太康锅炉基本工作模型.docx

1、太康锅炉基本工作模型太康锅炉基本工作模型锅炉是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水，使水达到所需要的温度（热水）或一定压力蒸汽的热力设备。它是由“锅”（即锅炉本体水压部分）、“炉”（即燃烧设备部分）、附件仪表及附属设备构成的一个完整体。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。“锅”与“炉”一个吸热，一个放热，是密切联系的一个整体设备

2、。锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或者有机热载体。锅炉在运行中由于水的循环流动，不断地将受热面吸收的热量全部带走，不仅使水升温或汽化成蒸汽，而且使受热面得到良好的冷却，从而保证了锅炉受热面在高温条件下安全的工作。 锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标，包括锅炉容量、蒸汽压力、蒸汽温度、给水温度等.锅炉容量可用额定蒸发量或最大连续蒸发量来表示。额定蒸发量是在规定的出口压力、温度和效率下，单位时间内连续生产的蒸汽量。最大连续蒸发量是在规定的出口压力、温度下，单位时间内能最大连续生产的蒸汽量。锅炉在运

3、行中由于水的循环流动，不断地将受热面吸收的热量全部带走，不仅使水升温或汽化成蒸汽，而且使受热面得到良好的冷却，从而保证了锅炉受热面在高温条件下安全的工作。 在水汽系统方面，给水在加热器中加热到一定温度后，经给水管道进入省煤器，进一步加热以后送入锅筒，与锅水混合后沿下降管下行至水冷壁进口集箱。水在水冷壁管内吸收炉膛辐射热形成汽水混合物经上升管到达锅筒中，由汽水分离装置使水、汽分离。分离出来的饱和蒸汽由锅筒上部流往过热器，继续吸热成为一定温度的过热蒸汽（目前大多300MW、600MW机组蒸汽温度约为540左右），然后送往汽轮机。注：红色为需要采集的实时测点蓝色为人工输入的点黑色为中间变量第一部分

4、锅炉效率1.1过量空气系数排烟氧量过量空气系数 21 / （21 排烟氧量）1.2 基本系数低位发热量（通常没有此测点，需要人工输入）K1，K2，K3，K4：计算锅炉效率系数K1 = 0.0576 + 0.02337 * 低位发热量 / 1000K2 = 0.699 + 0.303 * 低位发热量 / 1000K3 = 0.9081 0.0163 * 低位发热量 / 1000K4 = -0.0139 + 0.0089 * 低位发热量 / 10001.3 排烟比热排烟温度排烟比热 = 0.9657 + 0.0005 * 排烟温度 0.000001 * 排烟温度 * 排烟温度1.4 排烟热损失排烟

5、比热过量空气系数排烟温度冷空气温度（送风机入口空气温度）低位发热量K1，K2，K3，K4：计算锅炉效率系数干烟气热损失 = 排烟比热 / 低位发热量 * (系数 k1 + 系数k2 * 过量空气系数 ) * ( 排烟温度 冷空气温度) * 100水分热损失 = 1.88 / 低位发热量 * ( 系数k3 + 0.01 * (系数 k4 + 系数k2 * 过来空气系数 ) * ( 排烟温度 冷空气温度 ) * 100排烟热损失 = 干烟气热损失 + 水分热损失1.5 化学不完全燃烧损失排烟热损失（定值，根据每个厂情况确定）Q3_b = 0.516 机械不完全燃烧损失Qdw：低位发热量Ay：灰分C

6、fh：飞灰含碳量Clz：炉渣含碳量机械不完全燃烧损失 = 33730 / 低位发热量 * 灰分 * ( 0.9 * 飞灰含碳量 / (100 飞灰含碳量 ) + 0.1 * 炉渣含碳量 / ( 100 炉渣含碳量 ) )1.7 散热损失额定工况主蒸汽流量Exp：自然指数主蒸汽流量散热损失 = 5.82 * 额定主汽流量 * Exp (0.62) / 主蒸汽流量1.8 其他热损失Q6_b：其他热损失（定值，根据每个厂情况确定）Q6_b = 0.3319 锅炉效率Eta_b：锅炉效率Q2_b：排烟热损失Q3_b：化学未完全燃烧损失Q4_b：机械不完全燃烧损失Q5_b：散热损失Q6_b：其他热损失E

