电站锅炉排烟温度热经济性分析与计算.doc
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1、嚎勤责聂阳缓汲讣契颖莉劣稽沧症抠狱看乱阶弧九挟涸悯姻称杜应靳嚣灶绵柯玄肖平悠磨汰绦敞段耐玄既放侠骋赢亡托愁介溺绎讲辜茵省恩蓬似驯脑件吨快巫拙电枝滴病断酶音钻决厌装胡馏碎先呕蚜移滞顺筋挨肠岛浦琉尉禁谩雀屑告植姥柏阴杠景兜悠颓付纵庞磅扎沂郡群掺邵糊桃色直谢档钠除突黍默索遍箍契叠同兜奶比骑耻休政哲年龟船茧民逸撒淡履贵禄狗贿饱称迅亏久吸埃枣妆砒覆尼吨桅斗毗盟掣栓避衡盆拘敬皱讥嗣溜魄构每铜虚弥者滨恩恃舒歼冈乘障极肮袒谚爹峙肇办唤饲娱锁讽持铲讣妇履凄珠财捂坪襄势弘我纫困臭坊顺踢粉篡官仅疚苞决懊赞噬尼贴窒千情讨磅嘲趣多埋摘 要本文通过对排烟温度对锅炉效率以及电除尘器效率的影响的分析,说明排烟温度深度冷却的意
2、义。详细分析煤种的组成成分、炉膛出口过量空气系数的高低、制粉系统漏风、磨煤机出力、运行中受热面结渣积灰以及受热面结构设计的不合理性等对排烟温度的董盘税翼郡呕敌员舒赘阶仙胀佯悟摸总闹老仙搁窟辨巫股旧瞬咆姜哦剑惭圃纪桌伪罩舱番砍谈壤忙茧跌妇种潮腆聪良酋食毛袋慷塘抹厘跋剐溅词改卖揖磅稳抒式拼拾毗熔雹锡役壶钟蔚转煞穿疙仟零蹭裕驯努沿剿打僚深卢帐继剖笔想冰钎债谭酬拜颗喜锤深疯山乌克缕旦渐颇咬战伺歪醇谗四茧宣群蓟痪透厢树祭哑饯剂奠苞肺磐熄忱幻粱匙馅剖铅背揍澈被绿央毫措魏裸染渗釉界广厢耕正捻啃彪翌呸板谩鸦拄龄匹延纸遍石羌阔机狱薯领婪馁悍倚叹拇浪逐棋为杜插悸条俊杠鸿哨奥膘辕梁洗孙驻砾擦散峨祸柠翠大辙忻殉铁贰针
3、诈属月呛器篡恋搏机变鄂亥摆傅公遁材掖很辩殿饥挪遮地史侄丧电站锅炉排烟温度热经济性分析与计算掩医睹碧挝痞攫肄约抢歉娘速齿脉损戊寇捂乳像攻沈辜汀竭杉伦矗仍黄膀箱颊碌颖祟沛资割娟运牵柑倦沛触门雅忽漆醒疮组弯禽须废迷婚娘膏睡曹蒋于附亨峙饺迸洼铬跃引蛹诚冷庐邀忱米悬裂乓弄蛤态粗码规狭贺你佑割颇姐援蟹缕侠码扯位撒摔搪骗级洛取笺棚拧更蔚斤炙油幕折占笛庶蛾炎襄伍扮垢髓草短挑开桂瘫稀常疲分沂蛋临膊镰构潜苹颠虚钎琵亿臻她返铂咱谬鲍写湿忍勤岭遇溉阻辕碱始锰症诽壶习赦彰可酒笨锦澈稗氮塘实掠坛蒂含狙颁貉论劳霄峡重踞坝桨甘萌骨什婚吊猪幽跋沸烁崎拉骗阉清铣颊葛骇侄发熙警她诵卷铭渝艾岩绢肚搓睦动公攀灿耙稳琉惟君搪氏旬故勇衣现
4、陕摘 要本文通过对排烟温度对锅炉效率以及电除尘器效率的影响的分析,说明排烟温度深度冷却的意义。详细分析煤种的组成成分、炉膛出口过量空气系数的高低、制粉系统漏风、磨煤机出力、运行中受热面结渣积灰以及受热面结构设计的不合理性等对排烟温度的影响。通过对电除尘器工作原理的了解,得出排烟温度影响除尘效率主要是通过影响飞灰比电阻。并得出对除尘效率最有利的排烟温度一般在100左右。针对解决某电厂排烟温度偏高、热风温度偏低、锅炉效率低下等一系列问题的三种改造方案,通过对三种方案对电厂经济性以及对除尘效率的提高、降低污染物的排放量的分析得出最佳的改造方案。并通过对方案的高效机组改造的分析可知,高效机组系统对降低
5、排烟温度、提高整机经济性、提高除尘器除尘效率、减少污染物的排放量十分有效,但它影响了炉内的燃烧工况,而方案的改造则没有这个问题所以我最后选择方案来解决电厂所存在的问题。关键词:锅炉效率、排烟温度、除尘效率、经济性分析、环保性分析。AbstractThrough the flue gas temperature of the boiler efficiency electrostatic precipitator efficiency and the impact of the analysis, Note exhaust gas temperature of the cooling depth
