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2001年第16卷第4期 Vol. 16No. 42001电 力 学 报
(总第57期) JOURNA L OF E LECTRIC POWER (Sum. 57)
文章编号: 1005-6548(2001) 04-0283-03
影响锅炉煤耗的主要原因及对策
李耀荣1
(11山西铝厂热电分厂, 山西河津 043300)
Ξ
Major F actors A ffecting Coal Consumption of Boilers and Countermeasures
LI Y ao 2rong 1
(11Shanxi Aluminum Plant ,Hejin 043300,China )
摘 要: 从成本控制和经济性角度对山西铝厂热电分厂锅炉煤耗高的原因进行了分析计算, 找出了影响锅炉煤耗的主要原因, 并根据经验, 提出了相应的解决办法, 改造后的数据表明, 经济效益明显提高。
关键词: 电厂锅炉; 煤耗; 节能中图分类号: TK 224 文献标识码: B
Abstract : From the economic and cost control , the analysis and the calculation points out the main reas ons of in fluencing coal consum ption and corrcsponding meaaurcs according to experiences of Shanxi Alumiuum Plant. which has certein instructive signification for saving ener 2gy and decreasing consum ption.
K ey Words : power plant ; boiler ; coal consum ption ; saving energy
成本、增加效益具有十分重要的意义。
按照热电分厂锅炉设计, 目前所用煤种的燃烧煤耗应为130. 3kg/t. 但实际煤耗比设计煤耗高14. 1kg/t. 因此分析原因, 针对性地提出解决措施
非常重要。
1 影响煤耗的主要因素的分析计算
影响锅炉煤耗的主要因素应从如下四方面来考虑, 以WG Z130/39-Ⅱ型锅炉为例。
111 给水温度对煤耗的影响
在计算燃料消耗量时, 给水温度是一个重要参数。锅炉设计给水温度170℃, 但实际运行中低了很多, 表1列出了不同给水温度条件下对应的煤耗上升量。
表1 不同给水温度下的吨汽煤耗及上升量给水温度/℃
120
130
140
150
160
170
煤 耗/kg ・t -1139. 3137. 5135. 7133. 9132. 1130. 3
引 言
山西铝厂热电分厂2000年度成本分析显示, 全年使用原煤131. 3万t , 煤耗为144. 4kg/t , 占分厂单位成本的45. 6%, 若煤耗下降1kg , 则分厂单位成本下降0. 31%, 显然, 降低锅炉煤耗对该分厂降低
Ξ收稿日期: 2001-04-27
煤耗上升/kg ・t -197. 25. 43. 61. 80
锅炉给水温度低, 主要有三方面原因, 一是主体设备不能达参数运行, 导致高压加热器(以下简称高加) 进汽压力不稳定, 无法正常运行; 二是疏水器原采用老式浮球式, 故障率高, 经常维修, 影响高
作者简介: 李耀荣(1987-) , 男, 山西临猗县人, 山西铝厂热电分厂工程师, 从事热能专业研究。
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2001年电 力 学 报 284
加投入率; 三是高加设计为U 型管式, 换热器效率低。据统计2000年度给水温度平均在130℃左右, 按照表1, 将导致吨汽煤耗上升7. 2kg. 可见给水温度对煤耗的影响是非常大的。
右, 与设计的3%相差较大, 这必然造成了大量的热量损失和锅炉煤耗的上升。
锅炉连续排污率从3%高到6%时, 产汽煤耗上升1. 2%, 约为1. 56kg/t [1]。
112 锅炉热效率对煤耗的影响
锅炉热效率对煤耗的影响是直接的。热电分厂锅炉热效率设计为89. 31%, 但实际运行时热效率会发生变化。为有利于分析研究并找出降低热损失, 提高热效率的途径, 应采用比较精确、可靠的反平衡法来测定热效率。其关键是求出q 2～q 6各项热损失。
——q 2—排烟热损失。主要受排烟温度影响,
114 其它因素的影响
其它因素包括对煤场的盘存误差, 仪表计量误差、露天煤场自然损耗等, 尤其是雨水冲失、风力吹失、氧化挥发等引起的自然损耗, 往往占到总煤量的1%左右, 折算到吨汽煤耗约为1. 30kg.
