基于能損分析的300MW火電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)和煤炭消耗量分析

第頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)英文資料翻譯TranslationoftheEnglishMaterialofGraduationDesign基于能損分析的300MW火電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)和煤炭消耗量分析關(guān)鍵詞：能量損失運(yùn)行參數(shù)煤炭消耗摘要：本文介紹了能損分析理論以及許多能損分析方法，利用基本公式法來(lái)分析一臺(tái)國(guó)外設(shè)計(jì)的300MW燃煤火電機(jī)組在不同負(fù)荷下運(yùn)行參數(shù)變化對(duì)煤炭消耗的影響。并將該影響利用Matalab制作了一個(gè)圖表。比較分析結(jié)果，得出節(jié)能方向，進(jìn)而指導(dǎo)這些單元機(jī)組的運(yùn)作和優(yōu)化。引言隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)電力行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入高速、跨越式發(fā)展階段。高參數(shù)、自動(dòng)化更好的監(jiān)控系統(tǒng)方法成為大容量火電機(jī)組的特征。但是，電廠在節(jié)能方面仍需改進(jìn)；電廠的效益取決于運(yùn)行水平的提高。國(guó)內(nèi)許多大容量火電機(jī)組的煤耗高于國(guó)外同類機(jī)組的原因正是我們的運(yùn)行水平偏低。隨著新的600MW、1000MW機(jī)組調(diào)試，300MW電廠必須提高運(yùn)行水平才能達(dá)到環(huán)境保護(hù)和提高能源效率的要求。目前，300MW的國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型機(jī)組的煤耗量高于其設(shè)計(jì)值，也高于國(guó)外同種產(chǎn)品，平均值分別為30-35g/kW.h和20-25g/kW.h,因此這些國(guó)產(chǎn)引進(jìn)型機(jī)組有10-15g/kW.h的能量可以被循環(huán)利用。因此，我們需要更精密的定量計(jì)算，更準(zhǔn)確的分析能源消耗和運(yùn)行參數(shù)。能損分析法是一種計(jì)算操作值和設(shè)計(jì)值差異以及該值對(duì)煤炭消耗影響的方法。能損分析理論20世紀(jì)60-70年代，為了研究發(fā)電設(shè)備及其不斷變化的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，西歐開始應(yīng)用能損分析法的體系。10年后，中國(guó)的電廠才開始應(yīng)用此法去進(jìn)行研究。首先，針對(duì)不同的參數(shù)值要采取不同的方法，所以獲得準(zhǔn)確的基礎(chǔ)值至關(guān)重要。原則上，將設(shè)計(jì)值或是基于優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的值被選為基礎(chǔ)值。其次，能損分析是用來(lái)計(jì)算設(shè)計(jì)操作值與基礎(chǔ)值的差異，然后分析對(duì)熱耗率、鍋爐效率、輔助電耗的影響。因此運(yùn)行人員可以通過(guò)減少動(dòng)態(tài)能量損失，使得每個(gè)機(jī)組在最經(jīng)濟(jì)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)行。最后，能損分析方法是應(yīng)用能損分析的關(guān)鍵，也是每個(gè)參數(shù)對(duì)煤耗影響的關(guān)鍵。針對(duì)不同的運(yùn)行參數(shù)有不同的方法：1）基本公式法，它適用于鍋爐熱效率、排煙溫度、氧量、飛灰含碳量等等2）正常的熱力計(jì)算方法，適用于主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度和排汽壓力等。3）等效焓降法理論，非常適合局部熱力系統(tǒng)分析。4）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過(guò)它可以確定一些參數(shù)對(duì)煤耗的影響，如排氣壓力和煤粉細(xì)度等。