锅炉热经济性分析
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庆华集团高新技术科技孵化园的热源动力系统方案一、方案的编制依据和说明此方案的编制只考虑高新技术科技孵化园项目内的工艺用汽和厂房、办公楼、实验楼的供热。
供热面积统计表:2、动力热源的特点分析按蒸发量20t/h,额定蒸汽压力2.5MPa,额定蒸汽温度230℃锅炉分析:3、结论:1、通过以上对比,结果表明燃气锅炉的运行成本高于燃煤锅炉运行成本,但燃气锅炉可以大大改善工作降低劳动强度,提高企业品位。
2、从运行费用来看,与乌斯太电厂购买蒸汽也具有很好的优势,与电厂购买蒸汽,系统稳定安全可靠,没有噪音与排放物的污染,且运行维护费用极低,使用方便快捷。
3、随着国家环境保护政策、能源政策的发展趋势,燃煤锅炉运行维护费用后期很高,SOx和NOx的产生对环境污染大,治理费用高,且需要设置储煤场和灰渣堆场,占地面大,严重污染周边环境。
4、燃气锅炉启动时间短,调节负荷快,长期连续运行费用还有可下降空间。
经从建设投资费用,经济运行成本,安全稳定运行、环境保护、后期运行维护等多方面综合考虑,最终结论首选与乌斯太电厂购买蒸汽,备选自建3台燃气锅炉较为合适,具体看推荐方案。
四、推荐方案方案一:此项目动力系统可考虑采用与乌斯太电厂购买蒸汽,建设供汽管网,此方案经济性好,电厂供汽系统稳定安全可靠,没有环境污染,运行维护费用极少。
方案二:此项目动力系统可考虑采用:蒸发量为10T/H,压力为1.25MPa(g),温度为194℃的锅炉一台,蒸发量为20T/H,压力为2.5MPa(g),温度为230℃的锅炉一台,蒸发量为具体锅炉投资明细:单位:万元35T/H,压力为3.83MPa(g),温度为450℃的锅炉一台,三台锅炉配置两台双减装置,可以根据负荷情况和工艺用汽压力情况调节使用,见下图(示意图)该方案按燃气锅炉考虑,概算投资需要1200万元,按燃煤锅炉考虑需要1700万元。
5、锅炉低负荷运行下的经济性分析锅炉设计是按照满负荷设计的,热效率是随着负荷的降低而逐步减少的,负荷越低,热效率降低的速度越大。
关于火电厂锅炉运行的经济性分析摘要:随着经济的快速发展,对于电厂锅炉的运行效率有更高的要求,锅炉是电厂运行中的重要设备,其运行效率的高低直接影响到电厂的经济效益。
目前在电厂的锅炉运行过程中,对其运行的经济性产生影响的因素较多,所以该文着重对影响锅炉运行的各项因素进行分析,从而使电厂运行过程中的经济性得以提升,为保证电厂的经济安全有效运行奠定基础。
关键词:电厂锅炉损失影响在市场经济激烈的竞争中,对于电厂的发展提出了更大的挑战,为了能够获取更大的经济效益,需要努力降低经营成本,从而提高生产效率,提升经济效益。
锅炉的运行效率直接影响到电厂的经济效益。
随着各项新工艺以及新能源的广泛应用,对于电厂锅炉的运行效率有重要的影响。
锅炉作为电厂运行中的重要设备,其高效运行的同时又产生极少的污染,不仅有利于电厂经济效益的提升,同时还会产生良好的社会效益。
所以要对影响锅炉运行效率的因素进行分析,然后制定出解决的策略,可以有效的提升锅炉的运行效率,从而提升电厂的经济效益。
1 水和蒸汽品质在锅炉运行的过程中,锅炉水是重要的组成部分,是锅炉能够正常运转的基础要素,而锅炉用水的品质对于锅炉的运行效率有直接的影响。
如果锅炉水中的离子含量过高的话,也就提升了蒸汽的杂质含量,在蒸汽传递的过程中,这些杂质就会附着在受热器的管壁上,影响到热量的传送,降低了传热能力。
当受热器管壁的积垢严重时,可能会因为温度过高而烧损管壁,造成严重的故障。
如果盐垢过大的情况下,会对汽轮机的叶片有所影响,表面粗糙度有所增加,加大了流通阻力,从而影响到整个机组的运行,降低了运行效率。
目前锅炉内蒸汽含盐量较高,针对于这种现象需要制定有效的控制措施,首先应该严格控制锅炉水的品质,严格按照规定的程序制备锅炉用水,保证水的杂质含量不超标,以此来降低蒸汽中的含盐量,减少受热器管壁的盐垢。
