锅炉运行曲线
供热运行调节曲线计算与应用
新疆维泰热力股份有限公司员工技术培训资料《供热运行调节曲线的计算与运用》编写及讲解:韩学祥目录一、供热运行调节曲线的质调节理论公式(一)质调节理论公式(二)质调节理论公式计算数值的表格和图形二、二次供热运行调节曲线的确定及特殊情况下的公式调整(一)热负荷的确定(二)供、回水温度的确定(三)供水流量的确定(四)流量公式的应用和对供热负荷、供回水温度、流量的关系分析(五)二次供热运行调节曲线的计算及绘制(六)流量修正后的二次供热运行调节曲线的应用及计算公式(七)供热区域内各用户热指标不一致时运行改善措施(八)实际室温比标准室温高时多耗的热量和幅度分析三、热源供热运行调节曲线的计算(一)热源热负荷的确定(二)热源供回水温度的确定(三)热源供水流量的确定(四)热源运行曲线的计算前 言供热运行调节曲线是供热企业指导供热运行的重要技术文件,对企业、对用户的供热质量有着重大影响,与企业的经济运行密切相关,所以,供热企业的相关技术人员、生产管理人员、操作人员、维护人员都应掌握其计算方法。
研究企业工艺装备和用户采暖情况对其产生的影响。
相关责任人员要根据实际情况对其进行完善修正,使其更好地发挥指导生产运行,保障供暖质量,减少能源消耗等方面的作用。
一、 供热运行调节曲线的质调节理论公式供热运行的几种调节方式以单位、企业、居民的室内采暖为供热目的的供热运行大体有五种调节方式,其 中基本的有三种:(1) 质调节:采暖期内,保持二次网运行流量不变,随着室外温度的变化,用调节供回水温度高低的方式,达到用户室温基本恒定为目的的调节方式叫做质调节。
(2) 量调节:采暖期内,保持二次网供(回)水温度不变,随着室外温度的变化,用调节供水流量大小的方式,达到用户室温基本恒定为目的的调节方式叫做量调节。
(3) 间歇调节:采暖期内,运行时二次网的运行流量和供水温度都不变,但运行一段时间后再停运一段时间,随着室外温度的变化,调节运行时间和停运时间,反复上述方式,达到用户室温基本恒定为目的的调节方式叫做间歇调节。
供热运行调节曲线计算及应用
新疆维泰热力股份有限公司员工技术培训资料《供热运行调节曲线的计算与运用》编写及讲解:韩学祥目录一、供热运行调节曲线的质调节理论公式(一)质调节理论公式(二)质调节理论公式计算数值的表格和图形二、二次供热运行调节曲线的确定及特殊情况下的公式调整(一)热负荷的确定(二)供、回水温度的确定(三)供水流量的确定(四)流量公式的应用和对供热负荷、供回水温度、流量的关系分析(五)二次供热运行调节曲线的计算及绘制(六)流量修正后的二次供热运行调节曲线的应用及计算公式(七)供热区域内各用户热指标不一致时运行改善措施(八)实际室温比标准室温高时多耗的热量和幅度分析三、热源供热运行调节曲线的计算(一)热源热负荷的确定(二)热源供回水温度的确定(三)热源供水流量的确定(四)热源运行曲线的计算前 言供热运行调节曲线是供热企业指导供热运行的重要技术文件,对企业、对用户的供热质量有着重大影响,与企业的经济运行密切相关,所以,供热企业的相关技术人员、生产管理人员、操作人员、维护人员都应掌握其计算方法。
研究企业工艺装备和用户采暖情况对其产生的影响。
相关责任人员要根据实际情况对其进行完善修正,使其更好地发挥指导生产运行,保障供暖质量,减少能源消耗等方面的作用。
一、 供热运行调节曲线的质调节理论公式供热运行的几种调节方式以单位、企业、居民的室内采暖为供热目的的供热运行大体有五种调节方式,其 中基本的有三种:(1) 质调节:采暖期内,保持二次网运行流量不变,随着室外温度的变化,用调节供回水温度高低的方式,达到用户室温基本恒定为目的的调节方式叫做质调节。
(2) 量调节:采暖期内,保持二次网供(回)水温度不变,随着室外温度的变化,用调节供水流量大小的方式,达到用户室温基本恒定为目的的调节方式叫做量调节。
(3) 间歇调节:采暖期内,运行时二次网的运行流量和供水温度都不变,但运行一段时间后再停运一段时间,随着室外温度的变化,调节运行时间和停运时间,反复上述方式,达到用户室温基本恒定为目的的调节方式叫做间歇调节。
锅炉运行曲线
1 引言:衡量锅炉总的经济性的评价指标有三个分别是:热效率,金属材料耗量和单位供热量的运行费用,这三个指标相互制约。
