600MW超临界燃煤锅炉㶲分析.pdf

第 4 5卷第 1 期 2 0 1 4年 1月 锅 炉 技 术 BOI LER TECHN0L0GY Vo 1 ． 4 5。NO ．1 J a n ．，2 0 1 4 6 0 0 MW 超 临界燃 煤锅 炉炯分 析 熊 杰 上 海 锅 炉 厂 有 限公 司 ，上 海2 0 0 2 4 5 摘要 煤 炭一直以来都 是中国最主要的一次性 能源 ， 相应地 ， 燃煤 锅炉也 占有 电力市场绝 大部分份额 。燃 煤锅炉存在诸多能量损失途径 ， 能量 转换 效率较低 。系统地 分析燃煤 锅炉的热力性 能非常必要 。炯 是热力学 第二定律 中的一个重要概念 ， 它不仅 能反映能量的数量 ， 更能反 映能量 的品质 。基于煳 概念 ， 对某 6 0 0 Mw 超 临界燃煤锅炉模 型进行 了详细 的炯 分析 ， 综合考虑物理炯 和化学媚 ， 计 算 了系统的堋 损失 、 焖耗 散等参 数 ， 对 锅炉 的设计 、 优化 提供 了可靠依 据。 关键词 化 学焖 ；炯损失 ；i S耗散 中图分类号 T K2 2 9 ． 2 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 2 4 7 6 3 2 0 1 4 0 1 0 0 1 4 0 4 0 前 言 中 国的能 源结 构 中 ， 煤炭 占一 次 能 源供 应 总 量 的 6 3 ， 这 种 情 况 还 将 在 未来 持 续很 长 时 间 。 我国的发 电装机容量每年都 以惊人 的速 度在增 长 ， 而 以煤 炭 为主要 燃 料 的火 电则 是 其 中 的主 要 部 分 。截 至 2 0 1 3年 3月底 ， 我 国火 电总装 机容 量 达到 8 ． 2 5 亿 千 瓦 ， 占总发 电装机 容 量 的 7 3 ． 5 2 ％ 左 右 。对 于 占电 力 市 场 份 额 如 此 庞 大 的燃 煤 锅 炉 ， 对 其进 行 详 细 的热 力 性 能 分 析 、 优 化 很 有 必 要 。分析 、 优 化 的结 果 可 以指 导 系 统 的设 计 、 强 化系统换热效率 、 提高经济效益 。热力系统分析 总体 可 以分 为 两类 基 于 热力 学 第 一 定律 和 基 于 热力学第二定律 。热力学第一定律基 于能量和 质量的守恒 ， 仅考虑 了能量的数量而忽视 了能量 的 品质 。热 力 学 第 二 定 律 则 更 注 重 于 能量 的 品 质 ， 与此 对 应 的 是 “ 熵 增 ” 、 “ 焖 ” 、 “ 不 可 逆 ” 、 “ 损 耗 ” 等 概念 ， 因此 基 于热 力 学 第二 定 律 的 分析 也 称 为炯 分析 技 术 能够 对 生产 过 程 中 的不 可 逆 损 失进行 分析 以及 量 化 ， 同 时辨 识 系 统 中不 可 逆 损 失 的原 因和产 生 的部位 ， 甚 至 对 降 低 系统 中 的不 可逆损失、 系统 优化给 出指导 。因此 ， 与热力学 第一定律相 比， 热力学第二定律分析在热力系统 节能 、 优化 方 面更具有 价值 。 本 文选 取 某 6 0 0 MW 超 临 界 燃 煤 机 组 的 锅 炉部分进行详 细的煳 分析， 寻求 系统改进、 优 化 的途径 。而详细 的热力计算数 据是进行炯分 析 的前提 ， 数据来源可 以是锅炉性 能计算书、 锅 炉 实际运行数据或利用仿真软件得到。 1 炯分析 方法 煳是 因为所考虑的系统与环境存在不平 衡 造成的， 而根据不平衡 的方式 ， 煳 可 以总体分 为 两 类 热 机械 煳 和化 学熘 。而 热机 械 煳 又 可 以 进 一 步细 分为 物理 煳 、 动 能 焖 以及 势媚 。对 于 热 力系统而言， 例如本文考虑 的燃 煤发 电系统 ， 动 能煳和势炯是可以不作考虑的， 因此需要考虑的 即物理炯和化学炯。本文在进行炯计算时， 综合 考 虑物 理炯 和化 学炯 ， 同 时 ， 对 于 系 统 中的 物流 ， 也 根据 它们 包 含 的 不 同相 态 分 别 进 行 计 算 以 得 到 更精 确 的结果 。 1 ． 1焖 的计 算方 法 根 据炯 的定 义可 以知 道 ， 计 算 炳 数 值 的 前 提 是 对参 考环 境 的 定 义 ， 不 仅 是 环 境 的 温 度 、 压 力 等 ， 还包括环境的基准组成成分。参考环境应该 与 自然环境尽量相近 。考虑 到本文研究 的燃 煤 发 电 系统 的特点 ， 所 选 取 的环 境 参 数 。 