对于锅炉的运行状况要进行严密的监测,发现结垢现象严重时,要及时采取有效的措施进行酸洗,清除管壁的积垢。
锅炉燃烧经济性分析与改进措施锅炉燃烧广泛应用于发电和城市热能供应当中,为日常生活提供电能和供暖,对人们的日常生活产生着极为重要的作用。
锅炉燃烧主要是对煤炭的燃烧,在当前全面推行节能减排的形式下,对于锅炉的燃烧效率提出了更高的要求。
煤炭的充分燃烧,可以有效地提高热能提供效率,降低煤耗量。
提高锅炉燃烧的经济性,成为当前锅炉改造重点关注的问题。
本文就如何提高锅炉燃烧的经济性进行分析,针对锅炉燃烧存在的缺点和不足,提出相应的改进措施。
标签:锅炉燃烧;经济性;改进措施0 前言随着电力工程和城市热能供应的不断发展,锅炉在城市建设当中的作用越来越重要。
近年来,大量燃煤质量的降低,加上锅炉自身结构存在的不足,使锅炉燃烧产生热能的效率逐年下降。
燃煤得不到完全燃烧,造成了一定程度的能源浪费和经济性下降。
另外,由于劣质的燃煤中存在大量杂质,在燃烧时会产生污染物,不利于节能减排工作的进行。
因此,改进锅炉结构、提高燃煤质量,对提高锅炉燃烧的经济性会有极大的促进作用。
1 影响锅炉燃烧的经济性分析锅炉燃烧受到多方面因素的影响,包括燃煤的质量和燃烧程度、风速以及锅炉本身结构上的缺陷,燃煤在锅炉内不能完全燃烧,使燃煤的燃烧效率降低,煤炭消耗较大,热能损失较高,对于锅炉燃烧的经济性产生消极的影响。
1.1 燃煤的不完全燃烧锅炉燃烧设备根据燃煤的特点,进行合理化的结构设计,以适应燃煤燃烧的需要。
然而当燃煤质量发生变化时,锅炉内燃烧环境发生变化,使锅炉燃烧器不能完全发挥作用,燃煤在锅炉内不完全燃烧。
挥发分低的燃煤不容易燃烧,燃煤的燃烧时间增加,燃烧温度提升慢,热稳定性差,造成一定的热损失,使产生的热能下降。
另外,质量较差的燃煤含有较高的杂质和灰分,燃烧过程中灰分与杂质不发生燃烧,消耗了一部分热能的损耗。
空气中含有一定的水分,会阻碍燃煤的燃烧,降低燃烧的温度。
同样也会消耗掉一部分热能,造成燃煤的不完全燃烧。
相反,应用高质量的细粉燃煤,容易燃烧,且燃烧完全,能够极大地提高燃烧的效率。
毕业设计(论文)题目:锅炉运行经济性分析学生姓名:陈国宇学号:班级: 热动1033专业:电厂热能动力装置指导教师:黄锋2013年04月锅炉运行经济性分析学生姓名:陈国宇学班级:热动1033所在院(系): 动力工程系指导教师:黄锋完成日期: 2013-04-20超临界电站锅炉运行热经济性优化研究摘要随着我国改革开放的不断深入,经济的持续、快速的发展,同时也带动了电力工业进入了快速发展时期,燃煤的消耗也日益增加。
电站锅炉热力系统作为火电机组的一个重要的组成部分,它的经济性在很大程度上影响了整个火力发电厂运行的经济性,负荷变化时,电站锅炉热力系统的经济性要发生很大的变化。
因此,对锅炉可控因素进行优化是火电厂经济运行的重要目标。
本文基于电厂锅炉燃烧系统优化问题,针对锅炉燃烧系统网络建模方法进行分析与研究。
本文通过正、反平衡计算原理,分析出影响锅炉运行经济性的重要因素;针对某电厂600MW四角切圆燃煤锅炉的飞灰含碳量特性,应用人工神经网络的非线性动力学特征及自学习功能,建立了大型四角切圆燃烧锅炉飞灰含碳量特性的神经网络模型,并进行验证;同时采用遗传算法对锅炉热效率进行优化,获得最佳锅炉运行参数,初步实现了锅炉运行热经济性的最优,为机组的优化运行提供了依据。
关键字:锅炉;热经济性;优化;神经网络;遗传算法SUPERCRITICAL POWER PLANT BOILER THERMAL ECONOMIC OFOPTIMIZED RESEARCHABSTRACTWith the deepening of China's reform and opening up, the sustained, rapid economic development, but also led to the electric power industry has entered a period of rapid development, the coal