当锅炉房建成投入运行后,此时评价锅炉的经济性就只考虑锅炉的热效率和单位供热量的运行费用。
我们希望锅炉在运行过程中始终处于高效率区,但此时锅炉运行费用如何?锅炉高效率区与经济运行工况区有何关系?作者对此进行了探讨。
本文通过实验测试和理论计算两种方法分别得出了锅炉的两个工作区域:高效运行工况区和经济运行工况区,综合考虑这两种因素最终可确定锅炉的最佳运行工况区。
2 锅炉高效运行工况区的确定确定锅炉的高效运行工况区,首先需要绘制锅炉的效率曲线。
而在该曲线绘制之前先要做热平衡实验(热平衡测试数据见表一),然后根据具体实验数据得出锅炉的g—η曲线。
该数据是在测试工况下得到的,是反映锅炉测试效率与负荷率之间的关系的,是否能够反映锅炉运行工况时运行效率与负荷率的关系,还需要通过运行实验数据加以验证。
即用锅炉正常运行时测取的关于g—η关系的数值为此做修正和补充。
课题的试验地点是哈尔滨嵩山节能小区的锅炉房。
锅炉房内设置型号为SHW4.2-0.7/95/70-AII(H)的热水锅炉三台。
供热系统按连续运行设计,系统采用补给水泵定压。
小区总建筑面积为18.371万平方米。
在测试时由于小区还在建设中只有单台锅炉运行,供暖面积为60713.79平方米。
2.1 锅炉效率曲线的拟合及表达式的求取通过正反平衡测试得到的数据拟合曲线如图1所示。
从图中可以看出在负荷率较低或较高的范围内,锅炉的效率都比较低;而在某一个负荷率变化范围内,热效率可以达到较高值。
现在问题的关键是如何确定这一高效率区。
我们借助于常用数学知识,利用线性回归等手段来拟合这条实验曲线。
考虑到回归多项式既能真实反映所测数据又能便于今后应用,选择了多项式拟合形式,表达式为:η=24.0961+1.2361g-0.0069g2,(式中g的变化范围受到限制)。
火电机组运行能耗曲线及影响因素分析
曲线 变化的影响。 ② 季节变化
力、 水平 的提 高培训 外, 我们还 必 须对机 组的 实 际可行运 行方式 进行 讨 论, 并加 以确 定, 同
F f) =( P
( 1 )
机组 能耗特 性的获取 大致有三种途 径 : 机 组常 规热 力试 验 数据 、 组 日常运 行数据 、 机 机 组制造生 产厂家提 供的数 据。 对于机 组离线性 能 计算 , 通常选 用热 力试 验数 据或 日 常运行数
绿 济性 降低 。 对于能 耗特性 曲线而言 , 表现 为冬 能 减排 、 色电力的能源政 策有助 于我 国电力
6= H R/
(- ) 1
其 中 , 标 煤 低 位 发 热量 ( Q L为 Q L=
2 3 0 J k ) n 为管道 效率 。 9 1k / g , b
影 响式() 2 的主要 因素有: 炉 蒸发量 , 锅 煤 种, 煤粉细 度。 过剩空 气系数, 烟温 度, 轮 排 汽 机负荷 , 主汽温 度 , 主汽压 力, 热汽 温 , 再 凝汽 器真空, 回热加热 器系统 , ‘ 厂 用电率 等。 因此 , 要测 定机组 能耗运 行曲线必 须先测
量、 高参数、 大机组 发展的趋势。 火电厂是 电能 生产企业 , 也是能 源消耗 大户, 每年耗 煤量占全 国总 耗煤 量 的一半 【 。 l 因此 , 】 探讨火电机 组能 耗特 性 , 助于 当前 节能 减排 工作 , 有 对提 高我 国能源的使用效率具 有重要的作用。 1机组运行 能耗曲线及 获取 火 电机组 运 行能 耗 曲线 就是 指 机组 在稳
特富锅炉能效曲线-概述说明以及解释
特富锅炉能效曲线-概述说明以及解释1.引言1.1 概述特富锅炉是一种高效节能的热能设备,通过对其能效曲线进行研究和分析,可以更好地评估和优化其热效率。
能效曲线可以反映出特富锅炉在不同负荷条件下的能量转换效率,对于科学合理地运行和管理特富锅炉具有重要意义。
在本篇文章中,我们将详细介绍特富锅炉的能效曲线以及其作用。
首先,我们将概述特富锅炉在能源行业中的重要性,并介绍其在热能转换中的应用。
其次,我们将阐述能效曲线对于评估特富锅炉性能、识别潜在问题和优化能源利用的重要性。
特富锅炉能效曲线所展示的是在不同负荷条件下,特富锅炉的热效率与负荷之间的关系。
这一曲线能够直观地反映出特富锅炉在实际运行中的能耗特点。
通过对能效曲线的分析,我们可以了解到特富锅炉的最佳运行工况,从而提高其运行效率和节能性能。