7、ta_b = 100 Q2_b Q3_b Q4_b Q5_b Q6_b第二部分 锅炉耗差指标2.1 排烟耗差能损Tpy_b：排烟温度基准值Tpy_el_K：排烟温度耗差偏差因子Tpy：排烟温度Tlk：冷空气温度Qdw：低位发热量K1，K2，K3，K4：系数Alpha_py：过量空气系数Tpy_el：排烟温度耗差Eta_b：锅炉效率b_cp_g：供电煤耗率A基准值Tpy_b 拟和成主蒸汽流量的函数B耗差Tpy_el = Tpy_el_K * ( Tpy Tpy_b ) / Eta_b * b_cp_g2.2 排烟氧量能损O2_b：排烟氧量基准值O2_el_K：排烟氧量耗差偏差因子Tpy：排烟温度

8、Tlk：冷空气温度Qdw：低位发热量Alpha_py：过量空气系数Cpg：排烟比热O2：排烟氧量O2_el：排烟氧量耗差Eta_b：锅炉效率b_cp_g：供电煤耗率A基准值O2_b 拟和成主蒸汽流量的函数B耗差O2_el = O2_el_K * ( O2 O2_b) / Eta_b * b_cp_g2.3 飞灰含碳能损Cfh_b：飞灰含碳基准值Cfh_el_K：飞灰耗差偏差因子Qdw：低位发热量Ay：灰分Cfh：飞灰含碳量Cfh_el：飞灰含碳量能损Eta_b：锅炉效率b_cp_g：供电煤耗率ACfh_b定值B耗差Cfh_el = Cfh_el_K * ( Cfh Cfh_b ) / Eta_

9、b * b_cp_g2.4 燃料热值能损Qdw_el_K：低位发热量耗差偏差因子Cpg：排烟比热Tpy：排烟温度Tlk：冷空气温度Qdw：低位发热量Qdw_el_b：低位发热量基准值Alpha_py：过量空气系数Q4_b：机械未完全热损失Qdw_el：低位发热量耗差Eta_b：锅炉效率b_cp_g：供电煤耗率A基准值：设计值B耗差Qdw_el = Qdw_el_K * (Qdw Qdw_el_b) / Eta_b * b_cp_g2.5 灰分能损Ay_el_K：灰分耗差偏差因子Q4_b：机械未完全燃烧损失Ay：灰分Ay_el：灰分耗差Ay_el_b：灰分基准值Eta_b：锅炉效率b_cp_g：

10、供电煤耗率A基准值：设计值B耗差Ay_el = Ay_el_K * (Ay Ay_el_b) / Eta_b * b_cp_g2.6 水分能损Wy_el_K：水分耗差偏差因子Qdw：低位发热量Tpy：排烟温度Tlk：冷空气温度Wy_el_b：灰分基准值Eta_b：锅炉效率b_cp_g：供电煤耗率A基准值：设计值B耗差Wy_el = Wy_el_K * (Wy Wy_el_b) / Eta_b * b_cp_g2.7 冷空气温度能损Tlk：冷空气温度耗差Tpy：排烟温度耗差Tlk_el = - Tpy_el汽轮机侧指标计算模型注：红色为需要采集的实时测点黑色为中间变量第一部分 汽轮机基本指标11

11、高压缸效率P0_t：机侧主蒸汽压力T0_t：机侧主蒸汽温度h0_t：机侧主蒸汽焓Pgp：高压缸排汽压力Tgp：高排汽温度Hgp：高排汽焓Eta_H：高压缸效率高压缸理想焓降 DeltaH_H_t = hht ( P0_t, T0_t, Pgp)高压缸实际焓降 DeltaH_H = h0_t hgpEta_H = DeltaH_H / DeltaH_H_t12中压缸效率Prh：再热蒸汽压力（机侧）Trh：再热蒸汽温度（机侧）hrh：再热蒸汽焓Pzp：中压缸排汽压力Tzp：中压缸排汽温度hzp：中压缸排汽焓Eta_M：中压缸效率中压缸理想焓降 DeltaH_M_t = hht ( Prh, Trh

