PDF《大型循环流化床锅炉火用效率分析》

3 5 MW 的超 高压阶段进入到3

0 0 MW 的亚临界时代.2

0 1 4年 世界上首台超临界6

0 0 MW 机组 C F B 锅炉在我国 投入商业运行[

1 G 2] .在CFB锅炉飞速发展的同时也 面临着节能降耗、 优化设计与优化运行的问题.因此, 如何深刻揭示 C F B锅炉能量转换与贬值损耗的 关系, 对于进一步提高 C F B机组发电效率具有重要 意义.从2 0世纪8 0年代开始, 基于热力学第二定 律的火用效率分析方法在我国开始发展并得到了广泛 应用[

3 G

7 ] .该方法同时考虑到了能量的数量与品位 两方面因素, 能更全面、 深刻地分析出能量转换过程 第4 4卷第8期2015年8月热力发电THE RMA LP OWE RG E N E R A T I ON V o l ?

4 4 N o ?

8 A u g .

2 0

1 5 ????????????????????????????????????????????????? ? h t t p : ∥w ww. r l f d . c o m. c n h t t p : ∥ r l f d . p e r i o d i c a l s . n e t . c n 的薄弱环节, 因此可为进一步提高热力设备的能量 转换效率提供更为科学的依据.本文以

1 3 5,

3 0 0,

6 0 0MW 机组 C F B锅炉为对象, 分析锅炉的各项火用 损失情况, 为机组节能降耗提供参考.

1 锅炉火用平衡数学模型 在进行电站锅炉的火用平衡分析时, 将火用损失分 为内部火用损失和外部火用损失2类.内部火用损失是指 由于系统内部各过程不可逆所造成的火用损失, 主要 包括燃烧火用损失I r s和传热火用损失I c r;

外部火用损失是 指工质排离系统时所损失的火用, 包括排烟火用损失I

2、 化学未 完全燃烧火用 损失I

3、 固体未完全燃烧火用 损失I

4、 散热火用损失I

5 和灰渣物理火用损失I 6.锅炉火用 损失示意如图1所示. 图1 燃煤锅炉火用损失示意 F i g .

1 S c h e m a t i cd i a g r a mo f e x e r g y l o s s i nc o a l G f i r e db o i l e r s 1.

1 锅炉输入火用 燃料在锅炉中燃烧时所放出的热量主要是燃料 的化学能.固体燃煤锅炉的入炉燃料和空气的温度 通常为环境温度, 故1k g燃料提供给锅炉的输入火用 即为1k g燃料的化学火用.煤的化学火用 e f 可采用下 式估算[ 3] : e f =Qn e t , a r(1.

0 0 64+0.

1 5

19 w( H) w( C)+ 0.

0 6

16 w( O) w( C) +0.

0 4

29 w( N) w( C) ) (

1 ) 式中: Qn e t , a r 为煤的低位发热量, k J / k g ;

w ( C) , w( H) , w( O) , w( N) 分别为燃料煤中 C, H, O, N 的 质量分数, %. 1.

2 锅炉有效利用火用 锅炉有效利用火用主要是指锅炉给水在炉内变成 过热蒸汽和再热蒸汽时获得的火用增.锅炉有效利用 火用 e

1 为: e

1 =

1 B ?[ D1?( e g r -e g s) +D2?( e ″ z r -e ′ z r) ] (

2 ) 式中: B 为锅炉燃煤量, k g / s ;

D1 为过热蒸汽流量, k g / s ;

D

2 为再热蒸汽流量, 通常D 2=

0 .

8 0 D 1~

0 .

8 5 D 1, k g / s ;

e g r为过热蒸汽火用, k J / k g ;

e g s为给水火用, k J / k g ;

e ″ z r为再热器出口蒸汽火用, k J / k g ;

e ′ z r为再热器进口蒸 汽火用, k J / k g .其中: e g s =h g s -h

0 -T0( s g s -s 0) (

3 ) e g r =h g r -h

0 -T0( s g r -s 0) (

4 ) e ′ z r =h ′ z r -h

0 +T0( s ′ z r -s 0) (

5 ) e ″ z r =h ″ z r -h

0 +T0( s ″ z r -s 0) (

6 ) 式中: T0 为环境温度, K;

h g s, h g r, h

0 分别为给水、 过 热蒸汽和环境温度下水的焓, k J / k g ;

s g s, s g r, s

0 分别 为给水、过热蒸汽和环境温度下水的熵, k J / ( k g ?K) ;

h ′ z r, h ″ z r分别为再热器进、 出口水蒸气 的焓, k J / k g ;