能效曲线的作用是多方面的。
首先,通过能效曲线我们可以评估特富锅炉的热效率,判断其运行水平和能耗水平是否达到预期目标。
其次,能效曲线能够帮助我们发现特富锅炉在不同负荷条件下的性能差异,识别出潜在的热能转换问题和热能损失点,从而提供优化能源利用的依据。
同时,能效曲线还可以为特富锅炉的运行监测和调节提供参考,使其在实际应用中更加高效和可靠。
综上所述,特富锅炉的能效曲线是科学合理运行和管理该设备的重要依据。
通过对能效曲线的分析和研究,可以提高特富锅炉的能源利用效率,降低能耗,达到节能减排的目标。
未来,我们可以进一步研究和改进特富锅炉的能效曲线,结合智能化技术和能源管理理念,探索更加高效和可持续的能源利用方式。
1.2文章结构文章结构部分(1.2)本篇文章将首先介绍特富锅炉的能效曲线,然后探讨该曲线在工业领域中的重要性与作用。
最后,进行总结,并展望特富锅炉能效曲线未来的发展。
在正文部分,我们将详细介绍特富锅炉的能效曲线,包括其定义、构成要素以及利用方式。
通过分析曲线的形状和特点,我们将深入探讨曲线所反映的能效水平和变化规律。
紧接着,我们将探讨能效曲线在工业生产中的重要性。
循环流化床锅炉优化调整与控制
循环流化床锅炉优化调整与控制0 引言循环流化床锅炉技术因卓越的环保特性、良好的燃料适应性和运行性能,在世界范围得以迅速发展。
我国自20世纪80年代开始从事循环流化床锅炉技术开发工作,经过二十多年与国外拥有成熟技术的锅炉设计制造商合作(美国PPC、ALSTOM公司、奥地利AE公司)、引进(ALSTOM(原德国EVT)公司220t/h-410t/h 级(包括中间再热)循环流化床锅炉技术,美国燃烧动力公司(CPC)的细粒子循环流化床锅炉技术)、消化吸收和自主研究,中国已经完成了从高压、超高压、亚临界到超临界的跨越,在大型循环流化床锅炉技术领域已处于世界领先水平[2]。
哈尔滨锅炉厂是我国较早期从事研究、开发循环流化床锅炉厂家之一,现以哈炉2002年设计制造的220t循环流化床锅炉为例,结合运行经验和专业知识,对循环流化床锅炉主要参数的调整与控制作一些浅显的分析论述。
1 设备简介[1]制造厂家:哈尔滨锅炉厂;锅炉型号:HG220/9.8-L.YM27高温高压循环流化床锅炉;锅炉型式:单汽包自然循环、单炉膛、平衡通风、高温旋风分离器、自平衡U型密封返料阀、紧身封闭布置、全钢炉架悬吊方式、固态排渣、水冷滚筒冷渣器。
锅炉容量和参数:过热蒸汽最大连续蒸发量:220t/h;过热蒸汽出口蒸汽压力:9.81MPa;过热器出口蒸汽温度:540℃;给水温度:215℃;空气预热器型式:卧式管式空气预热器;进风温度:35℃;一次风热风温度:190℃;二次风热风温度:190℃;排烟温度:146℃;锅炉效率:90.5%;脱硫效率:>80%;钙硫比(Ca/S):2。
2 主要参数调整与控制2.1 床温调控床温是锅炉控制的主要参数之一,本文所述锅炉额定负荷设计床温873℃,最佳温度控制在850℃~900℃之间,最高不能超过950℃,最低不能低于800℃[1]。
床温过高容易造成锅炉结焦,温度过低容易发生锅炉灭火,因此,锅炉运行过程中必须严格控制床温。
电站锅炉效率的计算与过量空气系数调节曲线的制定
散热损 失 q 与锅 炉容 量和 负荷有 关。对 于锅炉 容量 已经确 定的情 况下 ,只考虑 q 与 负荷 的关 系,q 5 随着负荷的减 小而增大,可 以 近似地认为 q 5 与锅炉实际负荷成反比变化 , 按 下列计算 公式确 定 :
= = x l 0 0 = 1 0 0 一 口 ) ,% ( 1 )
B为燃料特性系数 ,与燃料种类有关 RO 2 为烟气 中 S O 2 和C O2 的含量 ; O, 为烟气含氧量
对于 3 0 0 MW 机组,烟煤为燃料 的锅炉 , 式中 “ 1 , ,l 6 分别表示有效利用热 根据统计数据得到计算公式: q 。 、排烟热损失 q 、化学不 ( 或可燃气体未 )
. 2化 学不完全燃烧损 失q 的确定 效率直接影响电厂的经济性。锅炉的运行是一 1
个 涉及化学反应、传热传质的复杂过程,影 响 参数众多,主要包括煤质参数、运行参数、设 备状况和运行环境等。提高锅 炉效率的重要手
பைடு நூலகம்
