基于能损分析的300MW火电机组的运行参数和煤炭消耗量分析

第页毕业设计英文资料翻译TranslationoftheEnglishMaterialofGraduationDesign基于能损分析的300MW火电机组的运行参数和煤炭消耗量分析关键词：能量损失运行参数煤炭消耗摘要：本文介绍了能损分析理论以及许多能损分析方法，利用基本公式法来分析一台国外设计的300MW燃煤火电机组在不同负荷下运行参数变化对煤炭消耗的影响。并将该影响利用Matalab制作了一个图表。比较分析结果，得出节能方向，进而指导这些单元机组的运作和优化。引言随着中国经济的持续增长，我国电力行业已经进入高速、跨越式发展阶段。高参数、自动化更好的监控系统方法成为大容量火电机组的特征。但是，电厂在节能方面仍需改进；电厂的效益取决于运行水平的提高。国内许多大容量火电机组的煤耗高于国外同类机组的原因正是我们的运行水平偏低。随着新的600MW、1000MW机组调试，300MW电厂必须提高运行水平才能达到环境保护和提高能源效率的要求。目前，300MW的国产引进型机组的煤耗量高于其设计值，也高于国外同种产品，平均值分别为30-35g/kW.h和20-25g/kW.h,因此这些国产引进型机组有10-15g/kW.h的能量可以被循环利用。因此，我们需要更精密的定量计算，更准确的分析能源消耗和运行参数。能损分析法是一种计算操作值和设计值差异以及该值对煤炭消耗影响的方法。能损分析理论20世纪60-70年代，为了研究发电设备及其不断变化的经济指标，西欧开始应用能损分析法的体系。10年后，中国的电厂才开始应用此法去进行研究。首先，针对不同的参数值要采取不同的方法，所以获得准确的基础值至关重要。原则上，将设计值或是基于优化实验的值被选为基础值。其次，能损分析是用来计算设计操作值与基础值的差异，然后分析对热耗率、锅炉效率、辅助电耗的影响。因此运行人员可以通过减少动态能量损失，使得每个机组在最经济的区域内运行。最后，能损分析方法是应用能损分析的关键，也是每个参数对煤耗影响的关键。针对不同的运行参数有不同的方法：1）基本公式法，它适用于锅炉热效率、排烟温度、氧量、飞灰含碳量等等2）正常的热力计算方法，适用于主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度和排汽压力等。3）等效焓降法理论，非常适合局部热力系统分析。4）实验设计，通过它可以确定一些参数对煤耗的影响，如排气压力和煤粉细度等。5）小偏差，将依靠所有蒸汽汽轮机厂、上海发电设备成套设计研究所、西安热工研究院等总结的经验方程式来应用。广义的能损分析计算公式是：偏差系数*（实际操作值—基础值）*标准设计煤耗。因此，确保偏差系数、实际操作值与基础值是关键所在。综上所述，能损分析是用来研究能量分布的方法。通过使用能损分析法，进入火电机组的能量可以被分为有用的部分和无用的部分，由此可精确计算机组效率。发电机生产的电是电厂的有用能量，而生产的每一部分造成的能损是无用能量，其中包括可控损失和不可控损失，他们对应可控能损和不可控能损。参数导致的可控能损有主蒸汽温度、主蒸汽压力、再热蒸汽温度、再热蒸汽压力、给水温度、过热器减温水量、再热器减温水量、运行方式、凝汽器端差、排烟温度，氧量、飞灰含碳量等。参数造成的不可控能损有给水焓升，加热器端差，冷凝器和漏风率等。优化运行可以减少能损和维护，这取决于各参数的变化、负荷条件和操作者的水平，这些可以在实际操作中加以调整。然而，设备维修将产生不可控能损，这取决于环境、设计水平，制造差异、设备运行变化，难以调整损失。辅助设备用电率、锅炉效率、机组热效率、汽耗率和热耗率是发电厂能耗指标的重要评价参数。排烟温度、漏风系数和飞灰含碳量是反映锅炉能效的关键参数，影响能源利用效率。因此，300MW机组应用能量损失分析这些参数，有利于提高电站的效益。100%负荷条件下运行参数对煤耗的影响中国采用的指标分析方法非常简单和方便，在不同负荷下使用相同的基值会导致结果偏差，除非使用的能损分析法。现在使用基本公式法分析300MW发电厂的参数。上海某电厂基础值为下列值：Car%=55.21，Har%=3.34，Oar%