5）小偏差，將依靠所有蒸汽汽輪機(jī)廠、上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究所、西安熱工研究院等總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)方程式來(lái)應(yīng)用。廣義的能損分析計(jì)算公式是：偏差系數(shù)*（實(shí)際操作值—基礎(chǔ)值）*標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)煤耗。因此，確保偏差系數(shù)、實(shí)際操作值與基礎(chǔ)值是關(guān)鍵所在。綜上所述，能損分析是用來(lái)研究能量分布的方法。通過(guò)使用能損分析法，進(jìn)入火電機(jī)組的能量可以被分為有用的部分和無(wú)用的部分，由此可精確計(jì)算機(jī)組效率。發(fā)電機(jī)生產(chǎn)的電是電廠的有用能量，而生產(chǎn)的每一部分造成的能損是無(wú)用能量，其中包括可控?fù)p失和不可控?fù)p失，他們對(duì)應(yīng)可控能損和不可控能損。參數(shù)導(dǎo)致的可控能損有主蒸汽溫度、主蒸汽壓力、再熱蒸汽溫度、再熱蒸汽壓力、給水溫度、過(guò)熱器減溫水量、再熱器減溫水量、運(yùn)行方式、凝汽器端差、排煙溫度，氧量、飛灰含碳量等。參數(shù)造成的不可控能損有給水焓升，加熱器端差，冷凝器和漏風(fēng)率等。優(yōu)化運(yùn)行可以減少能損和維護(hù)，這取決于各參數(shù)的變化、負(fù)荷條件和操作者的水平，這些可以在實(shí)際操作中加以調(diào)整。然而，設(shè)備維修將產(chǎn)生不可控能損，這取決于環(huán)境、設(shè)計(jì)水平，制造差異、設(shè)備運(yùn)行變化，難以調(diào)整損失。輔助設(shè)備用電率、鍋爐效率、機(jī)組熱效率、汽耗率和熱耗率是發(fā)電廠能耗指標(biāo)的重要評(píng)價(jià)參數(shù)。排煙溫度、漏風(fēng)系數(shù)和飛灰含碳量是反映鍋爐能效的關(guān)鍵參數(shù)，影響能源利用效率。因此，300MW機(jī)組應(yīng)用能量損失分析這些參數(shù)，有利于提高電站的效益。100%負(fù)荷條件下運(yùn)行參數(shù)對(duì)煤耗的影響中國(guó)采用的指標(biāo)分析方法非常簡(jiǎn)單和方便，在不同負(fù)荷下使用相同的基值會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏差，除非使用的能損分析法。現(xiàn)在使用基本公式法分析300MW發(fā)電廠的參數(shù)。上海某電廠基礎(chǔ)值為下列值：Car%=55.21，Har%=3.34，Oar%

=6.34，Nar%=0.93，Sar%＝0.88，Aar%=25.8，Mar%=7.5，Vdaf%＝29.82低位發(fā)熱量Qar,net=23800kJ/kg,飛灰含碳量為Cfh4%，過(guò)量空氣系數(shù)為1.25，在空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)為0.10，排煙溫度是135℃，環(huán)境溫度為25℃，飛灰系數(shù)是0.90,煙道漏風(fēng)系數(shù)是0.10，鍋爐效率是=93.15%，管道效率是=99%，發(fā)熱量是q=8404.83kj/kwh，輔機(jī)電耗率是4.84%。輔機(jī)電耗對(duì)煤耗量的影響輔機(jī)電耗可以由發(fā)電煤耗率與供電煤耗量利用以下公式推導(dǎo)得到：bf是電廠設(shè)計(jì)煤耗率。如果輔機(jī)電耗率等于3~4.84%，則供電煤耗量等于在這個(gè)算式中，如果輔機(jī)電耗率等于5.84%，則供電煤耗等于所以一旦輔機(jī)電耗率降低1%，則供電煤耗量將增加3.471[g/kw.h]鍋爐效率、機(jī)組熱效率（）、整機(jī)熱效率（）以及漏風(fēng)系數(shù)對(duì)煤炭消耗量的影響通過(guò)使用如2.1一樣的公式計(jì)算如下：所以，鍋爐熱效率降低1%，機(jī)組熱效率降低1%，整機(jī)熱效率降低1%，煙道漏風(fēng)系數(shù)降低1%，供電煤耗將會(huì)增加3.741[g/kw.h]，7.435[g/kw.h]，8.078[g/kw.h]和1.260[g/kw.h]。