Dc d 为额定蒸发量 , 对于 3 0 0 MW 的锅炉 , 锅炉排 烟 中残 留的可燃 气体 未放 出其燃 查 阅资料 ,D,  ̄ = 8 9 0 . 5 t / h ; 烧 热 所造成 的热 量损 失称 为化学 不完 全燃烧 D为实 际蒸发量 ; 损 失 。化 学不完 全燃烧 损失 q , 较其他 热损 失 小,一般 不超过 0 . 5 %,但 是对锅 炉效 率也有
一
段 之 一是对 锅炉 机组 热力 系统进 行在 线监测
与分 析,进 而优 化其 运行 参数 。其 中,根据 锅 炉运行状况对 过量空气系数进 行适 当调节 ,
锅炉经济运行指标和能效测试
锅炉经济运行指标和能效测试一、锅炉燃烧的调整锅炉的燃烧调整对于锅炉的安全平稳、经济运行起着在至关重要的作用。
燃烧调整好的炉子,燃烧比较完全,燃烧稳定,不发生回火和脱火现象。
同时,燃烧效率较高,在锅炉额定工作压力下,燃烧器能达到所要求的热负荷。
1、要求指标:(1)燃气时:CO2含量要求在9%~11%之间,O2含量要求在2%~4%之间。
(2)燃油时:CO2含量要求在8%~12%之间,O2含量要求在3%一5%之间。
2、调试方法:首先校验电动执行器,输入4~20mA信号,输出信号应在0~100%范围内正比变化,手动调节火量控制信号从4~20mA变化,调节连杆使风门从全关到开,此时说明连杆及风门机构正常。
(1)火量信号调为0%(4mA),小火燃烧,用烟气分析仪测量CO2、O2的含量,使其在指标要求范围内,空气过剩系数在1.2左右。
如不在要求范围内,应进行适当调整燃料量。
氧含量高,增加蝶阀开度,反之,应调小蝶阀开度;(2)火量信号分别调到20%,40%,60%,80%,按技术指标进行调整,直到符合要求;(3)在调整过程中注意观察每测试点处火焰的长度是否合适,是否偏离中心等情况;(4)记录调试数据,画出燃料空气比曲线。
二、锅炉运行过程中的监视和调节1.锅炉蒸汽出口压力、温度的监视和调节(1) 锅炉运行的蒸汽压力、蒸汽温度及出力不允许超过锅炉本身的额定参数,如果超出则属于危险范围。
必须采取紧急措施,调整锅炉负荷。
(2) 蒸汽压力、温度将影响锅炉安全和经济运行。
当蒸汽压力过高时将引起安全阀动作,使大量蒸汽从安全阀中逸出,同时安全阀动作后容易造成安全阀泄漏。
对锅炉及管道材料来说,在过热的状态下所能承受的压力有一定的限度。
如果汽压过高,超过所允许限度,金属材料的机械性能降低,很有可能发生爆炸事故。
汽压过低将引起蒸汽热焓减少,耗气量增加,这将造成不经济的后果。
同样,蒸汽温度过高,将会引起对设备零、部件、配套件的过热损坏。
锅炉启动、运行及停止
锅炉启动、运行及停止一、锅炉启动1、启动前的检查1.1锅炉本体部分检查炉膛及烟道内已无人工作,清洁无杂物,炉墙完好,人孔门及检查孔封好,各燃烧器外形良好,角度正确,其摆动执行机构灵活可靠,无堵焦现象。
锅炉本体、汽水管道、风烟管道的支、吊架完整。
各膨胀指示器完整、刻度清晰、指针无卡涩变形并指在0位。
各风门、挡板开关灵活,开度与实际位置指示正确,传动装置良好。
汽包就地水位计刻度明了,指示清晰,照明充足,水位计阀门开关灵活。
各管道阀门连接完整牢固、汽包、联箱、管道、风烟道和炉墙保温完整良好。
安全门及电磁泄放阀完整良好,无防碍动作的杂物,消音器连接良好。
各吹灰器无损坏变形、传动灵活、方向正确、位置指示明了、正确,且全部在退出位置。
空预密封间隙装置经冷态调整合格。
炉底水封槽内应无杂物,并保持一定量的溢水,溢水管畅通。
冷灰斗及捞碴机和碎碴机内无杂物,焦块和积灰,捞碴机内水位正常。
检查省煤器、空预器下灰管畅通,投入冲灰器,且水封良好,锁气器完好备用,下灰插板已开启。
各安全阀、排汽阀、排汽管畅通,装设牢固。
转动机械的安全遮栏及防护罩完整牢固、靠背轮连接完好,地脚螺丝无松动,并经冷态试运合格。
其附近无影响转动的杂物。
转动机械轴承润滑油油量充足,油位指示正常,油质合格。
转动机械冷却水系统投入正常。
各压力变送器、水位变送器一次阀以及就地水位计投入运行。
燃油系统各阀门,油枪无漏油现象,电磁快关阀及调节阀动作正确。
开启吹扫蒸汽母管上各疏水阀。
联系联系启动供油泵,建立炉前燃油循环,油压、油温正常,蒸汽吹扫系统投入正常。
油枪附近备有足够的消防器材。
现场地沟,孔洞盖板、围栏、防护设施牢固完好。
