【正文】 .. 14 大屏過熱器傳熱計算新方法 .......................................................................... 16 分區(qū)段計算的目的 ........................................................................................................... 18 概述 .................................................................................................................. 18 大容量鍋爐變工況運(yùn)行研究 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） II 米多爾分區(qū)段模型 .......................................................................................... 18 新分區(qū)段模型的建立 ....................................................................................................... 18 燃燒器區(qū)域溫度的計算 ................................................................................................... 20 爐膛傳熱原理 ................................................................................................................... 22 爐膛傳熱過程 .................................................................................................. 22 火焰輻射 .......................................................................................................... 22 爐膛輻射傳熱公式 .......................................................................................... 23 爐膛受熱面的輻射特性 ................................................................................................... 24 角系數(shù) .............................................................................................................. 24 熱有效系數(shù) ...................................................................................................... 25 污染系數(shù) .......................................................................................................... 25 第八章 Bamp。WB300MW 鍋爐熱力特性分析 ........................................................................ 26 分區(qū)段模型分析應(yīng)用 ....................................................................................................... 26 計算結(jié)果 .......................................................................................................... 26 計算結(jié)果分析 .................................................................................................. 28 排煙溫度及排煙熱損失 ................................................................................................... 28 爐膛出口煙溫特性 ........................................................................................................... 29 概述 .................................................................................................................. 