗差计算 ， 结果见表 1 。 根据锅炉效率反平衡计算模型、 锅炉主要运行参 数煤耗偏差模型以及煤耗偏差的计算结果 ， 可得 出如 下 结论 1 锅炉主要运行参数一旦偏离 目标值 ， 就会造成 锅炉效率的降低 ， 引起煤耗增加。所以， 在运行中要尽 量使运行参数接近 目标值。 2 对 电厂进行实时耗差分析能够 定量地 反映运 行参数偏离 目标值对 电厂煤耗 的影响， 从而能够及时 指导运行人员调整运行方式 ， 使机组时刻运行在最佳 工况 下 。 3 煤耗偏差结果的准确性取 决于数学模型和基 准值的准确性 ， 采用上述耗差计算模 型能够 比较准确 地计算 出锅炉运行参数偏离 目标值所引起的耗差 ， 计 算精度能够满足现场性能监测的要求。 [ 参 考 文 献] [ 1 ] 范从振． 锅炉原理 [ M] ． 北京 水利电力出版社 ， 1 9 9 5 ． [ 2 ] 张小桃 ， 王培红． 锅炉运行 经济指标 的热偏 差分 析[ J ] ． 电 站 系统工程 ， 1 9 9 9 ，1 5 6 7 - 9 ． [ 3 ] 陈鸿伟 ， 李宇 ， 甄 志， 等． 火 电机组可控 参数变化 与煤耗 的 关 系[ J ] ． 热 力发电 ， 2 0 0 2 ， 4 2 9 3 3 ， 4 6 ． [ 4 ] 赵 建 ， 索沂生 ， 程芳 真， 等． 火电站锅 炉运行可控 性能量 损 失 分析[ J ] ． 锅炉技术 ， 2 0 0 1 ， 3 2 1 4 - 7 ， 1 6 ． [ 5 ] 甄 志．1 0 0 Mw 无烟煤机 组经济 性能在 线分析 研究 [ D ] ． 保定 华北 电力大学 ， 2 0 0 3 ． [ 6 ] ANS I ／ AS ME P T C 4 ． 1 - 1 9 6 4 R 1 9 9 1 ，S t e a m Ge n e r a t i n g Un i t s [ S ] ． 下转 第 3 O页 w w w . b z f x w . c o m 3 结 语 循环流化床锅炉结焦不仅会影响到锅炉的安全稳 定运行 ， 甚至还会损坏设备 。在流化床锅炉运行中， 要 认真做好冷态试验， 保证良好 的流化质量 ， 同时要认真 调整好煤量 、 风量 ， 严格控制床温及料层差压等运行参 数 ， 这样可以避免流化床锅炉结焦。 [ 参 考 文 献] [ 1 ] 冯俊凯，岳光溪，吕俊复．循环流化床燃烧锅炉[ M] ． 北 京 中国电力出版社 ， 2 0 0 3 ． [ 2 ] 路春美 ，程世 庆 ，王永 征．循 环流 化床 锅炉设 备与 运行 [ M] ．北京 中国电力 出版社 ， 2 0 0 3 ． [ 3 ] 刘德 昌． 流 化床燃烧 技术 的工业应 用[ M] ．北 京 中国 电 力 出版社 ， 1 9 9 8 ． CAUS E ANALYS I S OF S LAGGI NG I N CFB BoI LERS AND PREVENTI VE M EAS URES THEREoF W ANG Hu i l i S h a n x i El e c t r i c P o we r P r o f e s s i n a l Co l l e g e ，Ta i y u a n 0 3 0 0 2 1 ，S h a n x i Pr o v i n c e ，P RC Ab s t r a c t Th e c a u s e s r e s u l t i n g i n s l a g g i n g f o r c i r c u l a t i n g f l u i d i z e d b e d CFB b o i l e r s h a v e b e e n p r e s e n t e d ． I t i s b e l i e v e d t h a t t h e c a u s e s ar e ma i n l y a s f o l l owst he l oc a l o r e nt i r e t e mpe r a t ur e of be d ma t e r i a l e x c e e ds t h e f us s i on po i nt o f a s h o r t he s i n t e r i n g t e mp e r a t u r e； t h e f l ui d i z e d c on di t i o n i n f u r na c e i s n’ t goo d，e t c ．．For t h es e，s o me me a s u r es a s i mpr ov i n g t h e s l a gg i n g p r o p er t y of f ue l c o a l 。s t r i c t l y c on t r o l t he o p er a t i on a l pa r a me t e r s ，a nd s h or t en i ng t he t i me o f ba n ki ng f i r e a s p os s i bl e，e t c ．ha v e b e e n put f or wa r d，f o r a v oi di ng s l a g gi ng i n CFB b oi l e r s ． Ke y wo r d sCFB b oi l e r ；s l a ggi ng；f u s s i on po i n t o f as h；op er a t i on a l p ar a me t e r s 上接 第 1 5页 痧痧痧， 驴痧痧痧痧痧痧 UNCERTAI NTY oF M EASURI NG DI S S OLVED GAS COM PONENT CONTEN 『 T I N I NS ULATI NG oI L BY US I NG GAS CHRoM AToGRAPH YU Na i h a i S h a n d o n g El e c t r i c Po we r Re s e a r c h I n s t i t u t e ，J i n a n 2 5 0 0 2，S h a n d o n g Pr o v i n c e ，P RC Ab s t r ac t The u nc e r t a i nt y of me a s u r i ng di s s ol v e d ga s c omp on e nt c o nt e n t i n i n s ul a t i n g o i l by us i n g ga s c h r o ma t o gr ap h me t ho d whi c h wa s s t i p u l a t e d i n GB ／ T 1 7 6 2 31 9 9 8 h a s b e e n a s s e s s e d ．