对各类风机、水泵、制粉系统、除碴、除灰系统,电除尘器,压缩空气系统等按规程进行检查并具备启动条件。
1.2电气和热工仪表方面的检查控制系统正常及控制盘上的各种监视仪表、指示灯等校验合格并投入正常,显示清晰准确。
炉膛火焰电视监视摄像镜头和CRT及各检测探头完好,冷却风机投入备用。
高温烘炉曲线推荐图
一、温度叙述:
★常温—150℃升温25℃/h 时间6小时★150℃—300℃升温50℃/h 时间3小时
★300℃—300℃恒温3小时★300℃—400℃升温50℃/h 时间2小时
★400℃—400℃恒温2小时★400℃—500℃升温50℃/h 时间2小时
★500℃—500℃恒温2小时★500℃—670℃升温50℃/h 时间4小时
★670℃—670℃恒温4小时★670℃—760℃升温4小时,开始进入运行
二、高温烘炉目的:
低温烘炉有效的将耐火耐磨材料内的游离水分蒸发析出,得到了充分的干燥,并使耐火耐磨层缓慢、充分、而又均匀地膨胀。
但新砌筑的浇注料还含有结晶水,同时还需使耐火耐磨材料发生晶相反应,完成莫莱石化,达到最终性能的要求;锅炉每一次冷却后,重新启动时初始热膨胀过程中过快、不均匀,会因热应力集中或耐火耐磨材料晶格转变时膨胀不均匀造成耐火耐磨层损坏。
总之,新启动锅炉特别是初期24小时须在一个均匀的温度场下,受控的提升温度是CFB锅炉启动运行前的一项重要工作。
三、高温烘炉控制:
在第一阶段烘炉结束后,所有的烘炉机及其相关装置应全部拆除,当机组具备整组启动条件后,在整组启动时,利用吹管和试运行初期阶段,应首先用锅炉主油枪按曲线对耐火材料进行第二阶段烘炉。
为满足升温曲线的要求,油枪投运时油量和油枪投运数量应予严格控制。
华能发电厂参数曲线图
1华能丹东发电厂投运情况汇报华能丹东电厂二期 #3机组容量是350MW 锅炉为亚临界、单鼓、一次再热、自然循环燃煤锅炉;锅炉采用单炉膛,再热器为一级,分为低温段和高温段,二段之间无联箱,其低温段位于竖井烟道一级过热器的下部再热器入口设有喷水减温器,正常汽温调节使用烟气再循环控制.CCS 投入时基本使用的是CTF 方式。
一、华能丹东电厂机组被INTUNE 系统优化前后的参数曲线图如下:1)优化前机组负荷、主汽压力曲线:22) 优化后协调投入CTF 方式(9hour )速率8MW/min效果图:33) 优化后CTF 方式(100min )速率8MW/min 效果图:44)优化后CTF 方式,投入AGC 效果图(负荷率8MW %):55)优化后CBF 方式(2.5hour )8MW/min 效果图:66) 优化前主汽温度曲线77) 优化前后主汽温度5摄氏度扰动效果图:88)优化后1天内负荷65MW 扰动,及磨煤机启动对主汽温度扰动情况:99)优化前后主汽温度响应情况比较INTUNE生成的报告分析优化前主汽温度绩效报告(分析时间为2days)1)A侧主汽温度与设定值的平均偏离值(AAbsE)为4.2摄氏度,主汽温度最大为546.168摄氏度,最小为533.047摄氏度。
2)B侧主汽温度与设定值平均偏离值(AAbsE)为4.265摄氏度,主汽温度最大值为545.664摄氏度,最小为536.358摄氏度。
10优化后的主汽温度(分析时间为2days):3)A侧主汽温度与设定值的平均偏离值(AAbsE)为1.092摄氏度,主汽温度最大为543.054摄氏度,最小为533.117摄氏度。
4)B侧主汽温度与设定值平均偏离值(AAbsE)为1.086摄氏度,主汽温度最大值为544.862摄氏度,最小为535.68摄氏度。
11注:SEC DUCT PRESS CTRL_163:二次风压力A FINAL SH TEMP CTRL1_167:A侧一级减温水主调A FINAL SH TEMP CTRL2_169:A侧一级减温水副调A SEC SH TEMP CTRL1_171:A侧二级减温水主调A SEC SH TEMP CTRL2_173:A侧二级减温水副调B FINAL SH TEMP CTRL1_175:B侧一级减温水主调B FINAL SH TEMP CTRL2_177:B侧一级减温水副调B SEC SH TEMP CTRL1_179:B侧二级减温水主调B SEC SH TEMP CTRL2_207:B侧二级减温水副调REHEAT TEMP CTRL1_209:再热汽温度主调REHEAT TEMP CTRL2_215:再热汽温度副调AAbsE:偏差绝对值(|SP-PV|)的平均值StdDevE:AAbsE的标准值AE:平均误差COhiPct:CO高饱和时间的百分比COloPct:CO低饱和时间的百分比MeanCO:CO的平均值MeanPV:PV的平均值MinPV:PV的最小值MaxPV:PV的最大值HATT:高报警总时间,在周期时间内高报警的时间总和。