29 影響爐膛出口煙溫的因素 .............................................................................. 30 致 謝 .........................................................................................................錯誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 32 大容量鍋爐變工況運(yùn)行研究 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 緒 論 課題背景 隨著國民經(jīng)濟(jì)在國家宏觀調(diào)控下持續(xù)快速發(fā)展，我國的電力工業(yè)發(fā)展迅猛，截至 20xx 年五月底，全國發(fā)電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到四億零六十萬千瓦。近年來，中國電力工業(yè)不斷實現(xiàn)跨越式發(fā)展。一九八七年至一九九五年，中國發(fā)電裝機(jī)容量和發(fā)電量先后躍過法國、英國、加拿大、德國、俄羅 斯和日本，躍居世界第二位。 20xx 年四月，中國裝機(jī)容量突破三億千瓦。在此后的幾年時間，又凈增發(fā)電裝機(jī)容量一億千瓦，成為新中國成立以來電力建設(shè)發(fā)展最快的時期。 中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新一輪增長周期的上升階段，受經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速發(fā)展的拉動，中國電力消費(fèi)增長速度迅速上升，電力供不應(yīng)求的緊張局面再次出現(xiàn)。由于在建能力過低，電力裝機(jī)增長速度下降， 20xx 年初出現(xiàn)了電力供應(yīng)短缺的苗頭， 20xx 年火電發(fā)電設(shè)備利用小時數(shù)上升到 5272，出現(xiàn)了局部地區(qū)、局部時段電力供應(yīng)短缺現(xiàn)象， 20xx 年夏天更是出現(xiàn)了大面積缺電的現(xiàn)象。從世界各 國的電力發(fā)展史看，處在工業(yè)化加速階段的國家和地區(qū)，電力消費(fèi)增長率超過經(jīng)濟(jì)增長率是比較普遍的現(xiàn)象。 20 多年來，我國的電力消費(fèi)彈性系數(shù)平均不到 ，雖然支撐了我國的經(jīng)濟(jì)高速增長但是仍有長期的缺電出現(xiàn)。我國電力消費(fèi)水平仍處于較低階段，隨著電力基礎(chǔ)設(shè)施的完善，電力消費(fèi)會保持較高的增長速度。根據(jù)國際經(jīng)驗和我國目前電力消費(fèi)發(fā)展的趨勢，今后我國的電力消費(fèi)彈性系數(shù)至少應(yīng)達(dá)到 ，電力增長才能基本滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。在電力消費(fèi)快速增長的同時，電力負(fù)荷特性也有明顯的變化。第三產(chǎn)業(yè)和民用電量的增長迅速，其 中商業(yè)用電增長高于工業(yè)用電增長速度。以建筑用電為主的第三產(chǎn)業(yè)和民用用電使電力負(fù)荷出現(xiàn)季節(jié)性高峰特點。對電力調(diào)峰能力的沖擊遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對全年平均用電量增加的作用。電力峰谷差將加大，季節(jié)調(diào)峰和分時間調(diào)峰問題日益突出。電力調(diào)峰能力的需求將成為電力消費(fèi)需求增長的重要特征。社會經(jīng)濟(jì)向前發(fā)展的同時，電力負(fù)荷峰谷差將繼續(xù)擴(kuò)大，電力需求比電力增長更加迅速。從消費(fèi)端看，要加強(qiáng)需求側(cè)管理；從供應(yīng)端看，電力要加強(qiáng)調(diào)峰能力，以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。 我國能源資源中以煤炭資源最為豐富，儲藏量為 320xx 億噸，已探明的儲量為 9968 億 噸，可供開采的儲量為 2578 億噸。但按人口計算，我國人均煤炭能源資源占有量只有 噸，而美國人均煤炭資源占有量為 1045 噸，前蘇聯(lián)人均煤炭資源占有量為 1846 噸，世界人均煤炭資源占有量為 噸。從以上數(shù)字能夠看出我國的煤炭資源是十分有限的。在分布上，東北、華北和西北地區(qū)煤的儲藏量多，煤的灰分、硫分低，熱值高，煤質(zhì)好。華東、華南、西南地區(qū)煤的儲藏量較少，煤的灰分和硫分高，熱值低，煤質(zhì)較差。 電力體制改革不斷的深入發(fā)展，電力規(guī)模不斷擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大的變化。 1954 大容量鍋爐變工況運(yùn)行研究 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 年 6 月，我國第一臺 6MW 發(fā)電機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，現(xiàn)在 300MW 和 600MW 機(jī)組已經(jīng)成為運(yùn)行中的主力機(jī)組。我國的電力建設(shè)正向著高參數(shù)、大機(jī)組，高電壓、大電網(wǎng)發(fā)展。