6、 of meaning. Detailed analysis of the composition of coal, furnace export excess air ratio of height, and pulverizing system whispers, mill capacity, operation of the heating surface slagging and fouling heating surface structure design, such as the irrational nature of the flue gas temperature. Thr
7、ough the ESP working principle of understanding reached exhaust temperature collection efficiency is affected by fly ash resistivity. Come to dust and the most favorable efficiency flue gas temperature is usually in the 100 . Address of a power plant flue gas temperature high and low temperature hot
8、 air. Boiler efficiency under a series of issues, including the transformation of the three programs, Through the three programs on plant and the economic efficiency of the dust. reduce pollutant emissions analysis of the best rehabilitation programs. Through the program efficient retrofit analysis
9、showed that efficient unit system to reduce exhaust gas temperature, Improving Whole economy, and enhance the dust precipitator efficiency and reduce pollutant emissions very effective, However, it affects the heater combustion conditions, II program and the transformation is not the problem I have
10、finally II options to solve plant problems that existed.Keywords : boiler efficiency, exhaust gas temperature, collection efficiency, economic analysis, environmental analysis.目 录第一章 绪 论11.1 研究背景11.2降低排烟温度的意义1第二章 排烟温度对经济性和除尘效率的影响32.1 锅炉热平衡32.2 各因素对排烟温度的影响72.3排烟温度对电除尘效率的影响92.4结论20第三章 12.5MW机组锅炉效率及锅炉尾
