大型火力发电厂锅炉热效率试验介绍

二、试验的组织及实施
• 数据测量采集
– 环境温度 – 大气压力 – 空气湿度 – 排烟温度 – 烟气成分 – 空预器入口烟温 。。。。。。
三、锅炉热效率的计算
• 3.1 正平衡计算 • 3.2 反平衡计算 • 3.3 锅炉热效率的简化计算
计算准确性 差，极少采
用。
计算简单，有 一定的误差， 适合电厂使用。
＜65
≥9.5 ＜9.5
540
蒸汽温度t ℃
450
400
工况满足预定要求， 并保持稳定。
观测值偏离规定值的允 许偏差
±3% ±6% ±10%
±2% ±4%
+5 -10
+5 -15
+10 -20
二、试验的组织及实施
• 运行工况应记录的DCS数据
– 机组负荷、锅炉蒸发量 – 主汽参数 – 给水参数 – 再热汽参数 – 减温水参数 – 排污参数 – 烟风系统参数 – 制粉系统参数
三、锅炉热效率的计算
（2）气体未完全燃烧热损失
q3
1 Qr
Vgy 126.36CO
358.18CH 4
107.98H 2
590.79Cm H n
100
CO、CH4、H2、 CmHn
三、锅炉热效率的计算
（3）固体未完全燃烧热损失
q4
337.27 Aar Qr
C
q4sz
q4sz
Bsz
Q sz DW
三、锅炉热效率的计算
2、煤炭工业分析基础上的热效率估算
（1）实际干烟气体积简化计算
K1、K2根据燃料 的种类及燃料无
Vgy
(Vgy o )c
ຫໍສະໝຸດ Baidu
( py
1)(V
to )
三、锅炉热效率的计算
理论干空气量与理论干烟气量
煤元素分析起作用 了，所以工业分析
(Vgok )c
0.0889(C
r ar
是不能准确计算排 0.375Sar ) 0.265H ar 0烟.0热33损3O失ar 的
(Vgoy )c
1.866
C
r ar
0.375Sar 100
0.79(Vgok )c
一、基本概念
1.1 锅炉热效率试验的标准 • 《GB10184-88 电站锅炉性能试验规程》
各电科院锅炉专
业的“圣经”
一、基本概念
1.2 基本概念
• 输入热量、输出热量 • 各项热损失
– 排烟热损失、可燃气体未完全燃烧热损失、固体未完 全燃烧热损失、散热损失、灰渣物理热损失
• 锅炉的额定蒸发量（ECR）、锅炉的最大蒸发量 （BMCR）
一、基本概念
《热力计温度算书》
• 基准温度
里面的空预器入口温 度当成基准温度，对
– 指各项输入与输出能量的起算点。吗？
– 规定为锅炉送风机入口处空气温度。一般可认 为是冷空气温度。（AS有M了E有它标了，准它我为，能送我简风能化机做算锅出炉口）
热性效能率考！核试验！
• 燃料分析
– 燃料的工业分析和元素分析。
的热负荷有关。
一、基本概念
锅炉额定蒸发量 （ECR、BRL）
• 锅炉在额定蒸汽参数、 额定给水温度、燃用设 计煤种并保证效率时所 规定的蒸发量。
BMCR、ECR，有多少
锅人炉傻最傻大分不蒸清发？量 （BMCR）
• 锅炉在额定蒸汽参数、 额定给水温度、燃用设 计煤种，安全连续运行 时能达到的最大蒸发量。
代入锅炉系统内的热量，kJ/kg； • Qwh—燃油雾化蒸汽代入锅炉的热量，kJ/kg； • 一般情况下，输入热量可以认为是燃料的低位发热量。
三、锅炉热效率的计算
Q1
1 B
m i1
Di hi
n
Djhj
j 1
• Di—工质离开热平衡界限时的流量，kg/h； • hi—工质离开热平衡界限时的焓值，kJ/kg； • Dj—工质进入热平衡界限时的流量，kg/h； • hj—工质进入热平衡界限时的焓值，kJ/kg； • B—锅炉燃料的消耗量，kg/h；
三、锅炉热效率的计算
3.1 正平衡计算
＝ Q1 100%
Qr
• Q1—每千克燃料的锅炉输出热量，kJ/kg； • Qr—每千克燃料的锅炉输入热量，kJ/kg；