=6.34，Nar%=0.93，Sar%＝0.88，Aar%=25.8，Mar%=7.5，Vdaf%＝29.82低位发热量Qar,net=23800kJ/kg,飞灰含碳量为Cfh4%，过量空气系数为1.25，在空气预热器漏风系数为0.10，排烟温度是135℃，环境温度为25℃，飞灰系数是0.90,烟道漏风系数是0.10，锅炉效率是=93.15%，管道效率是=99%，发热量是q=8404.83kj/kwh，辅机电耗率是4.84%。辅机电耗对煤耗量的影响辅机电耗可以由发电煤耗率与供电煤耗量利用以下公式推导得到：bf是电厂设计煤耗率。如果辅机电耗率等于3~4.84%，则供电煤耗量等于在这个算式中，如果辅机电耗率等于5.84%，则供电煤耗等于所以一旦辅机电耗率降低1%，则供电煤耗量将增加3.471[g/kw.h]锅炉效率、机组热效率（）、整机热效率（）以及漏风系数对煤炭消耗量的影响通过使用如2.1一样的公式计算如下：所以，锅炉热效率降低1%，机组热效率降低1%，整机热效率降低1%，烟道漏风系数降低1%，供电煤耗将会增加3.741[g/kw.h]，7.435[g/kw.h]，8.078[g/kw.h]和1.260[g/kw.h]。气耗率和热耗率对煤炭消耗量的影响发电和煤耗量的合并方程组的计算公式如下：公式表明，气耗率和热耗率都与煤耗量成比例。所以，如果气耗率和热耗率都增加1%，则供电煤耗量也会增加1%。排烟温度tpy和飞灰含碳量Cfh对煤耗量的影响排烟热损失计算公式如下：是过量空气系数；to是冷空气温度；所以排烟温度和冷空气的温差增加1%，锅炉效率将增加0.05233%，供电煤耗将增加0.177[g/kw.h]相似的，机械未完全燃烧热损失计算公式如下：当Cfh等于4%时q4等于0.3463%所以，飞尘含碳量每增长1%，锅炉效率降低0.05233%，供电煤耗增加0.177g/kWh.因此，所有的节能措施必须基于提高机组和电厂的热效率，这时煤耗影响最大；同时优化辅机耗电率、锅炉效率、汽耗率和热耗率，也将对煤耗产生很大影响；提高漏风系数和飞灰含碳量对煤耗影响较小。不同负荷条件下运行参数对煤耗的影响使用相同的煤，300MW机组在负荷为240MW、180MW、150MW、120MW时的各种参数基值如下：表1300MW机组在负载为240MW、180MW、150MW、120MW时的各种参数的基值参数负荷240MW180MW150MW120MW辅机电耗率5.476.417.848.39锅炉效率93.0792.8792.5492.62热耗率8477.778558.368795.599128.53排烟温度130.8132.6131.3129运用同样的分析方法，使用MATLAB2008绘制图1。横坐标显示负荷，纵坐标表示煤耗偏差。1.电厂热效率；2.机组热效率；3.辅机电耗率；4.锅炉效率；5.汽耗率和热耗率；6.漏风系数；7.飞灰含碳量；8.排烟温度从图1可以看出，负荷越高，各参数对煤耗影响越小，这可通过机组热效率和电厂热效率曲线清楚地反映。电厂可使用较高的运行参数，减少脱硫、脱硝的能源消耗等措施减少能量消耗；辅机电耗率曲线在负荷为150MW是上升，在负荷在240MW时下降，这说明风机和水泵在最大工况是，通过高效节能技术可以减少能耗。结论通过理论分析，不同的参数对煤耗的影响不同。机组热效率和设备热效率对煤耗影响最大，对此进行提高是最有效的节能措施；辅机电耗率、锅炉效率、汽耗率和热耗率对煤耗率影响也很大，所以对其进行优化也非常重要；漏风系数和飞尘碳含量对煤耗率影响较小，需加强维护和检查。同时，图1中的每条曲线粗略反映了各参数对煤耗的影响趋势。另外，在同样的逻辑关系和基本公式法的基础上，如果运用计算机程序分析更多的参数和条件，则可得到更详实和实时的数据。优化算法和计算机程序的应用是未来能损分析研究的重中之重。参考文献：【1】李青，龚伟平；《热电厂节能管理技术》【M】北京:中国电力出版社，2006；【2】李青，张兴英，徐光照；《热电厂生产管理手册》【M】北京:中国电力出版社，2007；【3】尹庆华，钱铁牛，李记等；《国产300MW经济性实验研究》【J】中国东方出版社1998,(3):1-6；【4】王振华；《能损分析的应用和管理》【C】；【5】杨旭豪；《能损分析在技能管理中的应用》【J】节水与发电设备出版社，2010,(10):59-6