【文章內(nèi)容簡介】 全燃燒熱損失 q4， 燃料中未燃燒或未燃盡造成的熱損失，碳殘留在灰渣中。對于煤粉爐有： yhl h f h4 l h y h f hl h y h f hC 32700CCq a a a ) %1 0 0 C 1 0 0 C 1 0 0 CarrAQ? ? ?? ? ?（式中： alh、 ayh， afh分別為冷灰（冷爐灰渣斗中的灰量）、煙道灰、飛灰的灰量占入爐燃料總灰分的質(zhì)量份額； Clh、 Cyh、 Cfh分別為冷灰（冷爐灰渣斗中的灰量）、煙道灰、飛灰中的可燃物含量的百分數(shù)。 影響因素：燃料的性質(zhì)、燃燒方式、爐膛型式和結構、燃燒器設計和布置、爐膛溫度、鍋爐負荷、運行水平、燃料在爐內(nèi)的停留時間和空氣的混合情況等。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 31/203 ?散熱損失 q5， 這是由于鍋爐本體及鍋爐范圍內(nèi)各種管道、附件的溫度高于環(huán)境溫度而散失的熱量?？砂聪旅娴墓竭M行估計。 0. 385q 5. 82 ( )edD??式中： Ded為額定蒸發(fā)量 t/h。 影響因素：散熱損失隨著鍋爐容量的增加而減小，由于鍋爐容量增大時，燃料消耗量基本上按比例增加，而鍋爐的外表面積卻增加稍慢 。機組負荷降低，散熱損失增加。 ?其它熱損失 q6， 主要指灰渣物理顯熱損失 qhz6，另外，在大容量鍋爐中，由于某些部件（如尾部受熱面的支撐梁等）需要用水或空氣冷卻，而水或空氣所吸收的熱量又不能送回鍋爐系統(tǒng)中應用時，就造成冷卻熱損失 qlq6 。故 q6 = qhz6 + qlq6 。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 32/203 鍋爐節(jié)能就是要減小鍋爐的各項熱損失，優(yōu)化鍋爐運行，減少啟動用油，減少鍋爐事故率、防治鍋爐熄火等等。 1）減小鍋爐各項熱損失技術對策： ?降低排煙熱損失 。 排煙熱損失是各項熱損失中最大的，鍋爐排煙溫度過高嚴重影響鍋爐運行的經(jīng)濟 性 ，同時會對鍋爐后電除塵及脫硫設備的安全運行也構成威脅。 ① 減小鍋爐漏風量 。 原因：漏風是指爐膛漏風、制粉系統(tǒng)漏風及煙道漏風，是排煙溫度升高的主要原因之一，是與運行管理、檢修及設備機構有關的問題。 ?爐膛漏風主要指爐頂密封、看火孔、人孔門及爐底密封水槽處漏風； ?制粉系統(tǒng)漏風主要指磨煤機風門、擋板處漏風； ?煙道漏風指氧量計前尾部煙道漏風。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 33/203 1 2 3123? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ?????????式 中 ： 送 風 系 數(shù)爐 膛 漏 風 系 數(shù)制 粉 系 統(tǒng) 漏 風 系 數(shù)煙 道 漏 風 系 數(shù)1）減小鍋爐各項熱損失技術對策： 爐膛出口過量空氣系數(shù) α 可表示為： 由左式可知， α 保持不變，當漏風系數(shù)： 升高時，則送風系數(shù) △ α下降，即通過空氣預熱器的送風量下降，排煙溫度升高。 1 2 3? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??采取措施： 在鍋爐大、小修中及日常運行中，針對鍋爐本體及制粉系統(tǒng) 進行 查漏和 封堵工作 。通過綜合治理 可 降低排煙溫度約 23℃ 。