consumption is increasing. Power plant boiler heat system as an important component of thermal power units, its economy is largely affected the economy of the entire thermal power plants running, load change, the economy of the power station boiler heat system has greatly changed. Therefore, optimization is an important goal of the economic operation of thermal power plant boiler uncontrollable factors. Based on the boiler combustion system optimization,network modeling approach for the boiler combustion system analysis and research. Through the principle of positive and negative balance calculation to analyze the important factor to affect the economy of boiler operation; characteristics of fly ash carbon content of the circular coal-fired boilers for a power plant 600MW four corners cut, nonlinear dynamical characteristics of the application of artificial neural networks and self-learning function, the establishment of TANGENTIALLY fired boiler fly ash carbon content characteristics of neural network model, and validation; using genetic algorithms to optimize boiler thermal efficiency, the best boiler operating parameters, the initial realization of boiler operation the optimum thermal economy, provides a basis for the optimization of operation of the unit.Key words: boiler; optimization; neural networks; genetic algorithms; thermal economization目录第1章绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3本课题的主要内容 (3)第2章电站锅炉经济性能分析与模型的建立 (4)2.1常用的锅炉效率计算模型与各项热损失分析 (4)2.1.1锅炉输入、输出法(正平衡)效率计算模型 (4)2.1.2热损失法(反平衡)锅炉效率计算模型 (7)2.1.3 ASME PTC标准下热损失法(反平衡)锅炉效率计算简化模型 (12)2.2影响锅炉运行经济性的因素分析 (13)2.3本章小结 (16)第3章基于B P神经网络的锅炉运行参数预测 (17)3.1人工神经网络 (17)3.1.1B P神经网络简介 (17)3.1.2B P神经网络的实现工具——m a t l a b介绍 (17)3.2飞灰含碳量的B P神经网络模型的建立 (18)3.2.1飞灰含碳量测量辅助变量的选择 (18)3.2.2飞灰含碳量B P神经网络模型结构的确定 (18)3.2.3飞灰含碳量B P神经网络模型的建立 (19)3.3实际、仿真及结果对比分析 (24)3.4本章小结 (24)第4章锅炉运行热经济性参数的优化 (25)4.1遗传算法简介 (25)4.1.1遗传算法的起源 (25)4.2利用遗传算法对神经网络训练结果进行寻优 (26)4.3燃煤锅炉热效率的优化结果 (28)4.4本章小结 (31)第5章结论及展望 (32)5.1 本文的主要工作和特点 (32)5.2 后续工作的展望…………....…….....................…………....................... (32)参考文献 (34)致谢.........………………………………………………………………………....…3 6附录A MATLAB中锅炉飞灰含碳量的编码程序 (37)附录B建模训练仿真数据表 (39)第1章绪论1.1 课题的背景和意义能源是国民经济的重要物资基础之一。
0.1吨锅炉使用不同能源的经济性分析
为合理利用能源,提高经济效益,对0.1吨锅炉使用不同能源的经济性进行分析。
设定锅炉进水温度为25℃,焓值为104.5KJ/KG, 输出的额定蒸汽温度150℃,压力0.4Mpa,焓值为2738.5。
则生产0.1吨蒸汽需要输入相应的热量(2738.5-104.5)*100=263400KJ
使用热值为8600大卡/ Kg天然气的情况下,锅炉效率为85%
因此所需天然气:263400/0.85/(86008*4.184)=8.6Kg
天然气膨胀系数按0.75计算,天然气市价3.4元/m³
则8.6/0.75*3.4=39元
使用热值为10200大卡/ Kg柴油的情况下,锅炉效率为85%
因此所需柴油:263400/0.85/(10200*4.184)=7.26Kg
柴油市价6.5元/ Kg ³
则7.26*6.5=47.19元
使用热值为4500大卡/ Kg煤碳的情况下,锅炉效率为70%
因此所需煤碳:263400/0.70/(4500*4.184)=19.98Kg
煤碳市价0.6元/ Kg
则19.98*0.6=12元
使用电力为能源的情况下,锅炉效率为95%
因此所需:263400/0.95/3600=77KW
当地工商电价0.81元/ KWH³
则77*0.81=62元
自用光伏电价0.39元/KWH
则77*0.39=30元
如直接使用管道蒸汽,初期投资12万,当地蒸汽价格210元/ t
则单价为0.1*210=21元
综合以上数据进行比较,使用光伏电力的锅炉最具可行性。
一、燃气锅炉与煤锅炉、燃油锅炉、电锅炉的经济技术分析比较锅炉可以燃用各种能源,包括天然气、煤、柴油、电,为了有利于应用,现将对四种规格(1 吨、2吨、3吨、4吨)的小型锅炉在燃用天然气、煤、柴油、电的各个方面作出比较,以供参考。
1.1、四种类型锅炉初始固定投入比较1、在1T、2T、3T的锅炉中,燃气锅炉、燃油锅炉的初始固定投资是最少的;在4T的锅炉中,燃煤锅炉的初始固定投入是最少的;2、在锅炉的使用寿命中,燃气锅炉一般为20年,是各种类型锅炉中寿命最长的;3、在锅炉的折旧率中,1T、2T、3T、4T的燃气锅炉均远远低于同等规格的其它类型的锅炉,无形之中减少了固定资产的流失。
因此,在各种类型锅炉固定资产的投资方面,投资于燃气锅炉无疑是一种更好的选择。
四种类型锅炉年度运行费用比较从以上表中,我们可以的出结论:1、在未明确的日常维护费用数据的基础上,燃煤锅炉的年运行费用是最低的;2、燃煤锅炉的日常维护成本远远高于燃气锅炉,如果把日常维护费用计算在内,燃气锅炉的年运行费用将远低于燃煤锅炉,为四种类型锅炉中运行成本最低的;3、燃煤锅炉的人工费用要视生产情况而定,如果昼夜生产,则必须实行倒班制度,两个人是最少选择, 这将会大大增加燃煤锅炉的年运行费用。
因此,在各种类型锅炉的年运行费用上,燃气锅炉是最有潜在优势的一种选择。