的定 义 如 表 1所示 收稿 日期 2 0 1 30 61 7 ； 修回 日期 2 0 1 30 7 1 8 作者简 介 熊杰 1 9 8 4 ， 男 ， 主要从事热 力系统流程仿真 、 热力性能分析 、 环境热经济学方 面的研究 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 熊杰 6 0 0 Mw 超临界燃煤锅炉堋分析 表 1 参 考环 境参 数定 义 项 目 数值 温度 压 力 P 。 组 分 气态组分及摩尔浓度 N2 02 H 2 0 Ar C02 29 8． 1 5 K 1 01 ．3 2 kPa 其它组分 T o ，P 。 液态水 石灰 石 C a C 0。 石膏 C a S 0 2 H2 0 1 单位物理炯的计算方法 单位物理炯 k J ／ k m o 1 的定义式如式 1 所示 8 P H A h To As 一 一h o 一 To s S o 1 式 中 e 单 位炯 ， k J ／ k mo l ； h 单位焓 ， k J ／ k mo l ； S 单位 熵 ， k J ／ k mo l K； 下标 0 基 准状态 。 对热量流 g 而言 ， 其物理焖 的定义式 可以 改写 为 e P H Aq 1 一T ／ T 2 对 于冷量 流 口 而言 ， 其 物理熘 的定 义式 为 e P H Aq To ／ T一 1 3 2 化 学炯 的计算 方 法 本文中的所有 气态组分 均按照理想气体 来 处理 ， 在本 文考 虑 的系统所牵 涉到 的组 分范 围 内 ， 计算化学煳 可以分为两大类 基准体系 中的 组分和非基 准体系 中的组分 。基 准体系 中的非 气态组分 液 态水 、 石灰石、 石膏 的化学焖值 为 零。而对于基准气态组分 k ， 其纯组分的单 位化 学媚 k J ／ k mo 1 计算公式[ 1 为 e f “ 一 一RT o l n x 4 式中 R气体常数 ， 8 ． 3 1 4 ； z 表示 此组 分 在 环 境模 型 中气 态 组 分 里 的摩尔 分率 。 而对 于非基 准组 分 ， 需 要 分 情 况来 讨 论 1 此组分是单 质； 2 此组分是 化合物。如果此组 分是单 质 ， 如元 素 Y， 则 需 要 从 含 有 Y 元 素 的所 有化合物中选出最稳定的化合物 Y A 。 C 作 为 基准 物 ， 此 时 Y A 。 C 的化学煳 为零 ， 则 1 P c H Y 一一 [ g 0 Y A B 6 C 2 r - a e c H A b e c H B c e c H C ] 5 式 中 g 单 位 Gi b b s自由能 ， k J ／ k mo l 。 如果此组分是化合物 ， 则需要用此化合物包 含的所有元 素 的化学炯来计 算它的化学焖 。具 体 而言 ， 设 某 一 纯 物 质 A C D 由单 质 或 元 素 A、 B、 C、 D经 可逆 生成 反应生 成 。 a A b Bc C d D A。 B C Dd 6 如果 已知 A、 B 、 C、 D 的 化 学 焖 以及 A C D 在 基 准 工 况 下 的 吉 布 斯 自 由 能 g 。 ，k J ／ k mo 1 ， 该 物质 的单位 化 学煳 可 以通 过 式 7 计 算 得 到 。 e c H A B6 C Dd 一g 0 A。 B 6 C Dd a e A b e “ B c e “ C d e “ D 7 如果 元 素 A、 B、 C、 D 中并 非所 有 元 素 的化 学 焖 均 已 知 ， 则 需 要 先 利 用 式 5 求 得 此 未 知 量 。 不同元素对应的稳定化合物见参考文献[ 3 ] 。 利用上面介绍 的式 4 ～式 7 ， 可 以求得 所 有 需要 物 质 的 单 位 化 学 煳 值 ， 对 各 种 相 态 是 通用的。但对 于混 合物 而言 ， 其化 学煳值 对不 同相态是有区别的。对于 由 N种气态组分组成 的混合气体 ， 如果此 N 种组分均是环境 模型 中 所 包含 的 ， 根 据 式 4 和 化 学 炯 的定 义 ， 可 以推 导出此混 合气体 的单 位化 学炯 k J ／ k mo 1 计 算 公 式 为 ～O P c H一一RT0 ∑z i n一“-O k 8 式中 此组分在此混合气体里的摩尔浓度 。 如果 在 此 N 种组 分 中包 含 非 基 准气 态 组分 i ， z 。