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 34/203 1）減小鍋爐各項熱損失技術對策： ?降低排煙熱損失 。 ② 降低摻冷風量。 目前國產(chǎn)鍋爐機組，往往在設計時，認為進入鍋爐的風量中，除爐膛及制粉系統(tǒng)漏風量外，其他風均通過空氣預熱器。實際上制粉系統(tǒng)在運行時，為了協(xié)調(diào)鍋爐燃燒需要的一次風速和磨煤機風量，往往要摻入部分冷風，使通過空氣預熱器的風量小于設計值，導致排煙溫度提高。 采取措施： ?適當提高磨煤機出口溫度。 在保證制粉系統(tǒng)安全運行的前提下適當提高磨煤機出口溫度 。這一部分在制粉系統(tǒng)一章還會仔細介紹。 ?合 理降低一次風量。 磨煤機實際運行中，往往由于磨煤機入口風量測量的不準確，為了保證磨煤機的安全運行，風煤曲線控制往往偏離了設計值，在保證一定的磨煤機出口溫度下，一次風量越大，則其中冷一次風量也增大，這樣會造成送風量的降低，導致排煙溫度升高。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 35/203 1）減小鍋爐各項熱損失技術對策： ?降低排煙熱損失 ?在爐膛不結焦及制粉系統(tǒng)安全的前提下，可適當提高一次風 風粉 混合物的溫度 ，從而減小一次冷風量摻入量 ； ? 設計合理的風粉配比曲線，并校驗一次風量的測量系統(tǒng)。 ③防止受熱面積灰嚴重。 ?受熱面積灰嚴重會降低熱交換效果，從而使得排煙溫度升高。 ?應加強鍋爐吹灰，優(yōu)化吹灰方式，檢修人員應加強日常檢修和維護。 ④ 合理 布置受熱面。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 36/203 示例： 某電廠排煙溫度實際運行值超過設計值 10 ℃ ，分析發(fā)現(xiàn)除目前預熱器存在換熱不足外，還存在以下問題： ?滿負荷運行時鍋爐習慣投運 5臺磨煤機，而另一臺磨煤機冷風門開度經(jīng)常在 30%左右，并且出口一次風管隔絕門全開，實際上相當于鍋爐的漏風，必然導致排煙溫度升高，調(diào)整后排煙溫度 ℃ ，下降了 ℃ 。 ?磨煤機出口溫度偏低，將其提高 7 ℃ ，即減少磨煤機入口冷分的比例，排煙溫度下降了 2 ℃ 。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 37/203 _減小鍋爐各項熱損失技術對策： ?降低機械不完全燃燒熱損失。 機械不完全燃燒熱損失通常僅次于排煙熱損失。 調(diào)整經(jīng)濟煤粉細度。經(jīng)濟煤粉細度是指鍋爐的不完全燃燒熱損失和制粉系統(tǒng)電耗為最小時的煤粉細度，可以通過試驗確定。 選取主要考慮煤的燃燒特性、燃燒方式、爐膛的熱強度和爐膛大小、煤粉的均勻性系數(shù)三個因素 。 在制粉系統(tǒng)一章還會仔細介紹 。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 38/203 _減小鍋爐各項熱損失技術對策： 示例： 某電廠鍋爐為蘇聯(lián)制造的 210MW機組配套鍋爐，自投運以來鍋爐飛灰可燃物偏高，基本處于 8%~15%之間。 調(diào)查發(fā)現(xiàn)燃煤貧煤中摻混了一定的我國最難燃燒的陽泉無煙煤，由于無煙煤與貧煤燃燒特性相差較大，使得燃燒初期大量氧氣被貧煤消耗，使得無煙煤更加難燃。 為提高無煙煤的燃燼程度，就要使煤粉的均勻性提高，因此對制粉系統(tǒng)進行了調(diào)整，煤粉細度 R90從 11%調(diào)整到 5%，同時對燃燒器風粉進行了調(diào)平、一次風與過?？