锅炉运行曲线
集中供热运行调节曲线在实际工程中的应用王玉哲
集中供热运行调节曲线在实际工程中的应用王玉哲发布时间：2021-10-18T05:46:39.714Z 来源：《防护工程》2021年20期作者：王玉哲[导读] 集中供热是我国北方冬季取暖、供热的最主要方式。
而集中供热的主要目的就是维持室内的温度适宜，并且保证建筑物失热与供热始终处于平衡状态，同时还要最大程度地避免热量的消耗与浪费。
经过几十年来的不断探索与努力，我国城市集中供热工程已经有了很大的发展与进步，由于我国北方大多数城市气温非常低，气候也会出现不同程度的波动与变化，所以在城市集中供热运行期间，一定要根据室外温度等气候因素的变化适时进行调节。
该文就城市集中供热运行调节的方法进行简单的分析。
王玉哲哈尔滨市华能集中供热有限公司黑龙江哈尔滨 150076摘要：集中供热是我国北方冬季取暖、供热的最主要方式。
而集中供热的主要目的就是维持室内的温度适宜，并且保证建筑物失热与供热始终处于平衡状态，同时还要最大程度地避免热量的消耗与浪费。
经过几十年来的不断探索与努力，我国城市集中供热工程已经有了很大的发展与进步，由于我国北方大多数城市气温非常低，气候也会出现不同程度的波动与变化，所以在城市集中供热运行期间，一定要根据室外温度等气候因素的变化适时进行调节。
该文就城市集中供热运行调节的方法进行简单的分析。
关键词：集中供热；城市；运行调节；方法分析引言随着我国北方地区集中供热率的不断提高，集中供热技术也得到了迅速发展。
监管和操作水平也有所提高。
集中供热系统的连接形式分为间接连接系统和直接连接系统。
无论采用何种制度，许多供热企业在运行管理中都缺乏科学实用的运行调节曲线，仍然存在着依靠运行人员经验的问题。
由于加热温度、流量和加热能力的相互耦合，任何参数的变化都会影响其他参数，使加热能力无法准确调整和匹配室外实际温度下的热负荷，直接影响加热安全，供暖质量和能耗水平。
供热曲线在运行管理中起着非常重要的作用。
让我们谈谈我们对加热曲线的看法。
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。
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
210MW机组滑压运行曲线测定
210MW机组滑压运行曲线测定国电濮阳热电有限公司王理关键词：滑压经济曲线一、前言国电濮阳热电有限公司两台210MW供热机组主机为东方汽轮机有限公司制造的超高压供热机组。
两台机组分别于2005年4月河9月底实现商业化运营。
随着电力市场竞争不断加剧，优化运行方式，降低供电煤耗显得越来越重要。
其中，实现机组滑压运行，测定合理的机组滑压运行曲线，对于适应电网负荷调度，尤其是在地负荷运行工况下降低供电煤耗具有非常现实的意义。
国电濮阳热电有限公司利用生产实时系统对机组在120~210MW负荷段下的供电煤耗、发电煤耗、厂用电率、汽耗率、热耗率、锅炉效率等参数以5MW为一个区段进行测试，绘制出符合生产现场实际的机组滑压运行曲线，为现场滑压运行提供技术支持，对降低供电煤耗，实现经济运行具有十分现实的指导意义。
二、机组滑压运行必要性分析：⑴有利于提高汽温：机组定压运行的汽温特性是随负荷的降低而降低。
机组滑压运行则不然，压力降低，一方面蒸汽在水冷壁中的吸热量增大，在过热器中吸热量减少；另一方面压力降低其相应的饱和温度降低，过热器的传热温差变化不大，这将使得汽温在较大的范围内的保持不变，提高机组低负荷运行的经济性；⑵ 有利于汽机高压缸效率的提高：低负荷工况机组滑压运行，一方面可以减少汽机调节阀节流损失；另一方面机组滑压运行，蒸汽容积流量基本不变，调节级及以后各级前后压比基本不变，调节级及以后各级的效率也基本不变。
所以机组低负荷工况滑压运行将使得高压缸运行效率基本保持不变；⑶ 有利于给水泵的经济运行：机组滑压运行相应的给水压力降低，给水泵的耗功降低；给水泵耗电率下降⑷ 有利于汽机运行的安全性，延长承压部件的寿命和减轻汽机通流的结诟。