的数值为零 ， 将使得式 8 没有意义 ， 此时此 混合气体 的单 位化学 焖 k J ／ k mo 1 计 算公 式变 化 为 e 一 ∑z e c RT0 ∑z l n x 9 而对 于 由 N 种 固态 、 液 态 组 分 组 成 的 混 合 物 ， 其单位化学炯数值 即各组分单位化学炯 数值 的加权和， 即式 9 中的第一项。 煤 因为其 特殊 的化 学 特 性 ， 它 的化学 煳 计 算 是一 个较 为 复 杂 的过 程 ， 然 而 ， 在 对 燃 煤 发 电 系 统进 行堋 分析 时 ， 了解 燃 用煤 种 的精 确 化学 炯 数 值是必须 的。燃煤化学焖 的计算方 法参考文献 [ 1 ， 4 ] 。 2 锅炉模型 的炯分析 2 ． 1基本组分热力性能参数值 根据上一节中介绍的煳计算方法， 可以依次 求得本文分析 中考虑 的燃煤 系统中涉及 到 的组 分的单位化学炯数值 ， 结果如表 2所示 。表 2中 还列出了这些组分在标准工况下的单位焓、 熵 以 7 5 3 1 3 6 3 O 9 O 加∞ ∞ ∞ O O O O O 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 锅 炉 技 术 第 4 5 卷 及吉布斯 自由能 的数值参考值 。气态和 固态 物 质是 以 2 5℃ ， 1 0 1 ． 3 2 5 k P a为 基 准 点 ， 而 水 则 是 以 0℃ ， 1 0 1 ． 3 2 5 k P a为基 准点 。 表 2组 分的 单位 焓 、 熵 、 吉布 斯 自 由能 以及化 学炯 数值 组分 o ／ k J km0 S o ／ l [ ． K k J k mO g o ／ r k J e k m。 C H／ l 一k J O O O 39 3 5 1 O 24 1 81 O O 9 O 2 5O l l O 5 3 O 3 3 1 8O 29 6 84 0 3 9 5 7 2 O O O O O O 一 39 4 3 7 0 22 8 5 9 O O 8 6 5 7O 一 1 3 7 1 5 O 51 3 28 3O O 1 2 O 一 3 7 O 9 5O 0 O 691 ． O 7 3 9 46 ．5 O 1 1 64 9． 16 2O 1 O 7． 51 8 66 7 ．4 6 23 5 2 8 4． 21 88 88 8． 78 27 5 3 5 4． 26 55 62 O． O3 30 6 2 6 9． 34 2 3 7 41 2 ．5 9 41 0 5 31 ．O 1 6 O 2 4 42 ．8 4 2． 2 锅 炉模 型 锅 炉模 型 的流程示 意 图见 图 1 。 图 1 锅 炉模 型的流程示 意图 本文 所 分 析 的 锅 炉模 型 为 某 6 O O Mw 超 临 界锅 炉 ， 一次再 热 ， 蒸 汽物 性 参 数 如 表 3所 示 ， 对 应的简易流程 图如 图 1所示。锅炉模型 主要分 为炉 膛 和换 热 部 件 。换 热 部 件 包 括 省 煤 器 、 水 冷壁 、 辐射式过热器、 对流式过热器、 再热器以及 空气 预 热器 。燃煤 在 氧气 的助 燃 下 ， 在 炉膛 里 面 燃 烧 ， 燃 烧 产 生 大 量 的辐 射 热 和 烟 气 ， 烟 气 从 炉 膛 里流 出 ， 依 次 经 过 对 流 式 过 热 器 、 再 热 器 和 省 煤 器 ， 提供热 量 ； 另一 方 面 ， 从 给水 加 热 器 出来 的 给水流经省煤器、 水冷壁 、 辐射式过热器然后进 入 对流 式过 热器 形 成高 温 高 压 的过 热 蒸 汽 ， 过 热 蒸汽流经高压汽轮机做功后 有部分抽气到给水 加 热器 中加热 给水 返 回到 再热 器 中被 加热 成 再 热 蒸汽 ， 然后 流入 到 中压汽轮 机 中继续 做功 。 表 3 锅炉 蒸汽 物性 参数值 参数 数值 过 热蒸 汽 5 9 8 ． 8 9℃ ， 2 4 ． 2 4 MP a ， 6 2 5 ． 9 9 k g ／ s 再 热蒸 汽 6 2 1 ． 1 1℃ ，4 ． 5 1 MP a 2 ． 3炯 值计 算结 果 锅炉模型中使用燃煤 神华煤 的元素分析 、 工业分 析 、 低 位发 热 量 如表 4中所 示 。 同时计 算 得到此煤 种 的单 位化学 烟 值为 2 4 6 8 6 ． 6 k J ／ k g a r 。结 合 图 1 ， 根 据 以上 介 绍 的煳 计 算 方 法 和 基本 热力学 参数 值 ， 本 分选 取 的锅 炉模 型 的煳 值 计算结果综合在表 4中。 表 4 神华 煤种 工业分 析 。 元素分 析 以及 低位 发热 量值 收 到基 2． 