115 影响因素情况汇总
由于整体评估推算锅炉煤耗存在盘存、计量、监测、化验等误差及运行波动的干扰, 不可测因素的影响等, 再考虑大量估算时的误差, 一般允许推算值与实际值有7. 3%的误差。以上分析结果汇总见表2, 其代表了影响煤耗的主要原因。
表2 影响煤耗因素统计表
相关因素影响煤耗
给水锅炉汽水自然计算
合计实际值
温度热效率损耗损耗误差
7. 2
3. 0
1. 56
1. 3013. 06
14. 1
7. 3%
2000年度锅炉的排烟温度平均值为160℃, 比设计
值148℃高12℃, 相应的排烟热损失为7. 6%[1]。锅炉排烟温度高, 主要是锅炉受热面局部有积灰、结焦和堵塞所造成的。
q 3———化学不完全燃烧损失。按设计值可取0. q 4———机械不完全燃烧损失。主要是飞灰可燃
物的损失。据统计锅炉的飞灰可燃物含量平均值为12%, 相应的机械不完全燃烧损失为4. 8%[2], 主要原因是煤粉细度过粗, 平均R 90=20. 8%, 导致煤粉在炉内燃烧状况不好, 使q 4增大。
——q 5—散热损失。设计时按满负荷考虑取为
2 降低锅炉煤耗的途径与办法
由上可知, 影响锅炉煤耗的因素是多方面的, 而且影响程度各不相同, 因此, 降低锅炉煤耗应权衡主次, 综合治理。
0. 6%,2000年度锅炉的平均负荷为131t/h , 基本
211 确保锅炉给水温度合格, 是降低煤耗的
上与额定流量130t/h 相符, 因此q 5可取0. 6%.
——q 6—灰渣物理热损失。可按设计值取为0.
关键
给水温度对锅炉煤耗的影响是7. 2kg/t , 是各项因素中最大的一项。从表1可知, 给水温度每降低10℃, 锅炉产汽煤耗上升1. 8kg , 所以确保给水温度合格是降低锅炉煤耗的关键, 具体措施:一是把高加汽源由汽机二段抽汽改为一段抽汽, 并强化运行管理, 严格按《规程》操作, 保证设备达参数值运行; 二是通过技术改造, 把疏水器由老式浮球式改为汽液二相调整式, 这种疏水器不仅调节能力强, 而且运行周期长; 三是把高加由原来的U 型管式改为螺旋管式换热器, 强化换热效果。该厂采用以上措施后,2001年1～3月份统计, 两台高加同时投入率达98%, 平均给水温度达165℃, 较未改时
以上几项相加, 锅炉总热损失合计为13%。因此, 锅炉热效率为87%, 这比设计热效率低2. 31%。将使煤耗上升3. 0kg/t.
113 锅炉本体汽水损失对煤耗的影响
锅炉本体汽水损失包括连续排污、定期排污、蒸汽吹灰及锅炉本体疏水、泄漏等, 但主要来自连续排污。由于锅炉用水绝大部分是氧化铝蒸发回水, 蒸发回水的碱度、铁钠含量经常超过锅炉水质标准, 又没有相应的水处理设施, 因此运行中只有通过加大锅炉连续排污量以确保炉水及过热蒸汽品质符合要求, 导致锅炉汽水损失常达到6%左
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第4期 李耀荣:影响锅炉煤耗的主要原因及对策 285提高35℃.
要因素。解决的措施之一是控制好锅炉连续排污量, 把过去蒸发回水每h 化验一次改为15min 化验一次, 确保合格后使用, 并根据蒸发回水品质变化及时调整排污率; 措施之二是加强锅炉本体的无泄漏治理。前面的分析计算没有考虑除连续排污之外的锅炉汽水泄漏量, 实际运行表明, 这部分的泄漏及所产生的热损失还是相当大的。在停炉检修期间, 加强对本体数以百计的阀门、法兰的检查维修, 搞好无泄漏治理工作, 是非常必要的。
212 降低锅炉飞灰可燃物含量, 提高锅炉热
效率
可以通过燃烧调整和制粉系统的调整来改变燃烧工况来进行:一是严格检查和控制煤粉细度, 保证煤粉细度控制在最佳范围之内(R 90=13～14%) ; 二是做好钢球筛选工作, 球磨机在运
行2500～3000h 后, 必须对钢球进行筛选, 将直径小于15mm 的钢球及金属废物、矿石、木片等杂物清除, 确保球磨机装球量为筒体容积的20～30%。经过调整, 现在该厂锅炉飞灰可燃物含量为7. 6%。相应的q 4=3. 4%[2], q 4调整后比调整前降低
215 加强煤场管理, 减少不必要的自然损耗
煤场管理的主要任务就是搞好煤的验收、储存保管以及配用。特别是储存保管方面, 应建立严格的规章制度, 如采用防风、防雨、防尘、防自燃等措施, 煤堆不宜过高, 储量不宜过大等等。
了1. 4%。
213 降低锅炉排烟温度, 提高锅炉热效率
该厂过去由于人为原因和管理上的疏忽, 锅炉的吹灰系统已不能用, 锅炉打焦清灰仅靠停炉后人工清理疏通, 导致排烟温度升高, 通过改造, 逐步完善了锅炉吹灰打焦系统, 杜绝了各处烟道漏风; 强化燃烧调整, 规定锅炉排烟温度在145～150℃之间, 并严格考核。统计表明, 一季度锅炉排烟温度平均为149. 2℃。相应的排烟热损失为6. 9%
[1]
3 结束语
据分析,2000年10月对高加系统的改造和制粉系统的调试完成后, 取得了明显效果。统计结果表明,2001年一季度锅炉吨汽煤耗平均值为134. 3kg. 比去年平均值降低10. 1kg , 经济效益非常明显,
同时, 运行的稳定性和安全性也得到了保障。参考文献:
[1] 全国地方电厂安全文明生产达标资料汇编119991[2] 曾纬西1锅炉设备及运行1重庆电力技工学校1北
。
214 减少锅炉本体汽水损失, 提高运行经济
性
锅炉本体汽水损失是引起煤耗上升的又一主
京:水利电力出版社119931
[责任编辑:邢德山]
(上接第282页