三、锅炉热效率的计算
Qr Qnet,ar Qrx Qw1 Qwh
• Qnet,ar—收到基低位发热量，kJ/kg； • Qrx—燃料的物理显热，kJ/kg； • Qwl—当用汽轮机抽汽或者其它外来汽源加热暖风器空气而
0.8 N ar 10就0 差个过量
实际干烟气量
空气
Vgy (Vgy o )c ( py 1)(V o gk )c
三、锅炉热效率的计算 烟气中水蒸气含量
煤炭生中成H水反煤应炭基中水空收分气到中水分
VH2O
1.24
9
H
ar M 100
ar
1.293
py
(Vgok
)
c
d
k
3部分水分来 源都考虑了！
热损失百分比
q2——排烟热损失百分率，%； q3——可燃气体未完全燃烧热损失百分率，%； q4——固体未完全燃烧热损失百分率，%； q5——锅炉散热热损失百分率，%；
q6——灰渣物理显热热损失百分率，%；
三、锅炉热效率的计算
（1）排烟热损失
q2
Q2 Qr
100
Q2 Q2 gy Q2 H2O
各项热损失中 最复杂的，有 一堆东西要计 算。曾让我很
崩溃！
三、锅炉热效率的计算
干烟气带走的热量：
干烟（气排体烟积温（度每-环 千境环平克温 境均煤度温定）度压，的比高烟热于气容 温度才算浪费的。
Q2 gy Vgy c p,gy ( t ) 水py蒸气平体o均积定（压含比空热 气湿度和燃烧容产物）
烟气所含水蒸气的显热：
Q H2O 2
VH2O c p,H2O ( py
就ok了。
• 进风温度偏差的换算
• 给水温度偏差的换算
• 进风温度和给水温度都偏离设计值时的修正
• 修正后的热损失值
– 锅炉热效率的修正
三、锅炉热效率的计算
3.3锅炉热效率的简化计算 • 1、规程规定的简化计算 • 2、煤炭工业分析基础上的热效率估算
三、锅炉热效率的计算
1、GB10184-88规程规定的简化计算
大型火力发电厂 锅炉热效率试验介绍
《GB10184-88 电站锅炉性能试验规程》简介
热机研究所 李红
主要内容
一、基本概念 二、试验的组织及实施 三、锅炉热效率的计算
一、基本概念
• 1.1 锅炉热效率试验的标准 • 1.2 基本概念及术语 • 1.3 热效率的计算方式分类 • 1.4 锅炉机组热平衡系统
为了解决它！
二、试验的组织及实施
• 2.1 试验的组织和安排 • 2.2 试验的具体实施
二、试验的组织及实施
2.1 试验的组织和安排 • 试验目的
– 锅炉性能鉴定及验收。 – 定期的检查。 – 节能工作。
• 试验人员及职责
二、试验的组织及实施
试验仪器
温度测量
• 玻璃水银温 度计
• 热电偶温度 计
1.4 锅炉机组热平衡系统
首先有平衡，其次才
• 锅炉机组热平衡系统界限图 能讲效率！
• 锅炉机组热量平衡图
界限很重要，ASME 不同于国标。比如： 美国人就不认空预器 是锅炉本体一部分。
热量平衡是正反平衡 计算锅炉效率的基础
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BQr
100
一是煤炭的灰分
二是灰、渣的可 燃物含量
三是石子煤损失， 一般很小。
三、锅炉热效率的计算
（4）散热损失
q5
5.82
D 0.62 e D
热损失值的大小 与锅炉机组的热
负荷有关
三、锅炉热效率的计算
三、锅炉热效率的计算
（5）灰渣物理热损失
我觉得对应“排 烟热损失”，这 应该叫“排灰渣
热损失”
一、基本概念
1.3 热效率的计算方式
输入－输出法
• 直接法或正平衡法 • 直接测量锅炉输入和输 出热量求得热效率。 • 锅炉热效率=（输出热 量/输入热量）*100%
热损失法
• 反平衡法 • 由确定各项热量损失求 得热效率 • 锅炉热效率=（1-（各 项损失热量之和/输入 热量））*100%