锅炉运行曲线
1 引言:衡量锅炉总的经济性的评价指标有三个分别是:热效率,金属材料耗量和单位供热量的运行费用,这三个指标相互制约。
当锅炉房建成投入运行后,此时评价锅炉的经济性就只考虑锅炉的热效率和单位供热量的运行费用。
我们希望锅炉在运行过程中始终处于高效率区,但此时锅炉运行费用如何?锅炉高效率区与经济运行工况区有何关系?作者对此进行了探讨。
本文通过实验测试和理论计算两种方法分别得出了锅炉的两个工作区域:高效运行工况区和经济运行工况区,综合考虑这两种因素最终可确定锅炉的最佳运行工况区。
2 锅炉高效运行工况区的确定确定锅炉的高效运行工况区,首先需要绘制锅炉的效率曲线。
而在该曲线绘制之前先要做热平衡实验(热平衡测试数据见表一),然后根据具体实验数据得出锅炉的g—η曲线。
该数据是在测试工况下得到的,是反映锅炉测试效率与负荷率之间的关系的,是否能够反映锅炉运行工况时运行效率与负荷率的关系,还需要通过运行实验数据加以验证。
即用锅炉正常运行时测取的关于g—η关系的数值为此做修正和补充。
课题的试验地点是哈尔滨嵩山节能小区的锅炉房。
锅炉房内设置型号为SHW4.2-0.7/95/70-AII(H)的热水锅炉三台。
供热系统按连续运行设计,系统采用补给水泵定压。
小区总建筑面积为18.371万平方米。
在测试时由于小区还在建设中只有单台锅炉运行,供暖面积为60713.79平方米。
2.1 锅炉效率曲线的拟合及表达式的求取通过正反平衡测试得到的数据拟合曲线如图1所示。
从图中可以看出在负荷率较低或较高的范围内,锅炉的效率都比较低;而在某一个负荷率变化范围内,热效率可以达到较高值。
现在问题的关键是如何确定这一高效率区。
我们借助于常用数学知识,利用线性回归等手段来拟合这条实验曲线。
考虑到回归多项式既能真实反映所测数据又能便于今后应用,选择了多项式拟合形式,表达式为:η=24.0961+1.2361g-0.0069g2,(式中g的变化范围受到限制)。
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1 引言:衡量锅炉总的经济性的评价指标有三个分别是:热效率,金属材料耗量和单位供热量的运行费用,这三个指标相互制约。
当锅炉房建成投入运行后,此时评价锅炉的经济性就只考虑锅炉的热效率和单位供热量的运行费用。
我们希望锅炉在运行过程中始终处于高效率区,但此时锅炉运行费用如何?锅炉高效率区与经济运行工况区有何关系?作者对此进行了探讨。
本文通过实验测试和理论计算两种方法分别得出了锅炉的两个工作区域:高效运行工况区和经济运行工况区,综合考虑这两种因素最终可确定锅炉的最佳运行工况区。
2 锅炉高效运行工况区的确定确定锅炉的高效运行工况区,首先需要绘制锅炉的效率曲线。
而在该曲线绘制之前先要做热平衡实验(热平衡测试数据见表一),然后根据具体实验数据得出锅炉的g—η曲线。
该数据是在测试工况下得到的,是反映锅炉测试效率与负荷率之间的关系的,是否能够反映锅炉运行工况时运行效率与负荷率的关系,还需要通过运行实验数据加以验证。
即用锅炉正常运行时测取的关于g—η关系的数值为此做修正和补充。
课题的试验地点是哈尔滨嵩山节能小区的锅炉房。
锅炉房内设置型号为SHW4.2-0.7/95/70-AII(H)的热水锅炉三台。
供热系统按连续运行设计,系统采用补给水泵定压。
小区总建筑面积为18.371万平方米。
在测试时由于小区还在建设中只有单台锅炉运行,供暖面积为60713.79平方米。
2.1 锅炉效率曲线的拟合及表达式的求取通过正反平衡测试得到的数据拟合曲线如图1所示。
从图中可以看出在负荷率较低或较高的范围内,锅炉的效率都比较低;而在某一个负荷率变化范围内,热效率可以达到较高值。
现在问题的关键是如何确定这一高效率区。