4 炯 损分 析 基 于表 5中的数 据 ， 可 以对锅 炉 模 型 进 行 详 细的炯 损 分析 ] 。分析 计算 得 到 的结 果 如 表 6 所示 。堋 损 可 以 分 为 两 类 炯 耗 散 e x e r g y d e s t r u c t i o n ，E D 和 炯 损 失 e x e r g y l o s s ，E L l 】 。 焖 耗 散是 部 件 或 者 系统 中存 在 的不 可逆 所 引 起 的 ， 也 是 由 于热 力 或经 济 上 的 局 限 性 所 造 成 的 ； 而炯 损失通 常是 针 对 整个 系 统 而 言 ， 通 常是 排 放 到环 境 中的热炯 损失 或者 副产 品 中所 包 含 的炯 。 从表 6中的结果 可 以得 到 如下 结 论 炉 膛 是 主要 炯 耗散 部 件 ， 占总炯 耗 散 的 6 2 左 右 ， 换 热 器 占 3 5 左右 ， 其余部件 的煳 耗散所 占比率较 小。而换热部件中， 水冷壁和辐射式过热器是 主 要的炯 耗 散 部件 。整 个锅 炉 系统 的 炯 效 率为 4 7 ．9 3 ； 0 盯 0 O O O u O O 。 。 。 。 咖 n 。 。 ∞ ㈥ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 熊杰 6 0 0 Mw 超 临界燃煤 锅炉堋分 析 表 5锅炉 模 型l堋分 析 结果 表 6锅 炉模 型焖 损分 析结 果 项 目 数值 部件 E D ， E 【 。 ED ， ／ E D ， T E D ， E L ， ／ E F 炉 膛4 4 2 3 3 5 ． 6 7 6 1 ． 9 9 2 9 ． 0 7 水 冷 壁 1 1 0 5 9 7 ． 2 1 1 5 ． 5 0 7 ． 2 7 辐射式过热器5 9 2 8 7 ． 3 0 8 ． 3 1 ％ 3 ． 9 0 对流式过热器2 4 2 9 2 ． 4 1 3 ． 4 0 1 ． 6 0 再 热 器 2 4 9 6 2 ． 4 5 3 ． 5 0 1 ． 6 4 省煤 器 1 1 0 1 2 ． 5 8 1 ． 5 4 0 ． 7 2 空气预热器 2 2 5 4 7 ． 7 9 3 ． 1 6 1 ． 4 8 静 电除尘器 6 4 1 ． 9 6 0 ． 0 9 ％0 ． 0 4 脱 硫 装 置 1 7 9 1 9 ． 2 6 2 ． 5 1 1 ． 1 8 干燥器 一 一 一 混合器 一 一 一 总炯 耗散 7 1 3 5 9 6 ． 6 3 1 0 0 ． 0 0 4 6 ． 9 0 换热器总媚耗散 2 5 2 6 9 9 ． 7 3 3 5 ． 4 1 1 6 ． 6 1 堋 损失 烟气 5 2 6 4 9 ． 0 3 3 ． 4 6 炯 损失 辐射 2 5 9 8 4 ． 8 6 1 ． 7 1 ％ 总煳 损／ k W 7 9 2 2 3 0 ． 5 1 5 2 ． 0 7 燃料总媚／ k W 1 5 2 1 5 2 5 ． 2 4 注 a 部 件媚 耗散与总炳耗散 的 比率 I b 部件媚 耗 散 与燃料总炯 的比率 。 3 结 语 本 文针 对 某 6 0 0 MW 超 临界 燃 煤 发 电 系 统 中的锅炉部分进行了详细的炯分析 ， 结果显示 1 在 锅炉 模 型 中 ， 炉 膛 即燃 烧 过 程 中造 成的煳损最大 约 6 2 9 ／ 5 ， 其次是水冷壁 1 5 ． 5 和辐射式过热器 8 ． 3 1 ％ 。 2 所 分 析 的 锅 炉 系 统 的 媚 效 率 为 4 7 ． 9 3 ， 表 明锅 炉 是 整 个 发 电 系统 中 的 主 要 能 量损失源 ， 同时， 此数值 与基 于热力学第一定律 计算得到的热效率数值 9 0 相差甚远 ， 更表 明考 虑 能量 品质 的重要 性 。 3 要 优化 锅 炉 的热 力 性 能 ， 需 要 从 炯 损 较 大的部件人手 ， 特别是 同时也存在较大优化空间 的部件 即炯 效率较低 。例如炉膛 中的燃烧过 程造成的煳损最大， 所以若能采用新型燃烧技术 有效 提 高燃烧 过程 的炯 效 率 ， 则锅 炉 的热 力 性 能 将显 著提 高 。 参 考文 献 [ 1 ]B e j a n ， A． ， Ts a t s a r o n i s ， G． ， Mo r a n ， M．J ．Th e r ma l d e s i g n a n d o p t i mi z a t i o n [ M] ．Ne w Yo r k Wi l e y ，1 9 9 6 ． [ 2 ]D a n i e l ，J ．