一、基本概念
| 男英雄与他的AK47.〝等我开口° | 〝逼我开口°无心少年° | 无心少
这个圈圈很关键，圈 内都是锅炉自家人。 美国人和我们划的不 一样，所以效率也有
所不同。
输入热量是基础，是 能量的来源！
输出热量是关键，就 它有用的。
损失？为啥会有这么 个玩意儿，纯浪费呀！ 没有它多好，但是是
不可能滴！ 节能是干啥的，就是
除尘器进口烟道上部 （空气预热器进口垂直烟道）
炉底捞渣机排放口
各给煤机出口取样装置
空气湿度利用干、湿球温度计 大气压力用膜盒式压力计
二、试验的组织及实施
• 网格法测点分布
二、试验的组织及实施
2.2 试验的具体实施
二、试验的组织及实施
测量项目
蒸发量D t/h
蒸汽压力p MPa
＞220 65～220
• 热电阻温度 计
• 干、湿球温 度计
压力测量
• 大气压力计 • 压力变送器
气体成分分析
• 奥氏仪 • 烟气分析仪 • 化学法和物
理法
二、试验的组织及实施
测量参数 烟气温度及成份
飞灰
炉底渣 入炉煤 空气湿度及大气压
测点位置
空气预热器进口烟道2×10×4点 空气预热器出口烟道2×10×3点 （等截面多点网络法布置）
• 基准温度 • 燃料分析
一、基本概念
输入热量
随每千克煤
输入锅炉能量平 衡系统的总热量
煤的收到基低位 发热量
物理显热
用外来热源加热 燃料或空气时所
带入的热量
一、基本概念
• 输出热量
– 对每千克煤，工质在锅炉能量平衡系统中所吸 收的总热量。
一、基本概念
锅排 该炉烟项散热热损损失失：由q排5，烟 系属内水 周量百的 灰即降时 输末出 显 百 1热 2气中物 C系 成 失 分燃 完 即 的磨 的 热））m指结管管环占分大渣炉灰所入(级烟热分量的的指分而占率HC煤全灰热煤热量干烟n锅构道道境总率小物渣排带热O热气占率显未这未造输)的、锅燃渣量机量的烟气炉及(联中输。与理、出走量交带输热完些放成入烟含H炉烧可损排损百气中炉锅箱散入热锅热飞锅的的换走入全可出的热风2量、的热燃失出失分带含墙炉等失热损炉损灰炉显百器的热燃燃其热量道决C固损物和石占率走水、范的量失机失与设热分)H后物量烧气燃量的及向定体失造中子输的蒸4金围热的值组，沉备占率和排理的产体烧损百汽四，未，成速煤入、
q6
Aar Qr
lz (tlz 100
to )clz Clz
fh ( py to )c
100 C fh
fh
这是炉渣温度排 出时比环境温度 高的损失热量
这是飞灰排出时 温度比环境温度 高的损失热量
三、锅炉热效率的计算
（6）锅炉热效率的修正
– 输入热量的修正 – 热损失的修正
送风温度修正最 关键，很多情况 下，修正这一项
• a.将燃料的低位发热量作为输入热量； • b.忽略输入物理热及雾化蒸汽带入的热量； • c.排烟热损失计算中忽略雾化蒸汽及燃料中氮引起的热损
失，并取干烟气比cp·gy=1.38kJ/(m3·K)，水蒸气比热cp ， 空气 绝对湿度dk=0.01kg/kg(干空气)； • d.过量空气系数计算公式采用 21/（21-O2） • e.煤粉炉忽略气体未完全燃烧热损失； • f.忽略磨煤机排出石子煤的热损失； • g.除液态排渣炉外，可忽略灰渣物理显热损失。
三、锅炉热效率的计算
3.2 反平衡计算
＝（1－ Q2＋Q3
Q4 Qr
Q5
Q6
）100
100
(q2
q3
q4
q5
q6 )
三、锅炉热效率的计算
三、锅炉热效率的计算
损失热量
Q2——每千克燃料的排烟损失热量，kJ/kg； Q3——每千克燃料的可燃气体未完全燃烧损失 热量，kJ/kg； Q4——每千克燃料的固体未完全燃烧损失热量， kJ/kg； Q5——每千克燃料的锅炉散热损失热量，kJ/kg； Q6——每千克燃料的灰渣物理显热损失热量， kJ/kg；