)
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4 结束语
本设计突出特点是可在不对老式表做太大的改动下, 完成人工向智能的转变, 改造成本低, 易于推广。同时使用AT9301与UM3758-108A 构成的电路成功地利用了电力线作为传输介质。参考文献:
[1] 电子工程手册编委会编1中外集成电路简明速查手册
1北京:电子工业出版社,1991,334～4221
[2] 侯紫达, 曹焕林1单片机原理与接口应用1北京:兵器
工业出版社,1997,190～1951
图6 INT -EXT 中断流程图
[责任编辑:王 琨]
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2001年第16卷第4期 Vol. 16No. 42001电 力 学 报
(总第57期) JOURNA L OF E LECTRIC POWER (Sum. 57)
文章编号: 1005-6548(2001) 04-0283-03
影响锅炉煤耗的主要原因及对策
李耀荣1
(11山西铝厂热电分厂, 山西河津 043300)
Ξ
Major F actors A ffecting Coal Consumption of Boilers and Countermeasures
LI Y ao 2rong 1
(11Shanxi Aluminum Plant ,Hejin 043300,China )
摘 要: 从成本控制和经济性角度对山西铝厂热电分厂锅炉煤耗高的原因进行了分析计算, 找出了影响锅炉煤耗的主要原因, 并根据经验, 提出了相应的解决办法, 改造后的数据表明, 经济效益明显提高。
关键词: 电厂锅炉; 煤耗; 节能中图分类号: TK 224 文献标识码: B
Abstract : From the economic and cost control , the analysis and the calculation points out the main reas ons of in fluencing coal consum ption and corrcsponding meaaurcs according to experiences of Shanxi Alumiuum Plant. which has certein instructive signification for saving ener 2gy and decreasing consum ption.
K ey Words : power plant ; boiler ; coal consum ption ; saving energy
成本、增加效益具有十分重要的意义。
按照热电分厂锅炉设计, 目前所用煤种的燃烧煤耗应为130. 3kg/t. 但实际煤耗比设计煤耗高14. 1kg/t. 因此分析原因, 针对性地提出解决措施
非常重要。
1 影响煤耗的主要因素的分析计算
影响锅炉煤耗的主要因素应从如下四方面来考虑, 以WG Z130/39-Ⅱ型锅炉为例。
111 给水温度对煤耗的影响
在计算燃料消耗量时, 给水温度是一个重要参数。锅炉设计给水温度170℃, 但实际运行中低了很多, 表1列出了不同给水温度条件下对应的煤耗上升量。
表1 不同给水温度下的吨汽煤耗及上升量给水温度/℃
120
130
140
150
160
170
煤 耗/kg ・t -1139. 3137. 5135. 7133. 9132. 1130. 3
引 言
山西铝厂热电分厂2000年度成本分析显示, 全年使用原煤131. 3万t , 煤耗为144. 4kg/t , 占分厂单位成本的45. 6%, 若煤耗下降1kg , 则分厂单位成本下降0. 31%, 显然, 降低锅炉煤耗对该分厂降低
Ξ收稿日期: 2001-04-27
煤耗上升/kg ・t -197. 25. 43. 61. 80
锅炉给水温度低, 主要有三方面原因, 一是主体设备不能达参数运行, 导致高压加热器(以下简称高加) 进汽压力不稳定, 无法正常运行; 二是疏水器原采用老式浮球式, 故障率高, 经常维修, 影响高
作者简介: 李耀荣(1987-) , 男, 山西临猗县人, 山西铝厂热电分厂工程师, 从事热能专业研究。
中国锅炉信息网 www.boilerinfo.net
2001年电 力 学 报 284
加投入率; 三是高加设计为U 型管式, 换热器效率低。据统计2000年度给水温度平均在130℃左右, 按照表1, 将导致吨汽煤耗上升7. 2kg. 可见给水温度对煤耗的影响是非常大的。
右, 与设计的3%相差较大, 这必然造成了大量的热量损失和锅炉煤耗的上升。
锅炉连续排污率从3%高到6%时, 产汽煤耗上升1. 2%, 约为1. 56kg/t [1]。
112 锅炉热效率对煤耗的影响
锅炉热效率对煤耗的影响是直接的。热电分厂锅炉热效率设计为89. 31%, 但实际运行时热效率会发生变化。为有利于分析研究并找出降低热损失, 提高热效率的途径, 应采用比较精确、可靠的反平衡法来测定热效率。其关键是求出q 2～q 6各项热损失。
——q 2—排烟热损失。主要受排烟温度影响,
114 其它因素的影响
其它因素包括对煤场的盘存误差, 仪表计量误差、露天煤场自然损耗等, 尤其是雨水冲失、风力吹失、氧化挥发等引起的自然损耗, 往往占到总煤量的1%左右, 折算到吨汽煤耗约为1. 30kg.