J ． ，R o s e n ，M．A．E x e r g e t i c e n v i r o n me n t a l a s s e s s me nt o f l i f e c y c l e e mi s s i o n s f o r v a r i o us a u t o mo bi l e s a n d f u e l s [ J ] ．E x e r g y ，An I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l ，2 0 0 2 ，2 4 2 8 3 2 9 4 ． [ 3 ]朱 明善．能量系统炯 分 析[ M] ．1版．北 京 清华大学 出 版 社 ，1 9 8 9 ． [ 4 ]B i l g e n ，S ． ，Ka y g u s u z ，K．Th e c a l c u l a t i o n o f t h e c h e mi c a l e x e r g i e s o f c 0 a l b a s e d f u e l s b y u s i n g t h e h i g h e r he a t i n g v a l u e s [ J ] ．Ap p l i e d E n e r g y ，2 0 0 8 ，8 5 8 7 7 6 7 8 5 ． i S ] R o s e n ， M． A．， D i n c e r ，I ．E x e r g y a n a l y s i s o f w a s t e e mi s s i o n s [ J ] ．I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f E n e r g y Re s e a r c h ，1 9 9 9 ，2 3 1 3 l 1 5 3 1 1 6 3 ． 6 ]Ro s e n ，M． A． ，T a n g ，R．E f f e c t o f a l t e r i n g c o mb u s t i o n a i r f l o w o n a s t e a m po we r p l a n t Ene r g y a n d e x e r g y a n a l y s i s [ J ] ．I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f E n e r g y Re s e a r c h ，2 0 0 7 ，3 1 3 21 9 2 31 ． I_- 7 3 Ro s e n， M． A． ，T a n g ， R．I mp r o v i n g s t e a m p o we r p l a n t e f f i c i e n c y t hr o u g h e x e r g y a n a l y s i s e f f e c t s o f a l t e r i n g e x c e s s c o mb u s t i o n a i r a n d s t a c k - g a s t e mp e r a t u r e [ J ] ．I n t e r n a t i o n a l J o ur n a l o f Ex e r g y，2 0 0 8， 5 1 3 1 5 1 ． 下转第 3 6页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 6 锅 炉 技术 第 4 5 卷 算 方法 ， 且不 受 氧浓度 的影 响 。 4 富氧燃烧条件下 ， 随着 燃烧气 中氧浓度 的增大 ， 锅炉排烟体积、 排烟焓均减小 ， 从而排烟 热损失 q z 减小 、 锅炉热效率 刀 增大。 参 考文 献 [ 1 ]Ki g a T，T a k a n o S ，Ki mu r a ．C h a r a c t e r i s t i c s o f p u l v e r i z e d c o a l c o mb u s t i o n i n t h e s y s t e m o f o x y g e n ／ r e c y c I e d f l u e g a s c o mb u s t i o n [ J ] ．