1.3、四种类型锅炉其它因素比较在影响锅炉选择的其它因素比较中,我们可以发现:1、从环保的角度来看,燃气锅炉、用电锅炉对环境是无污染的,是首选;2、从配套设施的要求来看,燃气锅炉、用电锅炉节省了大量人力、物力和场地,是首选;3、从政府政策方面来看,近些年来,政府对天然气的推广使用是大力提倡和支持,却因为节能减排、粉尘污染、矿渣处理等问题限制燃煤锅炉的应用;因为碳的高排放、二氧化硫等酸性气体排放,不提倡燃油锅炉的推广;出于节能减排的考虑,会适当的拉闸限电,限制了用电锅炉的发展,所以燃气锅炉无疑是首选。
热力发电厂动力循环和热经济性分析
热力发电厂是一种能够将热能转化为电能的设备。
在热力发电厂中,热能由燃烧、核
能或其他方式产生,然后通过动力循环转化为机械能,最终由发电机将机械能转化为电
能。
动力循环是热力发电厂的核心部分,它利用各种工质在高温高压和低温低压之间的热
力转换,实现了能量的连续转换。
常见的动力循环有蒸汽动力循环和气体动力循环。
蒸汽动力循环是热力发电厂中最常用的动力循环之一。
在蒸汽动力循环中,燃料燃烧
产生高温高压的蒸汽,然后通过蒸汽轮机将蒸汽的热能转化为机械能。
蒸汽轮机输出的机
械能驱动发电机发电,最后将机械能转化为电能。
蒸汽在蒸汽轮机中释放了大量的热能后,进入冷凝器被冷却,然后再次回到锅炉进行加热。
热经济性分析是评估热力发电厂的热能利用效率的一种方法。
它计算了热能输入和输
出之间的比值,用于评估热能利用的效率和经济性。
热经济性分析可以帮助热力发电厂优
化能源利用和提高经济效益。
在热经济性分析中,常用的指标有热耗比、能源利用效率和热经济性指标等。
热耗比
是指单位发电量所需要的热能输入量。
能源利用效率是指热能转化为电能的效率。
热经济
性指标是综合考虑了能源利用效率、热耗比和成本等因素的指标,用于评估热力发电厂的
经济性。
通过热经济性分析,可以找出热力发电厂中能源利用不足的环节,并采取相应的措施
进行优化。
可以采用余热发电技术,将废热转化为电能,提高热能的利用效率。
还可以改
进动力循环系统,减少能量损失,提高能源利用效率。
锅炉经济性简化快速定量分析
摘要:本文论述锅炉运行中排烟温度、排烟氧量、飞灰可燃物含量、主汽流量、
各级减温水量对锅炉经济性的影响,同时通过计算定量其影响程度,以便对锅炉运行的经济性快速做出评价,指导锅炉经济运行。
关键词:锅炉煤耗
我公司1 #机组330MW锅炉为武汉锅炉股份有限公司生产的WGZ1 1 1 2/1 7.5-3型亚临界参数汽包炉。
锅炉采用自然循环,单炉膛,双通道低NO X 轴向旋流式燃烧器,前后墙对冲布置,一次中间再热,尾部双烟道布置,烟气挡板调温,三分仓容克式空气预热器,刮板式出渣装置,钢构架,全悬吊,平衡通风,全封闭岛式布置。
电厂锅炉的经济运行是一个急需得到重视的问题,这不仅牵扯企业的经济效益,而且在能源日益短缺的将来对节约能源,实现持续协调发展更具重大意义。
我国煤炭60%以上消费用在发电方面,节能降耗对电站锅炉更是迫在眉睫。
众所周知,在煤粉锅炉的热损失当中,排烟损失Q2是最大的一项,一一般占到7〜8%左右,第二是机械不完全燃烧损失Q4占到1〜2%左右,而化学不完全燃烧损失Q3、散热损失Q5、灰渣物理显热损失Q6只占很少份额。
所以在研究锅炉经济性时我们应重点控制Q2和Q4的损失量,而影响Q2的主要是排烟量(用排烟氧量来标志大小)和排烟温度,影响Q4的主要是飞灰可燃物含量,这三个指标是我们研究锅炉效率最应注意的。
另外,主蒸汽流量和各级减温水量虽然不直接影响锅炉效率,但对循环效率有很大影响,因为主汽流量的增加使进入凝汽器的蒸汽量增加,从而使冷源损
失增大。
而减温水量的增加使其在锅炉内加热到额定参数需要的热量增加,从
而使机组的热耗增大。
所以这两项也是我们在锅炉运行时应特别关注的指标。
至于主汽压力、主汽温度对经济性的影响是通过主汽流量来体现,因为主汽压力、主汽温度达不到要求时,只有通过增加主汽流量来保证电负荷,所以对主汽量的分析实际已涵盖了这些因素的影响。
