【最新精品版】燃煤锅炉热效率测试方案

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水管链条锅炉热效率测试方案项目名称：水管链条锅炉热效率测试测试方法：锅炉运行工况热效率简单测试（反平衡法）测试地点：郴州钻石钨制品有限责任公司制作人：阎沙湖南欧吉能源科技有限公司2012年06月08日目录2 一、项目概述......................................第1页1.1背景......................................第1页1.2锅炉设备..................................第1页二、测试目的......................................第2页三、测试原理......................................第2页3.1基本原理..................................第2页3.2计算方式..................................第3页3.3热量计算..................................第4页四、测试方法......................................第6页五、测试项目......................................第7页六、测试点布置及仪表说明..........................第8页6.1测点布置..................................第8页6.2测试仪表..................................第9页七、测试费用预算..................................第9页八、附录一：费用预算..............................第10页附录二：锅炉检测数据和计算结果综合表..........第11页2 1.项目概述1.1背景郴州钻石钨制品有限责任公司是目前世界上知名的钨制品企业之一，钨制品生产线项目设计产能为年产仲钨酸铵10000吨，于2003年7月1日试生产，主要产品为偏钨酸铵、蓝钨、黄钨和仲钨酸铵。公司采用2台燃煤链条炉产生蒸汽，产生的蒸汽主要用于压煮车间，由于在生产过程中锅炉虽一直处于满负荷运行状态，但未能输出额定的蒸汽压力，因此，很有必要对锅炉进行一次热效率测试，为改进锅炉运行工况做参考。1.2锅炉设备郴州钻石钨制品有限责任公司所用的2台燃煤锅炉均产自湘潭锅炉厂，两台锅炉均24小时满负荷运行，总的燃煤消耗量为60～70吨/天，实际出力效率在60%左右。2台燃煤链条炉的主要参数如表1表1燃煤链条炉的参数锅炉型号蒸发量(t/h)蒸汽压力(MPa)蒸汽温度(℃)燃煤消耗量(kg/h)1#DZL6-1.25-AII61.2519411062#SZL10-1.25-W.A101.251941839两台锅炉给煤装置采用传统的煤斗加煤法，煤块混杂挤压，形成密实煤层，通风阻力大，燃煤层表面板结，炉排易烧损，块大的煤不易烧尽，颗粒状的煤粉易掉漏，炉渣含碳量不稳定，锅炉的整体热效率不理想入炉煤力度相差较大，煤层厚度不均匀，经常出现燃料煤燃烧不完全、炉渣残碳含量较高及炉膛温度偏低等现象。13 2.测试目的（1）了解和熟悉锅炉运行时热量的收、支平衡关系，即锅炉热平衡的组成。（2）测定锅炉的各项热损失，并分析研究减少热损失的途径，确定锅炉的热效率。（3）针对锅炉的运行状况，制定出解决方案，不断降低热损失，减少燃料消耗，提高锅炉热效率。3.测试原理3.1基本原理锅炉工作是将燃料释放的热量最大限度的传递给汽水工质，剩余的没有被利用的热量以各种不同的方式损失掉了。锅炉热效率测定实验的基本原理就是锅炉在稳定工况下进出热量的平衡。根据锅炉热平衡概念，可画出锅炉热平衡图如图1所示。图1锅炉热平衡图13 输入锅炉热量＝锅炉利用热量＋各种热损失图中（1）(kJ/kg)：锅炉输入热量；（2）(kJ/kg)：排烟热损失；（3）(kJ/kg)：化学未完全燃烧热损失；（4）(kJ/kg)：机械未完全燃烧热损失，链条炉包括：炉渣机械未完全燃烧热损失，飞灰机械未完全燃烧热损失与漏煤机械未完全燃烧热损失三项；（5）(kJ/kg)：锅炉向环境散热热损失；（6）(kJ/kg)：灰渣物理热损失等其他热损失。3.2计算方式锅炉热效率为锅炉利用热量占输入热量的百分数，用表示。它可由输入－输出热量法或热损失法通过实验求得。（1）输入－输出热量法：（2）热损失法：＝100－（＋＋＋＋）3.3热量计算(1)输入热量=Qnet，ad+（1）式中Qnet，ad――燃料收到基低位发热量，kJ/kg――燃料物理显热，kJ/kg13 本实验中，实验室的基准温度取环境温度，输入热量只计燃料收到基低位发热量Qnet，ad。(2)锅炉有效利用热量热水锅炉每小时有效吸热量按下式计算：kJ/h（2）式中G――热水锅炉每小时加热水量，kg/h；，――热水锅炉进水及出水的焓，kJ/kg。(3)机械未完全燃烧热损失链条炉kJ/kg（3）%式中――炉渣机械未完全燃烧热损失，kJ/kg；――飞灰机械未完全燃烧热损失，kJ/kg；――沉降灰机械未完全燃烧热损失，kJ/kg；――炉排漏煤机械未完全燃烧热损失，kJ/kg。