我们借助于常用数学知识,利用线性回归等手段来拟合这条实验曲线。
考虑到回归多项式既能真实反映所测数据又能便于今后应用,选择了多项式拟合形式,表达式为:η=24.0961+1.2361g-0.0069g2,(式中g的变化范围受到限制)。
g—η曲线(图1)为了验证方程式是否可用,需进一步检验方程是否有意义。
检验分两步进行。
首先进行方差分析,然后利用方差分析的结果对方程进行显著性检验,以确定变量η与变量g之间关系的密切程度。
检验结果表明,在g的一定范围内(70≤g≤120),方程是有意义的。
2.2 高效率区的具体确定通过锅炉的g—η曲线,回归出多项式表达式后,根据高等数学的知识,可以求取效率的极值及高效率区。
求取结果为:当负荷率g=89.57%时,此时的锅炉效率最高为η=79.45%。
而这种锅炉在设计工况下当负荷率g=100%时达到最高设计效率η=76.98%。
设计工况与运行工况比较如表二:设计工况与运行工况比较表二类别名称设计工况运行工况吨位D(T)65.36负荷率g(%)10089.57效率η(%)76.9879.45上表数据表明在不同工况下有二个最高效率点。
通过分析,取正常运行时负荷率g=89.57%,η=79.45%做为运行调节工况的最高效率点比较合理,也符合实际情况。
若锅炉运行的高效率区以0.95η高对应的负荷率为界。
即η>η分界=0.95η高=75.48%。
通过曲线方程解之:g1=65.56%,g2=113.58%。
则锅炉运行的高效率区可定为65.56%≤g≤113.58%。
为了验证所确定的高效率区是否可以定为锅炉实际运行时的高效率区,我们用实际测试的数据对此进行了验证(测试数据见表三)。
由于测试时锅炉房尚未完全竣工,原设计的一些基本仪表尚未完全投入,因而在供热量统计时,忽略了提高补水温度而消耗掉的热量。
经分析从2/12到10/2共计补水约1710.12m3,此段时间tgp=65.71ºC,若假设补水温度6ºC,则补水耗热量约占此段时间内总供热量的2.68%。
此说明表中的供热量和效率约偏低2.68%。
锅炉运行测试数据统计表表三时间总热量日平均供热量运行负荷率室外平均温度运行效率运行天数修正后运行效率Q (KMJ)Qp(KMJ/天)gpj(%)tw(ºC)η (%)n (天)2/12~16/12 3092.642 220.903121.74-12.5774.881477.5616/12~30/12 3067.807 219.129107.04-14.0767.851470.5330/12~13/1 3530.73 252.195105.9-13.7571.241413/1~27/13512.6250.971.7-18.3274.111476.7927/1~10/22747.975196.2882.21-12.3673.691476.37将表三中锅炉运行效率与负荷率的各组数据描绘在测试效率与负荷率的曲线图上,如图二所示。
可以看出三条曲线的变化趋势是一致的,且在65.56%≤g≤113.58%范围内的某个区域内,三条曲线都处于高效率区,所以通过测试效率—负荷率曲线图确定锅炉高效率区的方法是可行的。
g—η曲线(图2)曲线(1)表示测试的效率曲线;曲线(2)表示修正后的实际运行效率曲线;曲线(3)表示实际运行时的效率曲线;3 锅炉经济运行工况区的确定:3.1 经济运行工况区的理论求取:所谓锅炉运行的经济工况区是锅炉在此工况中运行时单位供热量的运行费用最经济。
对于一个供暖锅炉房来说,其运行费用S由以下三部分组成:生产热能费用Sc、输送热能费用Sr和维护管理费用Swg。
即:S= Sc+ Sr +Swg。
生产热能费用Sc包括锅炉本体耗煤费用Sgl, 以及炉排机、鼓风机、引风机、上煤、除渣设备的耗电费用,分别记作:Sp、Sg、Sy、Sm、Sz。
输送热能费用Sr包括循环水泵耗电费用Sx,补给水泵耗电费用Sbs和补给水软化水费用Ss。
维护管理费用Swg包括运行管理人员工资Sgz和折旧维修费用Swx。
