入爐煤低位發(fā)熱量變化對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響

1、入爐煤低位發(fā)熱量變化對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響(2009091319:31:07)摘要：入爐煤低位發(fā)熱量變化對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性有著較明顯的影響。本文通過(guò)對(duì)一臺(tái)1025th鍋爐的計(jì)算和分析，定量地給出了兩者之間的關(guān)系，對(duì)于同類(lèi)機(jī)組有一定的借鑒作用。關(guān)鍵詞：入爐煤低位發(fā)熱量機(jī)組經(jīng)濟(jì)性對(duì)于300MW的火電機(jī)組來(lái)說(shuō)，通常鍋爐效率每變化1個(gè)百分點(diǎn)，機(jī)組煤耗約變化3.5gkwh，可見(jiàn)鍋爐效率對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響是十分明顯的。而在實(shí)際生產(chǎn)中，入爐煤低位發(fā)熱量的變化則

2、是影響鍋爐效率較突出且常見(jiàn)的原因之一。對(duì)于入爐煤低位發(fā)熱量變化對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響，一般人們僅進(jìn)行定性分析，即：入爐煤低位發(fā)熱量降低則鍋爐效率隨之而降低，反之亦然。那么它們兩者之間的定量關(guān)系如何，下面以一臺(tái)1025th鍋爐為例進(jìn)行具體分析。1定量計(jì)算的相關(guān)數(shù)據(jù)低位發(fā)熱量Qar=19845KJkg收到基灰份Aar=21.30%收到基水份Mar=12.21%收到基碳成份Car=52.70%收到基氫成份Har=3.08%收到基氧成份Oar=8.

3、44%收到基氮成份Nar=1.13%收到基硫成份Sar=1.14%飛灰含碳量Cfh=2%爐渣含碳量Clz=4%2計(jì)算公式的推導(dǎo)由鍋爐效率的計(jì)算公式（熱損失法）可得：鍋爐熱效率的表達(dá)式應(yīng)為ηgl=1(q2q3q4q5q6)［1］其中：q2排煙熱損失的百分率，％q3可燃?xì)怏w未完全損失的百分率，％q4固體未完全燃燒熱損失的百分率，％q5鍋爐散熱損失的百分率，％q6灰渣物理顯熱損失的百分率，％根據(jù)文獻(xiàn)［1］的有關(guān)規(guī)定可以得出：當(dāng)入爐煤的低位發(fā)熱

4、量變化而其它參數(shù)保持不變時(shí)，q3、q5、q6的值基本上是不變的，在此認(rèn)定其為定值。此時(shí)，入爐煤低位發(fā)熱量變化時(shí)鍋爐效率相應(yīng)變化的表達(dá)式為：△ηgl＝－（△q2＋△q4）由以上公式可看出：在入爐煤低位發(fā)熱量變化時(shí)，只要能計(jì)算出排煙熱損失和固體未完全燃燒熱損失的變化量，就能很方便地計(jì)算出鍋爐效率的變化量。3各項(xiàng)熱損失值的計(jì)算（基準(zhǔn)工況下）要計(jì)算和分析熱損失的變化值，首先應(yīng)確定其基準(zhǔn)值，沒(méi)有基準(zhǔn)值則無(wú)法比較。在此選定機(jī)組的設(shè)計(jì)值為基準(zhǔn)值。3.

5、1排煙熱損失值q2的計(jì)算［1］3.1.1燃燒生成干煙氣量的計(jì)算：3.1.1.1灰渣中含碳量與煤中灰量比率的計(jì)算C＝αlzClz(100Clz)αfhCfh(100Cfh)=104(1004)902(1002)=2.25%3.1.1.2實(shí)際燃燒碳的百分率的計(jì)算Cr=CarAarC%=52.7021.302.25%=52.22%3.1.1.3理論干空氣量的計(jì)算：（Vgk）=0.089(Cr0.375Sar)0.265Har0.0333Oar