電力負(fù)荷峰谷差不斷增大，煤炭資源有限，而且種類眾多，這些特點都決定了我國電力機(jī)組將經(jīng)常處于變工況條件下運(yùn)行。變工況運(yùn)行容易給機(jī)組帶來一系列問題：（ 1）熱工參數(shù)達(dá)不到設(shè)計值，影響鍋爐的安全性和經(jīng)濟(jì)性。（ 2）燃燒工況發(fā)生變化時，尤其是入爐煤質(zhì)與鍋爐性能耦合較差時，會出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定，鍋爐效率下降，以及引發(fā)滅火、放炮等事故。（ 3）變工況運(yùn)行時，容易出現(xiàn)再熱點。因此對鍋爐 變工況特性進(jìn)行研究是主汽溫不足、過熱汽溫偏高、排煙溫度較高等嚴(yán)重問題。為了更好的掌握鍋爐在變工況時的運(yùn)行特點，使鍋爐對負(fù)荷和煤質(zhì)都有較好的適應(yīng)性。因此對鍋爐變工況特性進(jìn)行研究是十分必要的。 變工況的研究是在熱力計算基礎(chǔ)之上的， 80 年代前，我國一直采用前蘇聯(lián)的《鍋爐機(jī)組熱力計算標(biāo)準(zhǔn)方法》。該《標(biāo)準(zhǔn)》是在 100MW 以下鍋爐機(jī)組實驗研究的基礎(chǔ)上建立起來的，對于 100MW 以下機(jī)組，計算數(shù)據(jù)和實際運(yùn)行數(shù)據(jù)基本符合。但用于 200MW 及以上的大容量鍋爐機(jī)組時，計算值與實際運(yùn)行值存在較大的誤差。近些年，我國的各 主要鍋爐制造廠相繼引進(jìn)了世界各國的大容量、高參數(shù)電站鍋爐的設(shè)計技術(shù)和計算方法，并且以運(yùn)行反饋、實驗統(tǒng)計等研究為基礎(chǔ)，建立了爐膛換熱計算的經(jīng)驗性公式。這些方法在負(fù)荷和煤質(zhì)變化不大時運(yùn)行情況良好，但目前，我國機(jī)組經(jīng)常處于變工況運(yùn)行，有的機(jī)組對運(yùn)行條件變化的適應(yīng)性比較差，有的機(jī)組汽溫達(dá)不到額定值或者偏高，這些都影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 鍋爐變工況運(yùn)行特性的分析、研究是以鍋爐熱力計算為基礎(chǔ)，然后根據(jù)運(yùn)行和實測數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證。鍋爐熱力計算有整體計算和一維分區(qū)段計算。現(xiàn)在我 國尚沒有一套比較成熟的電站鍋爐行業(yè)的熱力計算方法，鍋爐的設(shè)計計算和校核計算大都采用原蘇聯(lián)的《鍋爐機(jī)組熱力計算標(biāo)準(zhǔn)方法》。近年來，我國又引進(jìn)了一下國外的標(biāo)準(zhǔn)，如哈爾濱鍋爐廠引進(jìn)美國 CE 技術(shù)；北京鍋爐廠引進(jìn)巴威公司的技術(shù)等等。另外，各鍋爐廠還有自己的一些附加規(guī)定。這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定都有自己的特點，并不統(tǒng)一，這不僅不利于鍋爐廠和電廠的交流合作。同時，這些引進(jìn)的一些標(biāo)準(zhǔn)并不能很好的適應(yīng)中國國情。這也是近年來造成我國鍋爐過熱器、再熱器超溫爆管、排煙溫度偏高等問題的原因之一。 國外研究現(xiàn)狀 為了適應(yīng)峰谷差增 大和入爐煤質(zhì)變化的要求，提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，世界各國的大鍋爐制造公司開發(fā)了許多新技術(shù)。美國、俄羅斯、德國、日本等國家對變工大容量鍋爐變工況運(yùn)行研究 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 況的研究工作進(jìn)行的早，也做了大量的試驗，對這方面的研究處于領(lǐng)先地位并形成了自己的特色。 近些年，我國在鍋爐工業(yè)也有很大的發(fā)展，進(jìn)行了很多技術(shù)開發(fā)與研究工作（ 1）機(jī)組調(diào)峰（ 2）擴(kuò)大煤種適應(yīng)范圍（ 3）提高機(jī)組自動化水平（ 4）加強(qiáng)輔機(jī)配套和提高監(jiān)控系統(tǒng)（ 5）消化和吸收引進(jìn)技術(shù)等。但是與國外相比，我國的技術(shù)水平還有一定的差距。在變工況特性方面的研究工作做得還少，大都是應(yīng)用國外的經(jīng)驗，因 此，有必要在這方面展開研究，以適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展的需要，努力使我國鍋爐變工況運(yùn)行技術(shù)提高到新的水平。 大容量鍋爐變工況運(yùn)行研究 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第二章 煤的特性及其對鍋爐工作的影響 概述 煤的特性是鍋爐設(shè)計、運(yùn)行的基礎(chǔ)。對于不同的煤，要相應(yīng)采用不同的燃燒設(shè)備和運(yùn)行方式。煤的特性表征了煤的基本性質(zhì)，可以作為分析煤的著火、燃燒性質(zhì)和對鍋爐影響的依據(jù)。 入爐煤質(zhì)與設(shè)計煤質(zhì)會有一定的偏差，會經(jīng)常發(fā)生變化。而煤質(zhì)的變化是鍋爐變工況運(yùn)行的一種情況。入爐煤質(zhì)的變化會帶來諸多的問題，如：鍋爐效率下降、著火不穩(wěn)定。 煤的常規(guī)特性 煤的組成特性及工業(yè)分析 (1) 煤是一種植物化石 ,主要是由碳、氫、氧和少量的氮、硫組成。另外，在