600MW超临界火力发电机组锅炉能效诊断.pdf

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第4卷第4期
锅炉技术
2013年7月
BOILER TECHNOLOGY
Jul.,2013
600MW超临界火力发电机组锅炉能效诊断
李建锋',李斌2,朱超,尧国富',盛建华,王廖星
(1.中国电力企业联合会科技开发服务中心,北京100761;2.华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206
3.国核工程有限公司,上海200233)
摘要:为∫进一步降低火力发电机组的能耗,以某600MW超临界火力发电机组的锅炉设计参数为依据,
对其进行了热效率和畑效率分析。分析结果表明,燃烧和传热则是锅炉畑损失较大的2个环节。降低畑损失
的方法有:提高蒸汽参数、降低排烟温度、提高电厂辅助设备的效率以及降低蒸汽管道的长度等。
关键词:600MW火力发电机组;超临界;能效诊断;热效率分析;畑效率分析
中图分类号:TK229.2
文献标识码:A
文章编号:1672-4763(2013)04-0014-05
0前言
计算
目前,煤炭仍是我国发电的主要能源。大1.1燃料娴
量煤炭的燃烧不仅产生了大量的SO2、NO等污
假定燃料的低位发热量为Qnm,那么单位质
染物,同时也产生了巨量的CO2,大大加剧了地球量燃料畑可以采用式(1)计算?
温室效应。就我国的火力发电机组的容量构成现
状来看,600MW超临界火电机组已经逐渐成为发
=Qn(.004+0.1519?+
电的主流机组,因此,有效降低600MW火力发电
0.0616
0.0429
N
机组的能效对于整个行业的节能降耗意义重大。
式中:H、O、N、C一分别是燃料中的氢、氧、氮
为了降低600MW火电机组的能耗,以某
碳含量,%;
600MWW纯凝火力发电机组的锅炉设计参数为目
标,通过计算各项损失以及节能潜力,为提出更
燃料热值,kJ/kg
优化的设计方案提供参考。同时,计算结果对于
2热与娢煳
锅炉机组的运行与技术改造也具有较大的参考
如果假定物体的比热保持不变,单位质量热
价值。目前,对大容量火电机组的能效诊断多采姐可以统一采用式(2)计算:
用热效率法5,但很多时候热效率并不能反映
e=C2(T-T)-T in
出节电潜力,所以为了使结算结果更具有直观式中:c一物体比热,kJ/(kg?K);
性,在计算了600MW火电机组锅炉热效率的基
T一其温度,K
础上,对600MW火电机组锅炉的畑效率7也
T。一环境温度,K。
进行了计算,因为按照能量品质的角度来看,爛
对于气体来说,焓的计算采用式(3)
能与电能是相同品质的能量。
E-E+RTN e
目标机组的锅炉为国产超临界、变压运行、
(3)
螺旋管圈直流锅炉,型号为SG1913/25.40
式中:か-一气体压力,Pa;
M955,采用单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布
か。一环境压力,Pa
置。机组配置2×50%B-MCR调速汽动给水泵、
但是对于蒸汽来说,其焓畑可以采用式(4)
1台30%的电动调速给水泵。
计算
收稿日期:2013
作者简介:李建锋(1975-》,男,主要从事能源清洁利用的研究与管理工作。
第4期
李建锋,等:600MW超临界火力发电机组锅炉能效诊断
九ーho
表2锅炉主要性能指标
式中:h-一蒸汽的比焓,kJ/kg;
项目
数值
ん。一蒸汽定熵膨胀至环境温度下的比焓,空气预热器入口冷一次风温度/C
kJ/kg。
空气预热器入口冷二次风温度/℃
326
1.3管道效率
空气预热器出口一次风温度/C
空气预热器出口二次风温度/℃
管道热效率可以用式(5)表示:
空气预热器出口烟气修正前温度/℃
131
7p
5
省煤器出口过剩空气系数
1.20
排烟热损失/%
5.13
式中:h。-管道出口比焓,kJ/kg;
气体不完全燃烧热损失/%
0,22
h;一一管道人口比焓,kJ/kg。
未燃尽碳热损失/%
0,73
同样的,管道煳效率可以表示为
辐射及对流热损失/%
0.19
灰渣物理热损失/%
0.18
7nmhーh
(6)
炉膛出口过剩空气系数
20
式中:h。一管道出口蒸汽在定熵条件下膨胀到
环境温度下的比燴,kJ/kg;
表3煤质分析
h、一管道人口蒸汽在定熵条件下膨胀到
项目
设计煤种(神府煤)校核煤种(神府煤)
56.38
环境温度下的比焓,kJ/kg。
2计算参数的选取
CHON
10
0.92
在计算过程中,假定环境温度为20℃,压力
Sar %o
0,6
为101325Pa,因为给水泵以及风机均与锅炉密Qn/(kJkg~1)21800
20080
切相关,所以也对给水泵和风机的能效也进行了
计算,机组的具体设计参数见表1~表7。
表4600MW汽轮机部分参数
项目
数值
表1锅炉主要设计参数
主汽门前额定压力/ハMPa
24.2
项目
数值
主汽门前额定温度/℃
主蒸汽流量/(th-1)
1821
再热汽压力/MPa
3.899
主蒸汽温度/C
571
再热汽门前额定温度/C
566
主蒸汽压力/MPa
25.29
额定功率主蒸汽流量/(th~1)
1820.739
过热器减温水温度/℃
279
再热汽流量/(th-1)
1514.167
过热器喷水量(一级)/(th1
过热器喷水量(二级)/(t?h-1
26.1
表5一次风机参数
再热蒸汽进口压力/MF
项目
数值
再热蒸汽进口温度/"℃
306
铭牌功率/kW
2000
再热蒸汽出口压力/MPa
再热蒸汽出口温度/℃
设计效率/%
569
给水温度/℃
12.12/12.36
279
出口压力/kPaA/B
给水流量/(th
出口温度/℃A/B
34.51/34.24
一次风流量/(t·h~1)
空气流量/(t·k-1)
次风流量/(t?h-1)
电动机功率/kW
17771760
烟气总流量/(th-1)
2274
电机电流/AA/B
201.2/199.3
排烟温度/℃
131
电机电压/VA/B
6000
锅炉效率/%
93.5
电动机效率/%
锅炉保证效率/%
93.55
挡板开度/%A/B
60.71/63.41
燃料消耗量/(t?h~1)
机械传动效率/%
再热蒸汽流量/(th