E n e r g y C o n v e r s i o n a n d Ma n a g e me n t ， 1 9 9 7 ， 3 8 1 2 9 1 3 4 ． E 2 ]王春波， 邢晓娜 ， 陆泓羽．6 0 0 MW 微富氧燃烧煤粉锅炉优化 设计口] ．动力工程学报 ， 2 0 1 1 ， 3 l 1 2 9 0 4 9 0 9 ． [ 3 ]闫凯 ， 张建文．富氧燃烧条件下锅炉燃 料燃烧计 算研究[ J ] ． 锅炉技术 ， 2 0 1 3 ， 4 4 1 3 5 4 O ． E 4 ]闰维平 ， 米翠丽．富氧煤粉燃烧锅炉概念设计研 究E J ] ．热力 发 电 ， 2 0 1 1 ， 4 0 2 1 7 ． E 5 ]叶江 明．电厂 锅炉 原理 及设 备F M] ．北京 中 国电 力 出版 社 ， 2 0 0 7 ． [ 6 ]周强泰．锅炉原理[ M] ．北京 中国电力出版社 ， 2 0 0 9 ． [ 7 3 Hu Yu k u n， Ya n J i n y u e ．C h a r a c t e r i z a t i o n o f f l u e g a s i n o x y c o a l c o mb u s t i o n p r o c e s s e s f o r C O2 c a p t u r e [ J ] ．Ap p l i e d E n e r gy ．2 01 2，9 0l 1 3 1 2 1 ． [ 8 ]Hu Yu k u n， Ya n J i n y u e ，L i Ha i l o n g ．E f f e c t s o f f l u e g a s r e c y c l e o n o x y c o a l p o we r g e n e r a t i o n s y s t e ms [ J ] ．Ap p l ie d E n e r g y，2 01 2，9 7 2 5 5 2 6 3 ． [ 9 ]闫维平 ， 董静兰 ， 马凯．富氧燃煤锅炉烟气再循环方式选择与 水分平衡计算E J ] ．动力工程学报 ， 2 0 1 1 ， 3 1 1 2 8 9 3 8 9 8 [ 1 o ]董静兰 ， 阎维平 ， 马凯．不 同烟气再循 环方式下富氧 燃煤锅 炉 的经济 性 分 析 [ J ] ．动 力 工 程 学 报 ， 2 0 1 2 ， 3 2 3 1 7 7 1 8 1 ． [ 1 1 ]陈刚．锅炉原理 [ M] ．武汉 华中科 技大学 出版社 ， 2 0 1 1 ． [ 1 2 ]赵翔 ， 任有 中．锅炉 课 程设 计 [ M] ．北 京 中 国电 力出 版 社 ． 1 9 8 9 ． R es e a r c h o n t h e He a t Ba l a n ce CaI c u l a t i o n Met h o d o f t h e Ox y F u e l Co mb u s t i o n Boi l e r s WANG L i f e n， WANG E n - l u ， LI U Le i ， WANG Me n g j i I n s t i t u t e o f Th e r ma l En e r g y En g i n e e r i n g ，S h a n g h a i J i a o To n g Un i v e r s i t y ，S h a n g h a i 2 0 0 2 4 0，Ch i n a Ab s t r a ctBa s e d o n t he c ha r a c t e r i s t i c s o f t he ox y r ue l c o m bu s t i o n bo i l e r s wi t h t h e mi xt u r e o f t h e r e c i r c u l a t i on of t he e x i t f l u e g a s a nd t h e f r e s h p ur e ox y ge n s e pa r a t e d by t h e a i r c o mpr e s s or a s t he bur n g a s。