某300MW电站锅炉最佳过量空气系数的确定
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摘 要：文章根据某300mw锅炉的主要运行参数，结合锅炉热平衡原理，利用数学模型确定了稳定负荷下锅炉的最佳过量空气系数，拟出了最佳过量空气系数与锅炉负荷之间的关系曲线，从而确定了锅炉的最高热效率。希望运用此次的建模结果，可以有效地帮助电厂合理调整锅炉的运行参数，使其达到优化运行。
前言
锅炉是火力发电厂的重要设备之一，其经济性也决定了整个火力发电厂的运行成本。锅炉运行优化是节能降耗、提高能源利用率的有效措施，可以有效提高锅炉热效率，降低机组供电煤耗率，提高电力企业的竞争力。
文章针对工程实际采用反平衡法对该300MW电站锅炉进行分析，为了提高锅炉效率，优化锅炉运行，首先要确定过量空气系数。过量空气系数是锅炉运行过程中一个比较重要的参数，它的大小直接影响锅炉的经济运行。所以找到符合工程实际的某一稳定负荷下的最佳过量空气系数对锅炉的安全经济运行具有非常重要的意义[1，2]。
1 过量空气系数的定义[3]
为使燃料在炉内完全燃烧，减小不完全燃烧热损失，实际送入炉内的空气量要比理论空气量大一些，这个空气量叫做实际供给空气量，其与理论空气量的比值称为过量空气系数，即：
？琢=■ （1）
其中：Vk-实际空气量；V0-理论空气量
2 最佳过量空气系数的确定
在运行过程中，过量空气系数过大，炉内温度降低，燃烧恶化，排烟体积增大，锅炉的机械不完全燃烧热损失q4、化学不完全燃烧热损失q3和排烟热损失q2增大；过量空气系数过小，又会导致炉内缺氧，燃烧不完全，机械不完全燃烧热损失q4和化学不完全燃烧热损失q3增大。因为q2、q3、q4三项损失之和占锅炉所有损失的95%以上，所以最佳过量空气系数应使q2、q3、q4之和为最小[4]。
2.1 最佳过量空气系数的确定
综合前面分析可得到q2+q3+q4的值：
表1 锅炉负荷对最佳过量空气系数的影响
3 锅炉热效率的确定
工程上常见的锅炉热效率的确定方法有二种：一种是正平衡法，即用有效利用热量除以输入热量；另一种是反平衡法，即用100减去锅炉的各项热损失。利用反平衡法时其各项热损失的测定较正平衡法方便、准确，而且通过对各项热损失的测定也可以直观的找到提高锅炉效率的途径。所以文章采用反平衡法计算锅炉热效率。即：
（2）
3.1 散热损失q5
锅炉在运行中，由于汽包、联箱、汽水管道、炉墙等的温度均高于外界空气的温度，这些地方就会通过自然对流和辐射换热向外散发热量，形成锅炉的散热损失。即：
（3）
其中：q■■-锅炉额定蒸发量下的散热损失；De-锅炉额定蒸发量，t/h；D-锅炉实际蒸发量，t/h；
3.2 灰渣物理热损失q6
锅炉炉渣排出炉外时带出的热量，形成灰渣物理热损失。
（4）
经查表得ch？兹h=559.8kJ/kg，求得q6=0.0344%。
3.3 锅炉热效率
将各项热损失求和？撞q=q2+q3+q4+q5+q6，并最终求得锅炉热效率与过量空气系数之间的关系并利用多项式拟合曲线，该锅炉运行时，氧量的数值应该在曲线所提供的最佳值附近运行，其锅炉热效率可以达到最高值。
4 结束语
文章通过对现场数据的监测，对已知的锅炉运行参数进行分析，利用锅炉热平衡的基本理论和方法，通过计算、查表等手段求得不同过量空气系数下锅炉排烟热损失q2、气体不完全燃烧热损失q3以及固体不完全燃烧热损失q4的大小，并将计算的结果进行多项式拟合，拟合出在不同稳定负荷下最佳过量空气系数的变化曲线，并利用反平衡的方法求出锅炉效率，进而得出锅炉效率与过量空气系数之间的关系，为实际锅炉的优化运行提供了理论依据。
参考文献
[1]阎顺林，张斌，刘帅，等.负荷对电站锅炉运行参数影响特性分析及应达值的确定[J].能源工程，2009（6）：32-36.
[2]韩玉杰.电站实际运行过量空气系数的计算及最佳值得确定[J].应用能源技术，2009（4）：20-21.
[3]严顺林，张斌，吴换英，等.电站锅炉最佳过量空气系数的研究[J].发电设备，2010（4）：237-240.
[4]叶江明，电厂锅炉原理及设备[M].北京：中国电力出版社，2010.
作者简介：杨松（1976-），女，吉林长春人，长春工程学院能源与动力工程学院讲师，硕士，主要从事电厂节能理论及火电机组经济性评价方法方面的研究。