t h e i n f l u e n c e f a c t o r s u p o n t h e u n c e r t a i n t y o f me a s u r i n g t h e d i s s o l v e d g a s c omp an e nt c on t e nt i n i ns ul a t i n g o i l b e i n g a na l y s e d， i n c l u di ng s a mpl e d e ga s s i f i c a t i on，ga s t r a ns i t i on， t h e c o nc e n t r a t i on o f s t a nd a r d g a s ，a n d r e p e a t a b i l i t y o f me a s u r e d r e s u l t s e t c ． ．Th e r e l a t i v e s t a n d a r d e x p a n d e d u n c e r t a i n t y o f me a s u r e d r e s u l t s b y u s i n g s a i d me t h o d wa s 4 ．4 ． Ke y wo r d s i n s ul a t i n g o i l ；di s s o l v e d ga s me a s ur e me nt ；ga s c hr o ma t o gr ap h；un c e r t a i nt y of me a s u r eme nt ． 上 接第 1 8页 ANALYS I S OF CONS UM PTI ON DEVI ATI ON FOR M AI N OPERATI ON PARAM ETERS oF BoI LERS I N THERM AL POW ER PLANT XU Z h e ny u ，CHEN Ho n gwe i ，GAO J i a nq i a n g No r t h Ch i n a El e c t r i c Po we r Un i v e r s i t y，Ba o d i n g 0 7 1 0 0 3，He b e i P r o v i n c e ，PRC 痧， 驴 Ab s t r a c t On t h e b a s i s o f c a l c u l a t i n g t h e e f f i c i e n c y o f b o i l e r i n t h e r ma l p o we r p l a n t b y u s i n g c o u n t e r b a l a n c e me t h o d ，a c a l c u l a t i o n mo d e l f o r c o a l c o n s u mp t i o n d e v i a t i o n r e s u l t e d f r o m ma i n o p e r a t i o n p a r a me t e r s d e v i a t i n g f r o m t h e t a r g e t v a l u e h a s b e e n p u t f o r wa r d ， a r e l a t i on e qu a t i on b e t we e n v a r i a t i on o f ma i n op e r a t i on p a r a me t e r s f or bo i l e r a nd v a r i a t i on o f c o a l c o ns ump t i on be i n g g i v e n，a n d r e a l t i me c o n s u mp t i o n d e v i a t i o n f o r ma i n o p e r a t i o n p a r a me t e r s o f a 1 0 2 5 t ／ h b o i l e r i n o n e p o we r p l a n t b e i n g c a l c u l a t e d ．Re s u l t s s h o w t h a t t h e e s t a bl i s h e d mo d el c a n mor e a c c ur a t e l y c ac ul a t e t he c oa l c o ns umpt i on d e vi a t i on r e s ul t ed f r om bo i l e r op er a t i on pa r a me t e r s d e vi a t i ng f r o m t h e t a r g e t v a l u e ，t h e a c c u r a c y o f c a l c u l a t i o n c a n s a t i s f y t h e r e q u i r e me n t s o f p e r f o r ma n c e mo n i t o r i n g i n t h e f i e l d ． Ke y wo r d sUt i l i t y boi l e r；bo i l e r e f f i c i e n c y；o pe r a t i o n p ar a me t e r ；t ar g et v a l u e o f pa r a me t e r；c o al c ons u mpt i on de v i a t i on．
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