諝庀禂?shù)進行調(diào)整，使飛灰和大渣含碳量下降到 4%~8%，鍋爐效率提高至 88%，提高了 2個百分點，煤耗下降 5~6g/kWh以上。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 39/203 _減小鍋爐各項熱損失技術對策： ?降低化學不完全燃燒熱損失。 ?煤粉爐中一般不超過 %；燃油爐約在 1%3%之間。 ?一般燃料中的揮發(fā)分高，爐內(nèi)的可燃氣體的量就多，當爐內(nèi)空氣動力工況不良時，就會使 q3增加。爐膛容積過小、高度不夠、煙氣在爐內(nèi)的流程過短時，將使一部分可燃氣體來不及燃盡就離開爐膛，從而使 q3增大。此外， CO在低于800900℃ 的溫度下很難燃燒，因此當爐膛溫度過低時，即使其他條件均好， q3也會增加。 ?可以根據(jù)燃料性質(zhì)和燃燒方式，控制合理的過?？諝庀禂?shù)，是運行中 減小化學不 完全 燃燒熱損失 的主要措施 。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 40/203 _減小鍋爐各項熱損失技術對策： ?降低散熱損失。 提高鍋爐的結構緊湊程度、減小外表面積、完善保溫，可以降低散熱損失。 ?降低其他熱損失。 加強余熱回收，合理利用 。 ?確定最佳過?？諝庀禂?shù)。 ?一般排煙熱損失 q2隨著過?？諝庀禂?shù) α 增加而增大，而機械不完全燃燒熱損失q4 和化學不完全燃燒熱損失 q3卻隨著 α 增加而減小 。最佳過剩系數(shù)應使三者之和最小。 ?最佳過剩空氣系數(shù) α 確定在穩(wěn)定負荷和煤種下進行；同時調(diào)整期間不進行吹灰，過?？諝庀禂?shù)的實驗值可在爐膛出口的設計值附近選 34個值進行， 試驗時控制一次風量不變，通過調(diào)整送風機的開度改變過?？諝庀禂?shù)的值 。 ?在每組工況下按照反平衡獲得鍋爐效率，并在不同負荷下進行過?？諝庀禂?shù)的調(diào)整，最終獲得 不同負荷下最佳過剩空氣系數(shù)曲線。但煤種變化時，要對過?？諝庀禂?shù)進行調(diào)整。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 41/203 _減小鍋爐各項熱損失技術對策： 示例： 某電廠總裝機容量為 4X300MW，鍋爐選用哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的亞臨界壓力，一次中間再熱、自然循環(huán)汽包鍋爐，采用四角切園燃燒方式，制粉系統(tǒng)為正壓直吹式，設計燃煤為陜西神府東勝煤。為了進一步提高鍋爐效率，電廠分別在不同負荷下進行了過?？諝庀禂?shù)優(yōu)化調(diào)整試驗，獲得不同負荷下最佳氧量控制曲線，從而指導鍋爐優(yōu)化運行，提高鍋爐效率。 02468100 50 100 150 200 250 300 350電負荷M W設定氧量%嚴俊杰 能源與動力工程學院 42/203 2）燃煤安全高效潔凈摻燒技術： ?動力煤摻燒是根據(jù)鍋爐燃燒對煤質(zhì)的要求，將若干不同種類不同性質(zhì)的煤按照一定比例摻混后來完成發(fā)電過程。由于鍋爐是根據(jù)煤種設計的，煤的特性直接影響鍋爐效率。燃燒混煤包括主動摻燒和被動摻燒， 在我國，煤摻燒 主要是由于我國鍋爐尤其是電站鍋爐供煤不穩(wěn)定而引起的。煤摻燒技術是利用不同煤種的成分，按要求進行摻配混合，使最終配出來的煤在性能指標上達到或接近鍋爐的設計煤種要求，以使鍋爐效率高、出力足，環(huán)境保護好。 ?