给水温度对锅炉运行经济性及安全性的影响

给水温度对锅炉运行经济性及安全性的影响

摘要：在热电厂的生产运行过程中，给水温度变化对生产过程中的锅炉热效率以及热电厂循环热效率有着很大影响，此外给水温度的高低对锅炉运行安全性也有一定影响，本文从给水温度对锅炉热效率、耗煤量及锅炉运行安全性等几个方面，来总结阐述给水温度对锅炉机组运行经济性及安全性的影响。

关键词：给水温度热效率经济性安全性

随着社会经济的发展，能源消耗的加快，节能、低碳、效率越来越多的被摆上桌面。对于热电厂来说，给水温度是个重要生产参数，无论是对锅炉的生产效率还是对于机组的热效率，都是具有重要意义。此外，给水温度的高低对锅炉生产安全性也有一定的影响。

一、给水温度对机组经济性的影响

1.给水温度对锅炉热效率的影响

以乌石化热电厂三期锅炉为研究对象，我们取给水温度分别为159℃、192℃、200℃下的各参数进行热效率计算。我们采用反平衡法来计算锅炉热效率，计算公式如公式（1）

（1）

通过公式你（1）计算得出不同给水温度下的锅炉热效率分别为：92.7%、90.44%、90.8%。可见，随着给水温度的变化，锅炉热效率虽有变化，但着给水温度的提高，锅炉热效率提高相当有限。

2.给水温度对锅炉产汽煤耗的影响

虽然给水温度对锅炉热效率的影响不大，但提高给水温度，却能够可以明显的降低产汽煤耗，从而提高热电厂经济效率。我们收集了以上三个工况下的生产参数，给水温度分别为：159℃、192℃、200℃，吨蒸汽耗原煤量分别为：156.38 kg/t、155.48 kg/t、139.78 kg/t，原煤低位发热量分别为：20178 Kj/Kg、18765 Kj/Kg、20508 Kj/Kg。

根据锅炉热平衡计算公式：

（2）

式中：－锅炉热效率，%；

T-吨蒸汽耗煤量，kg/t；

Q-燃煤低位发热量，Kj/Kg；

D-锅炉产汽量，t；

hq-锅炉蒸汽焓值，Kj/Kg；

hg-锅炉给水焓值，Kj/Kg。

由式（2）得原煤与标煤换算式（3）：

（3）

所以将数据代入式（3）可得出三种不同工况下的吨蒸汽耗标煤量分别为：

107.8 kg/t、99.6 kg/t、97.93 kg/t。由数据可见，随着给水温度的提高，吨蒸汽耗标煤量明显减少，使得锅炉产汽经济性得到提高，电厂经济效益得到提升。

3.给水温度对机组热效率的影响

发电厂热效率等于锅炉效率、汽轮机效率。管道效率及发电机效率四者之积。汽轮机的热效率很低，一般为30％～40％，这是因为汽轮机将蒸汽的热能转变为机械能时不可避免地要产生冷源损失。将在汽轮机中膨胀做了一部分功的蒸汽抽出来加热给水提高给水温度，蒸汽的潜热得到完全利用，由于这部分蒸汽既发了电，又减少了冷源损失，发电厂循环热效率显著提高。

二、给水温度对锅炉机组运行安全性的影响

1.给水温度过高对省煤器的影响

省煤器的腐蚀包括管内腐蚀和管外腐蚀，其中管内腐蚀属于氧腐蚀。在温度较高的给水流经省煤器管内时，由于温度较高，极易发生省煤管内氧腐蚀，在管内壁上形成溃疡状腐蚀坑陷，危及省煤器的安全使用。在18.0MPa、360℃的水汽条件下，20G的氧化特性是氧化初期氧化较快，在形成一定的氧化膜后，材质的氧化逐渐减缓，基本不会再发生恶化。

2.给水温度低对省煤器影响

给水温度低，使得省煤器的管壁温度下降，当低于烟气中的酸汽露点时，酸汽凝结在省煤器管壁上与飞灰粘合在一起，形成对省煤器管的不断腐蚀。

3.给水温度高时，会引起省煤器水冲击

当锅炉负荷突然降低时, 其蒸发量减少, 相应地省煤器内的水流速度降低, 而此时的排烟温度仍然较高,使给水达到相应压力下的饱和温度，致使给水汽化, 产生汽水冲击。

4.给水温度对过热器系统的影响

给水温度对于过热器的影响主要是指，当给水温度过低时，为了保证锅炉蒸发量，必须加大燃料量，这样烟气量增加，在蒸汽量不变的情况下，容易引起过热器管壁超温，造成过热器管壁高温腐蚀，严重时造成爆管事故。

三、结论

1.给水温度对机组经济性的影响

当给水温度低于设计温度时，随着给水温度的提高，产汽煤耗、产电煤耗是降低的，而机组热效率是得到提高的。

2.给水温度对机组安全性的影响

给水温度对机组安全性的影响主要是指对省煤器及过热器的影响。但是，给水温度在设计范围内的高低对设备基本不存在危害，但是如果超出了设计范围过多，就可能引起省煤器或者过热器的腐蚀或者爆管，影响机组的运行安全性。参考文献[1]GB10184-88.电站锅炉性能试验规程.徐传凯，王振文等.1989年7月1日起实施．[2]丁明舫，崔百成，陆其虎等.锅炉技术问答.北京：中国电力出版社，2001．[3]Q/SY WH D 0610-2011.热电厂锅炉车间1、2、3、4、5号炉1750t/h装置操作规程.王俊武，季杨等．2011年6月．[4]徐国安.锅炉给水温度对自备热电厂热效率影响的讨论.江苏氯碱.2010年3期．[5]王家曾.给水温度降低对锅炉安全运行的影响．[6]阎维平，高宝桐.电站锅炉省煤器出口水温升高对过热器吸热的影响.锅炉技术.2005年3月．[7]李文明.省煤器在运行中存在的几个问题.北京节能.1995年5月．作者简介：郭连伟（1985-），男，助理工程师，2007年毕业于中国石油大学（华东）化学化工学院环境工程专业，乌鲁木齐石化热电厂锅炉车间工作至今。