6、=0.089(52.220.3751.14)0.2653.080.03338.44=5.2208Nm3kg3.1.1.4理論干煙氣量的計(jì)算：（Vgy）=0.01866(Cr0.375Sar)0.79(Vgk)0.008Nar=0.01866(52.220.3751.14)0.795.22080.0081.13=5.1159Nm3kg響。燃煤中水份的增加對(duì)低位發(fā)熱量的影響有兩個(gè)方面：一是水份增加使煤中的可燃質(zhì)成份減少，導(dǎo)致低位發(fā)熱量降低；

7、另一個(gè)是水份增加使其在煤中吸收的汽化潛熱量增加。將其煤的低位發(fā)熱量為19845KJkg分成100等份，那么每1份（即：1個(gè)百分點(diǎn)）的低位發(fā)熱量為198.45KJkg。將其煤中水份的汽化潛熱量為2258KJkg分成100等份，那么每1份（即：1個(gè)百分點(diǎn)）的汽化潛熱量為22.58KJkg。設(shè)燃煤中水份變化為△Mar，則：198.45△Mar22.58△Mar=500△Mar=2.26（百分點(diǎn)）低位發(fā)熱量變化后燃煤的水份為12.212.26=

8、14.474.2.1排煙損失值q2的變化量：4.2.1.1水蒸汽體積的計(jì)算VH2O=[(9HarMar)1001.293α（Vgk）dk]=[(93.0814.47)1001.2931.355.22080.01]=0.6362Nm3kg4.2.1.2排煙熱損失的計(jì)算Q2=(VgyCPgyVh2oCPh2o)(θpyt0)=(6.94321.380.63621.51)(14950)=1043.6855kJkg4.2.1.3排煙熱損失q2的

9、計(jì)算：q2=Q2Qar=1043.685519345=5.404.2.1.4鍋爐效率的變化量：△ηgl＝(Δq2△q4)=(5.405.24)=0.16同理，若煤中灰份減少2.26個(gè)百分點(diǎn)時(shí)，鍋爐效率將升高0.16個(gè)百分點(diǎn)。按以上的計(jì)算方法，可以很方便地計(jì)算出燃煤低發(fā)熱量變化1000KJkg、1500KJkg、2000KJkg時(shí)鍋爐效率的變化值。計(jì)算結(jié)果如下表。燃煤水份變化對(duì)鍋爐效率的影響5結(jié)論5.1煤中灰份和水份含量的變化對(duì)鍋爐效率的

10、影響，隨著發(fā)熱量數(shù)值的增加，其對(duì)鍋爐效率的影響也略有增加，但基本上是線性的。其中灰份對(duì)鍋爐效率的影響較突出。5.2對(duì)于一臺(tái)300MW機(jī)組來(lái)說(shuō)，若灰份增加使入爐煤低發(fā)熱量降低1MJkg由此會(huì)使鍋爐效率下降約0.53個(gè)百分點(diǎn)，煤耗增加1.9gkwh。若年發(fā)電量按15億kwh，標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)按250元T計(jì)算，則由此年增加燃料費(fèi)用約65萬(wàn)元；若水份增加使入爐煤低發(fā)熱量降低1MJkg由此會(huì)使鍋爐效率下降約0.3個(gè)百分點(diǎn)，煤耗增加1.1gkwh。若年發(fā)電

11、量按15億kwh，標(biāo)煤?jiǎn)蝺r(jià)按250元T計(jì)算，則由此年增加燃料費(fèi)用約42萬(wàn)元。由于燃料中灰份、水份的增加導(dǎo)致入爐煤低位發(fā)熱量降低，因此機(jī)組在帶相同負(fù)荷時(shí)消耗的燃料量也會(huì)增加，這勢(shì)必導(dǎo)致機(jī)組輸煤系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)等系統(tǒng)的運(yùn)行出力增加。據(jù)筆者掌握的數(shù)據(jù)，增加的這部分費(fèi)用與燃料費(fèi)用的關(guān)系大致是1：10.5.3入廠煤在翻卸、輸送過(guò)程中，為了限制其飛揚(yáng)而影響環(huán)境和工作人員的健康通常需向煤中噴水，這會(huì)使入爐煤的水份增加，對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性有影響。入廠