摻混燒更多是考慮煤的基本（熱值等）和燃燒熱性（著火、燃盡、結渣等）是否與鍋爐設備特性相配。 ?煤的摻燒需要確定合理的摻燒系統(tǒng)和摻燒方法，需要對混煤的著火燃燒性能進行研究，同時對減輕結渣，降低 NOx、 SOx的排風量摻燒方法及混燃設備和技術進行研究。 ?采用摻燒技術可以明顯提高供煤不穩(wěn)的鍋爐效率。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 43/203 3）節(jié)油技術： 我國油氣資源較煤炭更為緊張，而且鍋爐啟動或低負荷運行時的大量投油增大了鍋爐運行的成本。在鍋爐點火及穩(wěn)燃節(jié)油技術方面，國內(nèi)市場主要存在有高能等離子體點火燃燒器、少油點火燃燒器和微油點火燃燒器等，這些技術在鍋爐啟動過程中節(jié)油的同時，還兼顧著低負荷穩(wěn)燃節(jié)油的作用。 ?高能等離子體點火燃燒器 ?基本原理：利用直流電流在空氣介質(zhì)一定氣壓下接觸引弧，并在強磁場控制下活得穩(wěn)定功率的直流空氣等離子體，該等離子體在專門設計的燃燒器中心燃燒筒中形成 T4000K的，溫度梯度極大的局部高溫區(qū)，從而加速煤粉燃燒，大大減少促使煤粉燃燒所需要的引燃能量。 ?目前等離子點火及穩(wěn)燃技術一應用于揮發(fā)份 20%煙煤，已應用機組數(shù)量 300余臺鍋爐，總裝機容量近 9000萬千瓦。 ?少油點火技術 目前技術較為成熟，應用較為廣泛，可以應用于各個煤種。 嚴俊杰 能源與動力工程學院 44/203 3）節(jié)油技術： ?微油點火技術 ?基本原理：先利用壓縮空氣的高速射流將燃料油直接擊碎，霧化成超細油滴進行燃燒，同時用燃燒產(chǎn)生的熱量對燃料進行初期加熱，擴容，后期加熱，在極短的時間內(nèi)完成油滴的蒸發(fā)氣化，使油槍在正常燃燒過程中直接燃燒氣體燃料，從而大大提高燃燒效率及 火焰 溫度。 ?目前已成功應用于貧煤、劣質(zhì)煙煤、煙煤和褐煤，經(jīng)濟效益非?？捎^。 ?其他點火技術 包括馬弗爐點火、可燃性氣體點火、電阻加熱點火、中頻感應加熱熱壁面點火、中頻感應加熱高耐高溫空氣點火等。 ?針對煤粉鍋爐點火和穩(wěn)燃方面的節(jié)油存在的研究熱點： ?改進現(xiàn)有燃油系統(tǒng) ?提高油槍的燃燒效率 ?改變?nèi)加陀蜆尩娜紵问? ?尋找油替代品 嚴俊杰 能源與動力工程學院 45/203 ?鍋爐輔機是指鍋爐附屬機械設備，其中主要包含磨煤機、給煤機、送風機、引風機、一次風機、返料風機等等。 ?鍋爐輔機是電廠的耗能大戶，目前風機（三大風機：送風機、引風機、一次風機）消耗電能占發(fā)電量的 2%3%。 ?提高鍋爐輔機的效率是提高火電廠的效率有效方式之一，當然提高鍋爐輔機的運行水平，不僅僅要看單個輔機的能耗情況，要從整個火電廠的經(jīng)濟性最好出發(fā)確定鍋爐輔機的出力水平。 ?以下兩章將單獨列出介紹風機、制粉系統(tǒng)的節(jié)能問題。關于空氣預熱器的節(jié)能問題也分別列出。 輔機節(jié)能 嚴俊杰 能源與動力工程學院 46/203 目錄 1 我國電力系統(tǒng)的概況 2 火電廠節(jié)能的意義和途徑 嚴俊杰 能源與動力工程學院 47/203 ? 電站風機包括送風機、引風機、一次風機、脫硫增壓風機等 ? 鍋爐送風機： 供給鍋爐燃料燃燒所需空氣的風機，亦稱鍋爐鼓風機。 ? 鍋爐引風機： 將鍋爐燃燒產(chǎn)物 (煙氣 )從鍋爐吸出并經(jīng)煙囪排入大氣的風機，亦稱鍋爐吸風機。 ? 一次風機： 供給鍋爐燃料燃燒所需一次空氣的風機，按其在系統(tǒng)中的安裝位置又分為兩類：冷一次風機和熱一次風機。