摘 要:文章引用GB/T 10184-1988电站锅炉性能试验规程为标准,从试验目的和试验方法出发,对试验的结果提出分析和评价,为发电站锅炉的济运行和设备改造提供有力依据。
关键词:锅炉:网络法测量:SPC
中图分类号: TK223 文献标识码:A 文章编号:1674-1723(2012)08-0176-05
燃料燃烧后会产生大量烟气,从锅炉尾部受热面(一般指空气预热器)后排出的烟气温度叫排烟温度,而锅炉排烟温度可以直接表示烟气带走热量的多少,在送风温度不变的前提下,排烟温度高于设计值意味着排烟热损失增加。排烟温度与锅炉负荷、送风温度、送风量、尾部受热面积灰、烟道严密性等有关。准确测试排烟温度,以确保锅炉及有关设备的运行状况,为锅炉经济运行和设备改造提供有力
依据。
一、试验方法
(一)锅炉运行工况要求
锅炉机组应在额定负荷下稳定运行,主蒸汽压力、温度、再热蒸汽压力、再热蒸汽温度、给水温度、给水压力等波动值要在试验规程允许范围内。
锅炉辅机正常运转并满足要求,运行稳定,试验过程中不改变运行方式。
热风再循环解列。
测试期间不允许进行干扰试验的任何操作。
(二)测试排烟温度的测点位置
测试排烟温度以测点位置应尽可能在某级受热面出口处,如空气预热器出口。如果为了其他目的而测量烟气温度,也可按要求选择测点位置。
根据烟道断面积的大少确定测孔和测点的数量。
测试排烟温度时,一次元件一般使用热电偶和对应的补偿导线(见表1)二次仪表使用温度数字自动巡测仪。
锅炉稳定运行后1h后,开始测量记录,每10~15min记录一次。试验时间不少于1h。
(三)试验记录项目
试验记录项目见表2
(四)排烟热损失
排烟热损失是由于锅炉排烟带走了一部分热量造成的排烟热损失。具有相当高温度的烟气离开锅炉,排入大气而这部分热量不能得到利用,造成排烟热损失。但排烟的热量并非全部来源于输入热量,其中还包括冷空气带人炉内的那部分热量,因此在计算排烟热损失时应扣除这部分热量。
1.排烟过量空气系数
在简化计算中,过量空气系数可以按apy=计算
式中:apy——排烟过量空气系数;
、CH4.CO、H2——排烟的干烟气中氧、甲烷、一氧化碳和氢的容积含量百分率,%。
有时烟气×中的氧含量无法得知,只知道炉膛出口的氧含量O2,此时可以根据锅炉各处的漏风系数Δa推算出排烟的干烟气中氧含量。
2.灰渣中平均含碳量与燃煤灰量之比率
BC= ×100%
式中BC ——灰渣中平均含碳量与燃烧灰量之比率,%;
alz、afh、acjh、alm——炉渣、飞灰、沉淀灰、漏煤中灰量占燃煤总灰量的质量含量百分率,%;
Clz、cfh、ccjh、clm——炉渣、飞灰、沉降灰、漏煤中含碳(可燃物)量,%。
3.排烟带走的热量
Q2=Qgy+
式中Q2——排烟带走的热量,kJ/kg
4.排烟热损失
q2=×100%
式中q2——排烟热损失,%。
一般情况下,q2在各种热损失中最大,可以达到4%~8%。当燃煤Qr=Qnet,ar时,排烟热损失q2可用下式计算
q2=(k1apy+k2)(%)
式中:k1.k2——简化函数;
apy——排烟过量空气系数,即锅炉排烟处的过量空气系数;
tpy——排烟温度,℃;
t0——基准温度,℃。
干烟气带走的热量
式中:Qgy——干烟气带走的热量,kJ/kg;
Vgy——实际干烟气容积(每千克或标准立方米燃料燃烧生成的干烟气体积),m3/kg、m3/m3;
t0——送风温度, ℃;
——按收到基燃料成分计算的理论燃料干烟气量,m3/kg、m3/m3;
——按收到基燃料成分计算的理论燃烧干空气量,m3/kg、m3/m3;
apy——实测排烟过量空气系数。
对于气体燃料有:
式中m、n——饱和碳、氢化合物的原子数;
CO2,ar、COar——燃气收到基二氧化碳含量和一氧化碳含量,%;
H2Sar——燃气收到基硫化氢含量,%;
——按收到基成分计算的理论燃烧干烟气量,3/m3;
——按收到基成分计算的理论燃烧干空气量,3/m3;
烟气中水蒸气的显热
式中——烟气中实际水蒸气容积,m3/kg;
——烟气中水蒸气所含的热量,kJ/kg、kJ/m3;
——烟气中水蒸气在 温度时的平均比定压热容,一般计算可以取常数=1.51kJ/(m3.K),kJ/(m3.K);
1.244——标准状态下水蒸气的比容,m3/kg;
dk——空气的绝对湿度,一般情况下dk≈ 0.01,kg/kg(干空气);
Ф——按干、湿球温度查得的空气相对湿度,%;
pam——当地大气压力,pa;
pto——在基准温度to下的水蒸气的饱和压力,可查水蒸气性质表求得,pa;在0~50℃范围内,pto可按下式计算,即。
二、试验结果及其评价
(一)排烟温度计算
用网络法测量排烟温度时,一般可取各点烟温读数的算术平均值。必要时取烟气速度加权平均值,即在没一点还要测试烟气流速,然后用下列公式计算烟气温度的速度加权平均值。
式中vi——从1点到n点的烟气速度,m/s;
ti——从1点到n点的烟气温度,℃;
tpy——所测得的烟气加权平均温度,℃。
(二)排烟温度的修正
当实测基准温度to与保证的进风温度不一致时,应对排烟温度进行修正,即
式中:
——保证的进风温度,℃;
to——实测基准温度,℃;
——换算到保证进风温度时的排烟温度,℃;
——实测排烟温度,℃;
——空气预热器进口实测烟气温度,℃。
三、评价
目前实际排烟温度度低于设计值20℃之内,一般不会引起低温腐蚀;而高于设计值,必然会增加排烟热损失。因此应将所测得的排烟温度值与设计值比较,分析高于设计值的原因并及时进行改造。
参考文献
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