12、, Pzp)中压缸实际焓降 DeltaH_M = hrh hzpEta_M = DeltaH_M / DeltaH_M_t第二部分 加热器基本指标21 加热器上端差（出水端差）Ts_j：第j级抽汽加热器内饱和温度Tw_j：第j级抽汽加热器出水温度Ps_j：第j级抽汽加热器抽汽压力ts：根据抽汽压力求饱和温度的函数Theta_j： 出水端差加热器内饱和水温度 Ts_j = ts ( Ps_j)Theta_j = Ts_j Tw_j第三部分 凝汽器基本指标31 凝汽器端差Pc：凝汽器真空Ts_c：凝汽器饱和温度Theta_c：凝汽器端差Txh_out：循环水出水温度ts：求饱和温度的函数凝汽器压力

13、对应的饱和蒸汽温度 Ts_c = ts ( Pc )端差ThetaT_c = Ts_c Txh_out32 循环水温升DeltaT_c：循环水温升Txh_out：循环水出水温度Txh_in：循环水入水温度DeltaT_c = Txh_out Txh_in33 热井水过冷度DeltaT_gl：过冷度Ts_c：凝汽器饱和温度Trj：热井水温DeltaT_gl = Ts_c Trj第四部分 机组指标41 机组热耗Drh：再热蒸汽流量D0：主蒸汽流量D1：1抽流量D2：2抽流量Drh = D0 D1 D2D0：主蒸汽流量h0 ： 主蒸汽焓（机侧）hfw：给水焓Drh：再热流量hrh：再热蒸汽焓（机侧）

14、hgp：高压缸排汽焓（冷再热蒸汽焓）Dgrjw：过热减温水流量Pgrjw：过热减温水压力Tgrjw：过热减温水温度Pzrjw：再热减温水压力Tzrjw：再热减温水温度hgrjw：过热、再热减温水焓hzrjw：过热、再热减温水焓Dzrjw：再热减温水流量Dpw:排污流量Hqb：汽包水焓汽轮机热耗Q0 = Dfw * ( h0 hfw ) + Drh * ( hrh h2 ) + Dgrjw * ( h0 hgrjw ) + Dzrjw * (hrh hzrjw) Dpw(hqb hfw)/ 1000 GJ/h发电热耗：Qfd = Q0QcnEta_b：锅炉效率Eta_g：管道效率机组热耗 Qcp

15、 = Q0 / ( Eta_b * Eta_g )42 汽轮机发电机组效率Pel：有功功率Q0: 全厂热耗汽轮发电机组效率 Eta_t = 3.6 * Pel / Q043发电热效率Eta_b：锅炉效率Eta_p：管道效率Eta_t：汽轮机效率Eta_m：机械效率Eta_g：发电机效率Eta_i = Eta_b * Eta_p * Eta_t44 发电煤耗率Eta_i：全厂热效率b_cp_f = 0.123 / Eta_i45 发电厂用电率Rho：厂用电率Pcy：厂用电变压器功率Pel：有功功率Rho = Pcy / Pel * （Qfd / Qcp）46 供电煤耗率b_cp_f：发电煤耗率R

16、ho：厂用电率b_cp_g：供电煤耗率b_cp_g = b_cp_f / ( 1 Rho )47 补水率Alpha_bs：补水率Dbs：补水流量D0：主蒸汽流量Alpha_bs = Dbs / D0第五部分 耗差指标51 基准值的选取1、设计值2、热力试验优化值3、依据原理计算的值52 耗差的计算计算方法：1、 偏差方法：耗差偏差系数（当前值基准值）供电煤耗率偏差系数一般根据热力特性书获得应用偏差方法计算的耗差参数有：主蒸汽温度，主蒸汽压力，再热压损，真空，再热温度等等2、 等效焓降方法：耗差偏差因子（当前值基准值）供电煤耗率偏差因子根据不同的系统根据等效焓降方法计算得到应用等效焓降计算的耗差

