锅炉经济性简化快速定量分析

电力18讯：    
朱国琪 李亚琴
（宁夏中宁发电有限责任公司..中宁.. 755100）
    摘要：本文论述锅炉运行中排烟温度、排烟氧量、飞灰可燃物含量、主汽流量、各级减温水量对锅炉经济性的影响，同时通过计算定量其影响程度，以便对锅炉运行的经济性快速做出评价，指导锅炉经济运行。
关键词：锅炉  煤耗  
我公司1＃机组330MW锅炉为武汉锅炉股份有限公司生产的WGZ1112/17.5-3型亚临界参数汽包炉。锅炉采用自然循环，单炉膛，双通道低NOX轴向旋流式燃烧器，前后墙对冲布置，一次中间再热，尾部双烟道布置，烟气挡板调温，三分仓容克式空气预热器，刮板式出渣装置，钢构架，全悬吊，平衡通风，全封闭岛式布置。
电厂锅炉的经济运行是一个急需得到重视的问题，这不仅牵扯企业的经济效益，而且在能源日益短缺的将来对节约能源，实现持续协调发展更具重大意义。我国煤炭60%以上消费用在发电方面，节能降耗对电站锅炉更是迫在眉睫。
众所周知，在煤粉锅炉的热损失当中，排烟损失Q2是最大的一项，一般占到7～8%左右，第二是机械不完全燃烧损失Q4占到1～2%左右，而化学不完全燃烧损失Q3、散热损失Q5、灰渣物理显热损失Q6只占很少份额。所以在研究锅炉经济性时我们应重点控制Q2和Q4的损失量，而影响Q2的主要是排烟量（用排烟氧量来标志大小）和排烟温度，影响Q4的主要是飞灰可燃物含量，这三个指标是我们研究锅炉效率最应注意的。另外，主蒸汽流量和各级减温水量虽然不直接影响锅炉效率，但对循环效率有很大影响，因为主汽流量的增加使进入凝汽器的蒸汽量增加，从而使冷源损失增大。而减温水量的增加使其在锅炉内加热到额定参数需要的热量增加，从而使机组的热耗增大。所以这两项也是我们在锅炉运行时应特别关注的指标。至于主汽压力、主汽温度对经济性的影响是通过主汽流量来体现，因为主汽压力、主汽温度达不到要求时，只有通过增加主汽流量来保证电负荷，所以对主汽量的分析实际已涵盖了这些因素的影响。
1． 影响锅炉效率的三个重要因素：排烟温度、排烟氧量和飞灰可燃物含量
我们分析这一问题的方法是先设定一个基准工况，然后单独变化一个影响因素，而其他数值保持不变，这时用软件计算炉效，从而得出该因素与炉效的函数关系，再通过计算机作图，进一步确定其曲线方程，得出该因素对炉效和煤耗的影响数值。确定对煤耗影响时取炉效每下降1%，煤耗增加3 g/kw.h（这一结论可用公式b=123/η g/kw.h得出）
基准工况：根据热工院1＃炉燃烧调整和性能考核试验参数，煤质取设计煤种、参数取额定参数、飞灰含碳量取1%、空预器漏风率取6%、计算炉效为93.35%，具体数值如下表：
应用基灰份 % 28.49
应用基水分 % 5.21
低位发热量 kJ/kg 20318
电负荷 MW 330
主汽流量 t/h 1024
排烟温度 ℃ 125
送风机入口温度 ℃ 25
炉膛出口过剩空气系数 1.25
飞灰含碳量 % 1.0
空预器漏风率 % 6
排烟氧量(折算) % 5.8
锅炉效率 % 93.35

1．1保持其它参数不变，只改变排烟温度计算锅炉效率得到以下数据：
排烟温度 ℃ 143 148 153 158 163 168
锅炉炉效率 % 91.96 91.66 91.35 91.05 91.75 91.45
作图并确定方程：
可以看出：排烟温度每上升5℃，炉效就下降0.30%，此时煤耗增加0.9g/kw.h。
1．2 恢复各数据到基准值，改变排烟氧量计算炉效得到以下数据：
排烟氧量 % 4.8 5.3 5.8 6.3 6.8 7.3
锅炉炉效率 % 91.8 91.58 91.35 91.11 90.85 90.57
作图并确定方程：
可以看出：排烟氧量每增大0.5%，炉效下降0.245%，折算影响煤耗0.745g/kw.h。
1．3 恢复数据到基准值，改变飞灰含碳量计算炉效得到以下数据：
飞灰含碳量 % 0.5 1 1.5 2 2.5 3
锅炉炉效率 % 91.57 91.35 91.14 90.93 90.69 90.46
作图并确定方程：
可以看出：飞灰含碳量每增加0.5%，炉效下降0.22%，煤耗增加0.66g/kw.h。
2． 锅炉侧影响循环效率的两个量：主汽流量和各级减温水流量
查H-S确定热力系统相关点的焓值：
项  目 压力（MPa） 温度(℃) 焓（kJ/kg）
主蒸汽 17.26 540 3396
再热器出口 3.294 540 3542
过热器减温水 22.52 170 731
再热器减温水 7.5 170 722
给 水 18.1 269.2 1178.4

2． 1蒸汽流量和其它参数不变时，确定主汽系统每增加10t/h喷水量时蒸汽在炉内吸热的增加值，也就是热耗的增加值。无喷水时是给水被加热到额定参数，有喷水后等量给水被替代，所以热耗的增加值为把减<