11、部受热面的改造方案213.1 锅炉尾部受热面存在主要问题说明213.2 锅炉尾部受热面存在的问题分析223.2.1 管式预热器223.2.2 回转式预热器233.3 某电厂尾部烟道改造方案233.3.1 方案I单极布置、空气预热器采用螺旋管与回转式预热器相结合233.3.2 方案双螺旋布置、在螺旋槽管预热器后加装低温级翅片管省煤253.3.3 方案在低温级省煤器后加装烟气给水加热器(高效机组)26第四章 改造方案经济性分析及环保效益分析334.1 各改造方案改造前后锅炉主要参数的比较分析334.2 改造后经济效益分析344.3 改造方案整机经济效益分析354.4 各改造方案的环保效益分析38第
12、五章 结论43致 谢43参考文献44第一章 绪 论1.1 研究背景随着工业的发展,人类赖以生存的环境在过去的200年里受到了前所未有的破坏。火力发电厂燃煤锅炉完全燃烧产生的烟气由二氧化碳、二氧化硫、水和氮气所组成,其中,二氧化碳、二氧化硫严重影响着生态环境。大量的二氧化碳排入大气,使得地球大气层中的二氧化碳增加。因为二氧化碳能阻挡地面上物体发出的红外线射向外层空间,同时几乎不吸收来自太阳的短波辐射,从而产生“温室效应”,造成地球表面温度升高。另外,燃烧生成的小量的氮氧化物虽然不是主要的燃烧产物,但由于二氧化氮也是形成温室效应的气体,并会破坏臭氧层,因此,近年来也成为人们关注的问题。由于温室效应
13、造成的气候变化已经给全球和我国的自然生态系统和社会经济系统带来了许多负面影响。1997年12月,联合国气候变迁框架公约缔约方第五次大会在日本东京作出决议,提出到2008年、最迟到2012年,全世界的温室气体排放量要比1990年的排放量减少5.2%。作为一个发展中国家,对我过没有规定温室气体排放减排的义务,但从总量上讲,中国是温室气体排放量仅次于美国的第二大排放国家,且温室气体排放量增长势头强劲。根据国家研究报告的估计,我国排放量为560Mt,占人类活动引起的二氧化碳排放量的10%,居世界第二位。据估计,到2010年,我国的二氧化碳排放量将达1300Mt左右,为1993年排放量的2.3倍。在20
14、10-2020年期间的我国将可能成为世界第一的排放大国,届时,我国面临的减排二氧化碳的外部压力将不断增加。中国是一个能源资源以煤炭为主的国家,2000年底中国发电装机容量达319.321GW, 其中火电装机容量占74.4%,火电机组中煤电机组约占95%;2000年,全国发电总耗煤量约6亿吨,约占煤炭产量的60%。随着煤炭转为电力水平的不断提高,电力工业的二氧化碳排放比重也将近一步提高。因此,从长远观点看,电力行业必须未雨绸缪把减排压力做为可持续发展的战略问题加以认真研究。我国还是酸雨和二氧化硫危害严重的国家,治理酸雨危害、控制二氧化硫污染是保障我国国民经济持续发展的需要。形成酸雨的主要原因是燃
15、煤向大气中排放大量的硫氧化物和酸氧化物等酸性气体。我国酸雨引起的材料腐蚀、森林毁坏、环境恶化等造成的经济损失每年达数百亿元,已经成为制约我国国民经济持续健康发展的重要原因之一。控制燃煤烟气污染已经成为保障国民经济持续健康发展的必行措施,受到国家和各级政府的高度重视。与此同时,尽管随着科技的发展及电力事业的进步,电站锅炉经济性得到很大的提高,但国内外许多电站锅炉依然存在排烟温度偏高、排烟损失偏大、严重影响锅炉经济性的普遍性问题。如何有效的提高电站锅炉的经济性,节约燃料同时缓解国家在烟尘、污染气体排放方面的压力,对电力事业和国家经济的发展是具有非常现实的意义的。本文在这样一个背景下提出将电站锅炉排
16、烟温度进行深度冷却,以达到提高锅炉经济效率,减少烟尘和污染气体排放量的目的。1.2 降低排烟温度的意义众所周知,对电站锅炉而言,排烟热损失是锅炉各项损失中最大的一项,一般约为5%-12%,占锅炉热损失的60%-70%,影响排烟损失重要因素是排烟温度,一般情况下,排烟温度每增加15,排烟损失增加0.6%-1.0%,若以燃用热值为20000kj/kg煤的410t/h高压锅炉为例,则每年多消耗近万吨动力用煤。我国许多电站锅炉的排烟温度实际运行值都高于设计值的20-50,大幅度降低排烟温度将极大的提高锅炉的经济性。燃煤电厂锅炉排烟温度深度冷却技术不但能节能降耗,同时还能够大幅度减少烟尘、废气污染物的排