1. 影响锅炉效率的三个重要因素:排烟温度、排烟氧量和飞灰可燃物含量
我们分析这一问题的方法是先设定一个基准工况,然后单独变化一个影响因素,
而其他数值保持不变,这时用软件计算炉效,从而得出该因素与炉效的函数关系,再通过计算机作图,进一步确定其曲线方程,得出该因素对炉效和煤耗的影响数值。
确定对煤耗影响时取炉效每下降1%,煤耗增加3 g/kw.h (这一结论可用公式b=123/n g/kw.h得出)
基准工况:根据热工院1 #炉燃烧调整和性能考核试验参数,煤质取设计煤种、参数取额定参数、飞灰含碳量取1%、空预器漏风率取6%、计算
炉效为93.35%,具体数值如下表:
作图并确定方程:
可以看出:排烟温度每上升 5 C,炉效就下降0.30%,此时煤耗增加
0.9g/kw.h。
排烟氧量% 4.8 5.3 5.8 6.3 6.87.3锅炉炉效率%91.891.5891.3591.1190.8590.57
可以看出:排烟氧量每增大0.5%,炉效下降0.245%,折算影响煤耗
0.745g/kw.h。
飞灰含碳量%0.51 1.52 2.53锅炉炉效率%91.5791.35 :91.1490.93:90.6990.46
作图并确定方程:
92.0
91.5
91.0
90.5
90.0
♦N
线性
作图并确定方程:
图表标题
可以看出:飞灰含碳量每增加0.5%,炉效下降0.22%,煤耗增加0.66g/kw.h
2 •锅炉侧影响循环效率的两个量:主汽流量和各级减温水流量
查H-S确定热力系统相关点的焓值:
2. 1蒸汽流量和其它参数不变时,确定主汽系统每增加10t/h喷水量时蒸
汽在炉内吸热的增加值,也就是热耗的增加值。
无喷水时是给水被加热到额定参数,有喷水后等量给水被替代,所以热耗的增加值为把减温水加热到过热器出口额定参数的吸热量与把等量给水加热到额定参数的吸热量的差值。
即:
△ Q吸=[(H主汽-H减温水)-(H主汽-H给水)]* D喷水量
代入数据△ Q 吸=[(3396-731)- (3396-1178.4 ]*10000=4474000 kJ/h 对以上数据除以标准煤的低位发热量29400kj/kg折算为每小时标准煤耗量,然后再除以每小时的电负荷算出对发电煤耗率的影响即:
△ b二[(4474000/29400) *1000] /300000=0.507 g/kw.h
2. 2其它参数不变时,确定再热汽每增加10T/H喷水量(减温水或事故喷水)时蒸
汽在炉内吸热的增加值,循环效率设为40%,吸热量减去可利用部分即为热耗的增加值。
即:△ Q吸=(H主汽-H减温水)*D喷水量
代入数据△ Q 吸二(3542-722) * (1-40%) *10000=16920000 kJ/h
折算出对发电煤耗率的影响为:
△b二[(16920000/29400) *1000] /300000=1.914 g/kw.h
2. 3在其它参数不变时,当主汽流量较设计增加10t/h时,设定循环效率为40%, 那么这10 t/h蒸汽在循环中的热量损失为其总焓值乘以循环效率,即:
△Q=H主汽* △D* H循环
代入数据:△ Q=3396*10000* (1-40%) =20376000 kJ/h
折算出对发电煤耗率的影响为:
△b=[(20376000/29400) *1000] /300000=2.3 g/kw.h
3. 结论
总结以上计算及分析数据得到锅炉各重要指标对煤耗的影响情况如下
表:
所以,这些量在我们研究锅炉效率时都要十分关注,在调节汽温时,应尽量用燃烧调整的方法,如降低火焰中心、使用烟气挡板或减少烟气量的方法,而尽量避免用减温水。
再有要注意监视主汽流量变化,常和设计值或相同炉型进行对比,确保经济运行,平时调节中维持汽温汽压高限运行,也可减少蒸汽量,提高经济性。
对于排烟温度、氧量、飞灰可燃物含量应及时检查,当其不正常升高时也应及时查明原因予以
消除,以确保锅
炉燃烧的经济性。
参考资料:
1 电站锅炉性能试验规程GB10184—88
2 中宁发电有限公司#1 炉锅炉运行技术标准。