本实验中，只计炉渣机械未完全燃烧热损失和飞灰机械未完全燃烧热损失，其计算公式为：kJ/kg；（4）kJ/kg。（5）式中、――分别为炉渣和飞灰中可燃物含量百分数，；13 、――分别为炉渣、飞灰量占入炉煤总灰量的质量份额。(4)排烟热损失排烟热损失按下式计算：kJ/kg；（6）式中――排烟的焓，kJ/kg，由烟气离开锅炉最后一个受热面处的烟气温度和该处的过量空气系数所决定，值在热平衡实验中测定；――排烟处的过量空气系数，热平衡实验时，值可由烟气分析测定气体成分，然后计算求得；——每kg燃料完全燃烧时所需的理论空气量，m3；——每干空气连同其带入的10g水蒸气在温度为℃时的焓；由于固体不完全燃烧热损失的存在，对1kg燃料所生成的烟气容积需乘以的修正值。通常排烟热损失是锅炉热损失中较大的一项，一般装有省煤器的水管锅炉，约为；不装省煤器时，往往高达以上。(5)化学未完全燃烧热损失（7）13 式中:――取样点处干烟气容积，如下式：（8）、――燃料收到基成分质量含量百分数，；、、、――取样点处干烟气中可燃气体、、、的容积百分比，。燃煤锅炉可认为。(6)散热损失参照国家标准，根据锅炉实际情况估算。(7)灰渣物理热损失kJ/kg（9）式中:——灰渣离开炉膛时的温度，当不直接测量时，链条炉＝600℃；——为炉渣可燃物含量,kJ/(kg.℃）它们由下式计算kJ/(kg.℃）（10）本实验中，只计算灰渣造成的热物理损失。13 4.测试方法本测试采用反平衡法（热损失法），反平衡试验法是测定出锅炉的各项热损失，而计算确定其热效率。可以从各项热损失的分析中找出减少热损失方式，合理利用能源、提高锅炉热效率的途径。5.测试项目（1）燃料（煤）的取样和检测，包括收到基低位发热量Qnet.ad,MJ/kg，收到基灰分Aar,%等特性；（2）主蒸汽的压力（P)、温度（tgq）和锅炉出力(D)；（3）给水温度tgs，℃；(4)炉渣可燃物含量Clz,％；(5)飞灰可燃物含量Cfh,％；（6）漏煤可燃物含量Clm,％；（7）排烟处RO2、O2、CO含量，％；（8）入炉冷空气温度tlk，℃；（9）排烟温度θpy，℃。13 6.测试点布置及测试仪表说明6.1测点布置示意图序号测点名称测点位置测点数量1炉渣取样锅炉出渣口12飞灰取样除尘器出灰口113 3漏煤取样炉排前端下方前灰箱出口14烟气成分空预器后1m内烟道直段15入炉冷空气温度送风机入口处16排烟温度空预器后1m内烟道直段17大气压力当地16.2测试仪表序号测试项目仪表名称备注1排烟温度热电偶温度计2烟气分析TESTO350分析仪3送风温度玻璃管温度计4给水、出水压力弹簧管式压力表5给水流量皮托管6灰渣中的含碳量天平7燃料低位发热量数显量热仪7.测试费用预算本次2台燃煤锅炉热效率测试预算的费用为15.0万元，详见附录一。预算主要包括以下项目：化验费、测试费、药剂费、人工费、差旅费和不可预见费等。13 附录一郴州钻石钨制品有限责任公司热效率测试费用预算表（2台锅炉）序号科目单价（万元）费用（万元）备注1.化验费燃料煤0.250.5每个科目各2项炉渣0.250.5飞灰0.250.5漏煤0.250.52.测试费3.06.02台锅炉3.药剂费1.04.人工费0.55.差旅费1.56.税费3.0按17%计7.不可预见费1.0按5%计8.合计15.013 附录二锅炉检测数据和计算结果综合表锅炉型号：测试日期：序号名称符号单位数据来源工况1工况2一、燃料特性1煤收到基碳Car%化验2煤收到基氢Har%化验3煤收到基氧Oar%化验4煤收到基硫Sar%化验5煤收到基氮Nar%化验6煤收到基灰分Aar%化验7煤收到基水分Mar%化验8煤干燥无灰基挥发分Vdaf%化验9煤收到基低位发热量Qnet，adMJ/kg化验二、水和蒸汽10主蒸汽压力PMPa试验11主蒸汽温度tgq℃试验12锅炉出力Dt/h试验13给水温度tgs℃试验三、锅炉反平衡效率13 14炉渣可燃物含量%化验15飞灰可燃物含量%化验16漏煤可燃物含量Clm%化验17炉渣份额αlz%选取18飞灰份额αfh%选取19漏煤份额αlm%选取20固体未完全燃烧热损失q4%计算21排烟处RO2RO2%试验22排烟处O2O2%试验23排烟处COCO%试验24修正系数Kq4%计算25空气过剩系数αpy　计算26理论空气量Nm3/kg计算27RO2容积VRO2Nm3/kg计算28理论氮气体积VON2Nm3/kg计算29理论水蒸汽容积V0H2ONm3/kg计算30排烟处水蒸汽体积VH2ONm3/kg计算31排烟处干烟气体积VgyNm3/kg计算32排烟处烟气体积VpyNm3/kg计算33气体未完全燃烧热损失q3%计算34入炉冷空气温度tlk℃试验13 35排烟温度θpy℃试验36N2份额N2%计算37RO2定压比热CRO2kJ/Nm3·℃查表38O2定压比热CO2kJ/Nm3·℃查表39N2定压比热CN2kJ/Nm3·℃查表40H2O定压比热CH2OkJ/Nm3·℃查表41飞灰定压比热CfhkJ/Nm3·℃查表42空气定压比热CkqkJ/Nm3·℃查表43排烟处干烟气平均定压比热CgykJ/Nm3·℃计算44排烟处烟气焓HpykJ/kg计算45入炉冷空气焓HlkkJ/kg计算46排烟热损失q2%计算47散热损失q5%查表48灰渣温度tlz℃选取49灰渣焓HlzkJ/kg查表50灰渣物理热损失q6%计算51热损失之和Σq%计算52反平衡热效率η%计算53修正后热效率ηx%计算13