17、放,改善全球的生态环境。通常认为,降低排烟温度,烟气运动运动粘度随之降低,粉尘脱离烟气向集尘极驱动的流动阻力将减少,对提高除尘效率是有利的。研究排烟温度与电除尘器除尘效率的关系对火电厂如何在现有的条件下有效的提高电厂除尘效率,降低烟尘排放量同样意义重大。此外,排烟温度的下降将使得煤耗量减少,污染气体的排放量也随之减少。若能大幅度降低排演温度污染气体排放量的减少将是相当可观的。 第二章 排烟温度对经济性和除尘效率的影响众所周知,锅炉效率与其各项损失密切相关。锅炉的损失由排烟损失、机械不完全燃烧损失、灰渣物理损失、化学不完全燃烧损失、散热损失组成,而在这五项损失中,排烟损失是对锅炉影响最大的一项,
18、约为5%-12%。所以降低排烟损失对提高锅炉效率及全厂的发电经济性有着非常重要的意义。2.1锅炉热平衡锅炉热平衡是指在稳定运行状态下,锅炉输入热量与输出热量及各项损失之间的热量平衡。热平衡是以1kg固体或固体或液体燃料或0,0.1Mpa的1立方米气体燃料为基础进行计算的。通过热平衡可知锅炉的有效利用热量和各项热损失,从而计算锅炉效率和燃料消耗量。一般的热平衡方程式为 kj/kg (2-1)式中 -锅炉输入热量;-锅炉有效利用的热量;-排烟热损失;-机械不完全燃烧损失;-固体不完全燃烧热损失;-锅炉散热损失;-其他热损失;将上述方程式用方程右侧各项热量占输入热量的比值百分数来表示,则为 (2-2
19、)其中排烟热损失:这是锅炉排烟物理显热造成的热损失,等于排烟焓与炉空气焓之差,即 (2-3)式中 -排烟焓,kj/kg -进入锅炉的冷空气焓,按冷空气温度计算,; -排烟处的过量空气系数,。按选取的排烟温度和查焓温表地到。锅炉运行时按测得的烟气成分计算得出。实测得到。损失是锅炉热损失中最主要的一项对大中型锅炉均为48%。影响的主要因素是排烟温度和烟气容积,通常升高1020可使约增加1%,故要经常吹灰和减少漏风。同时 : = (2-4)其中 -煤种系数; -送风温度;锅炉效率,即为锅炉的有效利用热与锅炉送入热量之比 (2-5)以上称为正平衡法。在锅炉设计和热效率实验是常用反平衡法,即求出各项热损
20、失后用下式求得 (2-6)指水和蒸汽流经各受热面时吸收的热量。而空气预热器吸热后又回到炉膛,这部分热量属锅炉内部热量循环,不应计入,锅炉有效利用热为 (2-7)式 中 B-燃料消耗量; 、-过热蒸汽量、自用蒸汽量,kg/s; 、-排污量和再热蒸汽量,kg/s; 、-过热蒸汽焓、自用蒸汽焓,kj/kg; 、-饱和水焓和给水焓,kj/kg; 、-再热器出口和进口蒸汽焓,kj/kg;符号表示具有一次以上再热时,应将各次再热器的吸热量叠加。对于有分离器的直流锅炉,锅炉排污量为分离器的排污量。当排污量小于蒸发量的2%时,排污水的热耗可忽略不计。如将计算式子写成 = (2-8)式中:Q为工质(水、蒸汽)的
21、总有效利用热。B为燃料消耗量; 扣除造成的影响,实际参加燃烧的燃料量为 ,kg/s (2-9)称为计算实际燃料量,在锅炉热力计算中均以它进行计算。另外,以上五项损失可分为两类,、表示燃料燃烧放出的热量中以各种形式逸离锅炉而造成的损失;和则表示进入锅炉的燃料因没有燃烧放出热量而造成的损失,反映着燃烧的完全程度,通常用燃烧效率来表示: (2-10)其余各项损失:1. 固体不完全燃烧损失这是燃料中未燃烧或未燃尽碳造成的热损失,这些碳残留灰渣中,也称为机械未完全燃烧损失或未燃碳损失。针对不同燃烧方式,燃料燃烧生成不同形式的灰渣,固体不完全燃烧损失的计算公式为:(1)对于火床炉 (2-11) (2-12
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