t he me t ho d o f t he he a t ba l a nc e c a l c ul a t i o n of t he ox y f ue l c o m bu s t i o n b o i l e r wa s s ug ge s t e d i n t he b a s e o f t he he a t ba l a nc e c a l c u l a t i on m e t h od o f t h e a i r c o mbus t i on bo i l e r s ． The i nf l u e nc e o f t he c on c e nt r a t i o ns o f t he o xy g e n f o r t h e he a t b a l a nc e c a l c ul a t i o n o f t he ox y f u e l c o mbus t i on wa s s t u di e d． K e y wor ds Ox y f u e l c ombu s t i on；he a t ba l a nc e； b oi l e r； wa s t e he a t l os s o f f l ue g a s 上接 第 1 7页 E x er g y An a l ys i s o f a 6 0 0 MW Su p e r cr i ci t a l Co a l f i r e d Bo i l e t XI ONG J i e Sh a ngh a i Bo i l e r W o r ks Co S ha ng ha i 20 02 45，Chi na Ab st r a ctCo a l i s t he mos t i mpo r t a nt p r i m a r y e ne r g y s o ur c e i n Ch i n a，a nd c o a l f i r e d bo i l e r s a l s o a c c o u n t f o r mo s t i n t h e e l e c t r i c i t y g e n e r a t i o n ma r k e t ．Th e r e a r e l o t s o f e n e r g y l o s s p a t h s du r i ng t he c oa l f i r e d bo i l e r o pe r a t i o n，t he c o r r e s p ond i ng e ne r g y c o nv e r s i o n e f f i c i e nc i e s a r e n ot v e r y h i g h ．S o i t i s v e r y i mp o r t a n t t o a n a l y z e t h e t h e r mo d y n a mi c p r o p e r t i e s o f c o a l f i r e d b o i l e r s i n de t a i l ． r g y i s a n i m p o r t a nt c on c e pt i n t h e S e c on d La w o f Th e r mod yn a mi c s，i t c o n c e r ns no t o nl y t h e a mou nt b ut a l s o t h e qu a l i t y o f t he e ne r g y ． I n t he pa pe r，a 6 0 0 M W s u pe r c r i c i t a l c o a l f i r e d b o i l e r m o d e l wa s de t a i l e dl y a na l y z e d b y us i n g t he e x e r g y c o nc e pt ，t he e x e r g Y l os s a n d e xe r gy d e s t r uc t i o n c a l c ul a t i o n r e s ul t s a r e gi ve n，whi c h c o ul d be u s e d a s a r e f e r e n c e f or t he b oi l e r d e s i gn a n d o pt i m i z a t i o n． Ke y wor d s c h e mi c a l e x e r gy； e xe r gy 1 O S S ； e xe r g y d e s t r u c t i o n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m