三、项目可行性分析：1 热耗率和厂用电率的影响在锅炉效率和管道效率不变的情况下，影响供电煤耗的主要因素是机组的热耗率和厂用电率。
热耗率及厂用电率每升高1%，则供电煤耗相应升高3.5）（h kW g /左右。
华能发电厂参数曲线图
华能发电厂参数曲线图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：2) 优化后协调投入CTF方式（9hour）速率8MW/min效果图：3) 优化后CTF方式（100min）速率8MW/min效果图：4）优化后CTF方式,投入AGC效果图（负荷率8MW%）：5）优化后CBF方式（2.5hour）8MW/min效果图：6) 优化前主汽温度曲线7) 优化前后主汽温度5摄氏度扰动效果图：8)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：9）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。
华能发电厂参数曲线图优化后的主汽温度（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。
华能发电厂参数曲线图注：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。
汽包锅炉的运行特性
汽包锅炉的运行特性锅炉工况是指锅炉运行工作状况。
锅炉工况可以通过一系列的工况参数来反映。
一定的运行工况，对应着确定的工质参数。
动态过程或过渡过程一、锅炉负荷的变动锅炉效率为极大值的负荷是经济负荷。
2．对燃料消耗量的影响如果不考虑锅炉排污、自用饱和蒸汽和中间再热等情况，根据热平衡关系，锅炉的燃料消耗量为如果、Q r和都不变，则燃料消耗量随负荷成正比例的增加，即3.炉膛出口烟温的影响4．对锅炉辐射传热的影响单位负荷的辐射换热量随负荷增加而减少、因此，高负荷下，纯辐射过热器出口蒸汽温度下降，水冷壁单位燃料蒸发量D／B 下降。
5.对对流传热的影响辐射吸热量随负荷增加而相对减少。
那么，对流吸热量必随负荷增加而相对增加，即＞而且．，即总对流吸热量的增加比大于负荷的增加比。
6 对汽温的影响当锅炉负荷增加时，对流过热器的出口蒸汽温度，省煤器出口的水温和空气预热器出口的空气温度以及锅炉的排烟温度都将升高。
二、给水温度变动如果保持燃料消耗量B不变，锅炉的蒸发量D将要减少；如欲维持锅炉的负荷，则燃料消耗量B必须增加。
给水温度降低，使省煤器的传热温差加大，烟气流速的增加又使传热系数提高，二者均使省煤器的对流吸热量增多，排烟温度降低，排烟损失q2减少。
但是，q2的减少抵消不了比相同负荷、正常给水温度情况下燃料消耗量增加的损失和凝汽热损失（高压加热器故障停用后，排入凝汽器的蒸汽量将增多）。
所以，对整个电厂而言，经济性仍然是下降的。
三、过量空气系数的变动1．送风量改变而漏风量不变增大炉膛出口过量空气系数，炉膛内的理论燃烧温度要下降，锅炉的排烟温度要升高，而炉膛的出口烟温改变较小。
最佳过量空气系数过量空气系数增加时，炉膛平均温度降低，故炉内辐射传热减少，辐射式过热器和再热器出口汽温降低；而对流受热面因烟速提高，传热系数增大，所以传热量增大，对流过热器和再热器的出口汽温提高。
2、送风不变而漏风量改变漏风点在炉膛下部，燃烧温度降低，炉内传热减少更多，如果漏风过大，可能危及燃料的着火和稳定燃烧，并降低炉膛的出口温度；漏风点在炉膛上部，则对炉内辐射传热和燃料着火与燃烧影响较小，但对炉膛出口烟温降低作用较大。
循环流化床锅炉的烘炉
第三阶段烘炉和吹管相结合一块进行，没有 投煤仅靠油枪维持吹管和烘炉。吹管结束 时检查烘炉效果满足要求，但是床下点火 器处的部分浇注料修补以后一直存在问题， 在吹管和以后的冷态启动中出现了床下点 火器部分外保温材料和壁面烤焦现象。整 个烘炉和吹管共用燃油700t左右。
总结上述实践，对三种烘炉方法进行比较，
2. CFB锅炉耐火耐磨材料的热养护
2.1 CFB锅炉耐火耐磨材料的热养护方式 循环流化床锅炉的炉墙所采用的耐火、耐磨材料一