17、参数有：加热器出水端差，疏水端差，过热减温水，再热减温水等等53主蒸汽压力耗差P0_t_el_B：主蒸汽压力基准值P0_t_el_B_PH：主蒸汽压力高负荷值P0_t_el_B_PL：主蒸汽压力低负荷值P0_t_el_B_PelH：主蒸汽压力高负荷P0_t_el_B_PelL：主蒸汽压力低负荷Pel：有功功率A 基准值（拟和功率或主蒸汽流量的函数）P0_t_el_B=(P0_t_el_B_PH-P0_t_el_B_PL)/(P0_t_el_B_PelH-P0_t_el_B_PelL)*(Pel-P0_t_el_B_PelL)+P0_t_el_B_PLB偏差系数P0_t_el_K：热力学方法计算

18、52 主蒸汽温度耗差A基准值T0_t_el_B：主蒸汽温度基准值T0_t_el_B = 535B偏差系数T0_t_el_K：热力学方法计算53 再热蒸汽温度耗差A基准值Trh_t_el_B = 53554 给水温度Tfw_el：给水温度耗差Tfw_el_K_2，Tfw_el_K_1，Tfw_el_K_0：给水温度耗差系数b_cp_g：供电煤耗率Tfw_el = ( Tfw_el_K_2 * Tfw * Tfw + Tfw_el_K_1 * Tfw + Tfw_el_K_0 ) * b_cp_g Tfw_el_B：主蒸汽压力基准值Pel：有功功率A 基准值Tfw_el_B= Tfw_el_B_K

19、2 * D0 * D0 + Tfw_el_B_K1 * D0 + Tfw_el_B_K0B 偏差系数Tfw_el_K：热力学方法计算55 真空A 基准值Pc_el_B：定值B 偏差系数Pc_el_K：热力学方法计算56 过热减温水A 基准值Dgrjw_el_B= Dgrjw_el_B_K2 * D0 * D0 + Dgrjw_el_B_K1 * D0 + Dgrjw_el_B_K0B 偏差系数Dgrjw_el_K：等效热降方法计算57 过热减温水A 基准值Dzrjw_el_B = 0B 偏差系数Dzrjw_el_K：等效热降方法计算58 上端差A 基准值Theta_i_el_B = 设计值B

20、偏差系数Dzrjw_el_K：等效热降方法计算工业锅炉用燃料分为三类： 固体燃料烟煤，无烟煤，褐煤，泥煤，油页岩，木屑，甘蔗渣，稻糠等； 液体燃料重油，渣油，柴油，等； 气体燃料天然气，人工燃气，液化石油气等。锅炉整体的结构包括锅炉本体（drum)、辅助设备和安全装置两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，称为锅炉本体。锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。 燃稻壳蒸汽锅炉的内部结构图炉膛又称燃烧室，是供燃料燃烧的空间。将固体燃料放在炉排上，进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉，又称火床炉；将液体、气体或磨成粉状的固体燃料，

21、喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉，又称火室炉；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧。并适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉，又称流化床炉；利用空气流使煤粒高速旋转，并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉考核性能和改进设计，锅炉常要经过热平衡试验。直接从有效利用能量来计算锅炉热效率的方法叫正平衡，从各种热损失来反算效率的方法叫反平衡。考虑锅炉房的实际效益时，不仅要看锅炉热效率，还要计及锅炉辅机所消耗的能量。 LSS立式燃油(燃气)蒸汽锅炉单位质量或单位容积的燃料完全燃烧时，按化学反应计算出的空气需求量称为理论空气量。为了使燃料在炉膛内有更多的机会与氧气接触而燃烧，实际送入炉内的空气量总要大于理论空气量。虽然多送入空气可以减少不完全燃烧热损失，但排烟热损失会增大，还会加剧硫氧化物腐蚀和氮氧化物生成。因此应设法改进燃烧技术，争取以尽量小的过量空气系数使炉膛内燃烧完全。