则:单位供热量运行费用可表示为:S/Q=[(Sgli /Q+Spi/Q+Sgi/Q+Syi/Q)+Sm/Q+Sz/Q]+(Sx/Q+Sbs/Q+Ss/Q)+(Sgz /Q+Swx/Q)式中:小括号内各项表示锅炉及其配套的辅机生产单位供热量的费用,元/kwh;S gli /Q、Spi/Q、Sgi/Q、Syi/Q分别表示锅炉本体生产1kwh供热量的燃料费用;生产1kwh供热量的炉排耗电费用;送风耗电费用;引风耗电费用,元/kwh;S m /Q和Sz/Q分别表示锅炉房内上煤除渣设备为保证生产1kwh的热量所需的电能费用,元/kwhS x /Q、Sbs/Q和Ss/Q分别表示输送1kwh热量所需的电能费用;为保证供热系统正常运行1kwh所需的补水耗电费用和补给软化水费用,元/kwh;S gz /Q和Swx/Q分别表示锅炉房生产1kwh热量所需的人工费和折旧维修费用,元/kwh。
3.2 经济运行工况区的实际求取嵩山小区锅炉房有三台4.2X103KW往复推动炉排热水锅炉,所配鼓、引风机的型号分别为4-72-12No4.5A,Y5-47No8C, 锅炉房设置了6sh-9循环水泵2台,8sh-13A循环水泵1台(其中1台备用),50MSX3-3.0补给水泵2台(1台备用),采用GBL-50X4刮板捞渣机除渣,上煤输送设备是MC20型埋刮板输送机上煤和TD75型固定式胶带输送机运煤。
将实际运行的各参数代入后分别计算,计算结果见表四:锅炉经济运行参数计算表表四giSgl/Q*10-3S pi /Qi*10-3Sg/Q *10-3S yi /Qi*10-3Sx/Q *10-3Sbs/QS/Qm*10-5/Q Sz*10-5/Q Ss*10-3/Q Sgz*10-3/Q Swx*10-3S/Q *10-3 25% 58.20.03231.162.25 7.44 13.44 3.83 8.81 1.99 10.0392.23 50% 44.6 0.02470.731.514 3.83 12.46 2.93 4.40 1.99 5.01 5.44 63.34 75% 39.8 0.02210.5521.1952.82 11.81 2.62 2.943.343.6253.52100%39.60.02190.4681.0272.3111.272.602.201.992.512.7250.81从表中可以看出:g≥70%以后S/Q的变化已趋于稳定,可以将嵩山小区锅炉房的经济运行工况区定为:70%≤g [注] 。
4 锅炉最佳运行工况区确定在前面我们通过不同的方面来确定锅炉的工况区,综合这些因素,可以得出这样一个结论,即:锅炉在运行工况下要想达到最佳效果,就要使锅炉的最佳运行工况区既要在锅炉的经济运行工况区70%≤g范围内,又要在锅炉的高效率区g=65~113%范围内。
这样锅炉的最佳运行工况区就可以定为g=70~113%。
考虑到为了今后较方便地确定锅炉最佳运行工况区范围,可以将锅炉运行的高效率区以0.97η高的负荷率为界。
即η>η分界=0.97η高=77.1%。
通过曲线方程解之:g1=70.97%,g2=108.18%。
这样锅炉运行的高效率区即为71%≤g≤108%。
也就是说,可以让锅炉的最高效率运行区位于最佳经济运行工况区范围内。
今后确定锅炉最佳运行工况区,可以仅从确定锅炉高效运行工况区考虑即可。
5 结论供热锅炉最佳运行工况区的确定是建立在锅炉高效率区和经济运行工况区的基础之上。
尽管通过实验测试和理论计算两种方法可分别得出锅炉的这两个工作区域,从而确定锅炉最佳运行工况区;但通过本文分析可知,今后确定锅炉最佳运行工况区可以仅以锅炉运行的高效率区的0.97η高的负荷率为界,这样可以大大地方便了锅炉最佳经济运行工况区范围地确定,从而为自动控制提供方便条件,以使运行效果更好。
[注]:锅炉经济运行工况区与一般运行工况区的分界点由S/Q=M(S/Q)g=100%的值与g—S/Q曲线的交点来确定,本文亦采取此法,在此不赘述。
详见参考文献(1)参考文献(1) 蔺洁.嵩山小区锅炉房经济运行工况分析.研究生硕士论文(2) 盛昭瀚等.最优化方法基本教程.南京:东南大学出版社,1992(3) 余俊等.最优化方法及其应用.武汉:华中工学院出版社,1984(4) 丁振良.误差理论与数据处理.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社.1992(5) 高国权.动力和热力设备节能技术.北京:烃加工出版社.1995(6) 方修睦.锅炉房的经济运行工况区的确定方法.全国暖通空调制冷学术年会论文集.1988。