般有浇注料和定型砖两种形式，主要是铝基材料。 耐火耐磨砖在出厂前一般已经过烧结过程，水分 含量较低，现场施工由耐火水泥粘接，砖与砖之 间的安装缝隙要求非常严格。浇注料采用现场浇 筑施工或压膜施工，能形成一个整体，但水分含 量较大。工程应用中，耐磨材料为工作面，保温 材料置于耐磨层和金属壁之间。
循环流化床锅炉的烘炉
1. CFB锅炉耐火材料养护和烘炉制
度
耐火材料衬体在按照使用及养护说明书施工 及养护完毕即可烘炉。由于锅炉各个部位 使用不同材质的材料，甚至不是同一厂家 提供的材料，同时，锅炉本体各个部位构 造的局限性及热源的分布，在投入床料之 前的整体烘烤变得尤为困难。根据分部位 分阶段烘烤以及照顾最关键材料两个原则， 制订烘烤温升规范，见表1、表2。具体曲 线应根据材料的差异，制定相应的热养护 曲线。
30~80℃ 10℃/h
5h
80℃
恒温
30h
80~110℃ 控制在此温度范h
110~300℃ 10℃/h
19h
300℃
恒温
36h
300~600℃ 25℃/h
16h
600℃
恒温
36h
600~800℃ 25℃/h
20h
自然循环锅炉水循环的自补偿特性
自然循环锅炉水循环的自补偿特性
下降管内水的重度与上升管内汽水混合物的重度差，乘以循环回路高度所得到的运动压头是锅炉水循环的动力。
锅炉负荷增加时，上升管内蒸汽含量增加，管内汽水混合物的重度下降，循环回路的运动压头增加。
但上升管内汽水混合物的流速增加，上升管的流动阻力也增加。
在锅炉负荷较低时，负荷增加，运动压头的增加值大于上升管流动阻力的增加值，因此循环流速增加。
见下图中的AC段。
循环流速随上升管中蒸汽干度变化的曲线
我们将锅炉负荷增加，循环流速自动提高的特性，称为锅炉水循环的自补偿特性。
当锅炉负荷继续增加，循环流速达到最大值后，继续增大负荷，虽然运动压头也继续增加，但由于上升管的流动阻力与汽水混合物流速的平方成正比，与汽水混合物的重度成正比，流动压头的增加值小于上升管流动阻力的增加值，导致循环流速下降，见图1中的CD段。
维持一定的循环流速对于确保上升管获得良好的冷却，从而避免上升管超温是非常重要的。
通常随着锅炉负荷的增加，因上升管的热负荷上升和汽水混合物的重度下降，上升管的壁
温是升高的。
因此，设计锅炉时应使锅炉工作在曲线的AC段。
由于在AC段，锅炉负荷增加时，循环流速提高可以降低上升管壁温上升的幅度，对锅炉安全运行是有利的。
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。
锅炉原理自然循环锅炉水动力学
且还应用在亚临界压力锅炉。
• 10.2自然循环基本原理
• 10.2.1 概述
• 水冷壁上升管在炉内吸收炉膛火 焰和烟气的辐射热量，管内部分 水蒸发，形成汽水混合物；而下 降管在炉外不受热，管内为饱和 水或未饱和水。因此，下降管中 水的密度大于上升管中汽水混合 物 的 密 度 ， 在 下 联 箱 中 心 A-A 截 面两侧将产生液柱的重位压差， 此压差推动汽水混合物沿上升管 向上流动，水沿下降管向下流动 。
图10-6 循环回路
• 10.2.2自然循环的参数
• 1．物理量的定义
（1）循环流速w0：
w0
G ,m
A
/
s
（2）质量含汽率x：
x D G
（3）循环倍率K：
KG D
（10-2） （10-3） （10-4）
• 2．物理量的定义
假设工质不流动：
P1 P0 xj gh P2 P0 ss gh xj ss ,所以P1 P2
汽单独流过整个管道截面时的蒸汽速度：
w0
G
A
m/s
（10-19）
• 水的折算速度w0′：
w0
G
A
m/s
（10-20）
• 蒸汽的真实速度w″：
w G w0 m / s
A"
（10-21）
• 水的真实速度w′：
w G w0
m/s
A' 1
（10-22）
• 滑移比s： s w GA' ( x )( )(1 ) w GA" 1 x
5.分配器6.节
流圈7.水冷壁
8.汽水分离器
9.备用管路
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。