氣耗率和熱耗率對(duì)煤炭消耗量的影響發(fā)電和煤耗量的合并方程組的計(jì)算公式如下：公式表明，氣耗率和熱耗率都與煤耗量成比例。所以，如果氣耗率和熱耗率都增加1%，則供電煤耗量也會(huì)增加1%。排煙溫度tpy和飛灰含碳量Cfh對(duì)煤耗量的影響排煙熱損失計(jì)算公式如下：是過(guò)量空氣系數(shù)；to是冷空氣溫度；所以排煙溫度和冷空氣的溫差增加1%，鍋爐效率將增加0.05233%，供電煤耗將增加0.177[g/kw.h]相似的，機(jī)械未完全燃燒熱損失計(jì)算公式如下：當(dāng)Cfh等于4%時(shí)q4等于0.3463%所以，飛塵含碳量每增長(zhǎng)1%，鍋爐效率降低0.05233%，供電煤耗增加0.177g/kWh.因此，所有的節(jié)能措施必須基于提高機(jī)組和電廠的熱效率，這時(shí)煤耗影響最大；同時(shí)優(yōu)化輔機(jī)耗電率、鍋爐效率、汽耗率和熱耗率，也將對(duì)煤耗產(chǎn)生很大影響；提高漏風(fēng)系數(shù)和飛灰含碳量對(duì)煤耗影響較小。不同負(fù)荷條件下運(yùn)行參數(shù)對(duì)煤耗的影響使用相同的煤，300MW機(jī)組在負(fù)荷為240MW、180MW、150MW、120MW時(shí)的各種參數(shù)基值如下：表1300MW機(jī)組在負(fù)載為240MW、180MW、150MW、120MW時(shí)的各種參數(shù)的基值參數(shù)負(fù)荷240MW180MW150MW120MW輔機(jī)電耗率5.476.417.848.39鍋爐效率93.0792.8792.5492.62熱耗率8477.778558.368795.599128.53排煙溫度130.8132.6131.3129運(yùn)用同樣的分析方法，使用MATLAB2008繪制圖1。橫坐標(biāo)顯示負(fù)荷，縱坐標(biāo)表示煤耗偏差。1.電廠熱效率；2.機(jī)組熱效率；3.輔機(jī)電耗率；4.鍋爐效率；5.汽耗率和熱耗率；6.漏風(fēng)系數(shù)；7.飛灰含碳量；8.排煙溫度從圖1可以看出，負(fù)荷越高，各參數(shù)對(duì)煤耗影響越小，這可通過(guò)機(jī)組熱效率和電廠熱效率曲線清楚地反映。電廠可使用較高的運(yùn)行參數(shù)，減少脫硫、脫硝的能源消耗等措施減少能量消耗；輔機(jī)電耗率曲線在負(fù)荷為150MW是上升，在負(fù)荷在240MW時(shí)下降，這說(shuō)明風(fēng)機(jī)和水泵在最大工況是，通過(guò)高效節(jié)能技術(shù)可以減少能耗。結(jié)論通過(guò)理論分析，不同的參數(shù)對(duì)煤耗的影響不同。機(jī)組熱效率和設(shè)備熱效率對(duì)煤耗影響最大，對(duì)此進(jìn)行提高是最有效的節(jié)能措施；輔機(jī)電耗率、鍋爐效率、汽耗率和熱耗率對(duì)煤耗率影響也很大，所以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化也非常重要；漏風(fēng)系數(shù)和飛塵碳含量對(duì)煤耗率影響較小，需加強(qiáng)維護(hù)和檢查。同時(shí)，圖1中的每條曲線粗略反映了各參數(shù)對(duì)煤耗的影響趨勢(shì)。另外，在同樣的邏輯關(guān)系和基本公式法的基礎(chǔ)上，如果運(yùn)用計(jì)算機(jī)程序分析更多的參數(shù)和條件，則可得到更詳實(shí)和實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。優(yōu)化算法和計(jì)算機(jī)程序的應(yīng)用是未來(lái)能損分析研究的重中之重。參考文獻(xiàn)：【1】李青，龔偉平；《熱電廠節(jié)能管理技術(shù)》【M】北京:中國(guó)電力出版社，2006；【2】李青，張興英，徐光照；《熱電廠生產(chǎn)管理手冊(cè)》【M】北京:中國(guó)電力出版社，2007；【3】尹慶華，錢鐵牛，李記等；《國(guó)產(chǎn)300MW經(jīng)濟(jì)性實(shí)驗(yàn)研究》【J】中國(guó)東方出版社1998,(3):1-6；【4】王振華；《能損分析的應(yīng)用和管理》【C】；【5】楊旭豪；《能損分析在技能管理中的應(yīng)用》【J】節(jié)水與發(fā)電設(shè)備出版社，2010,(10):59-6