115 影响因素情况汇总
由于整体评估推算锅炉煤耗存在盘存、计量、监测、化验等误差及运行波动的干扰, 不可测因素的影响等, 再考虑大量估算时的误差, 一般允许推算值与实际值有7. 3%的误差。以上分析结果汇总见表2, 其代表了影响煤耗的主要原因。
表2 影响煤耗因素统计表
相关因素影响煤耗
给水锅炉汽水自然计算
合计实际值
温度热效率损耗损耗误差
7. 2
3. 0
1. 56
1. 3013. 06
14. 1
7. 3%
2000年度锅炉的排烟温度平均值为160℃, 比设计
值148℃高12℃, 相应的排烟热损失为7. 6%[1]。锅炉排烟温度高, 主要是锅炉受热面局部有积灰、结焦和堵塞所造成的。
q 3———化学不完全燃烧损失。按设计值可取0. q 4———机械不完全燃烧损失。主要是飞灰可燃
物的损失。据统计锅炉的飞灰可燃物含量平均值为12%, 相应的机械不完全燃烧损失为4. 8%[2], 主要原因是煤粉细度过粗, 平均R 90=20. 8%, 导致煤粉在炉内燃烧状况不好, 使q 4增大。
——q 5—散热损失。设计时按满负荷考虑取为
2 降低锅炉煤耗的途径与办法
由上可知, 影响锅炉煤耗的因素是多方面的, 而且影响程度各不相同, 因此, 降低锅炉煤耗应权衡主次, 综合治理。
0. 6%,2000年度锅炉的平均负荷为131t/h , 基本
211 确保锅炉给水温度合格, 是降低煤耗的
上与额定流量130t/h 相符, 因此q 5可取0. 6%.
——q 6—灰渣物理热损失。可按设计值取为0.
关键
给水温度对锅炉煤耗的影响是7. 2kg/t , 是各项因素中最大的一项。从表1可知, 给水温度每降低10℃, 锅炉产汽煤耗上升1. 8kg , 所以确保给水温度合格是降低锅炉煤耗的关键, 具体措施:一是把高加汽源由汽机二段抽汽改为一段抽汽, 并强化运行管理, 严格按《规程》操作, 保证设备达参数值运行; 二是通过技术改造, 把疏水器由老式浮球式改为汽液二相调整式, 这种疏水器不仅调节能力强, 而且运行周期长; 三是把高加由原来的U 型管式改为螺旋管式换热器, 强化换热效果。该厂采用以上措施后,2001年1～3月份统计, 两台高加同时投入率达98%, 平均给水温度达165℃, 较未改时
以上几项相加, 锅炉总热损失合计为13%。因此, 锅炉热效率为87%, 这比设计热效率低2. 31%。将使煤耗上升3. 0kg/t.
113 锅炉本体汽水损失对煤耗的影响
锅炉本体汽水损失包括连续排污、定期排污、蒸汽吹灰及锅炉本体疏水、泄漏等, 但主要来自连续排污。由于锅炉用水绝大部分是氧化铝蒸发回水, 蒸发回水的碱度、铁钠含量经常超过锅炉水质标准, 又没有相应的水处理设施, 因此运行中只有通过加大锅炉连续排污量以确保炉水及过热蒸汽品质符合要求, 导致锅炉汽水损失常达到6%左
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第4期 李耀荣:影响锅炉煤耗的主要原因及对策 285提高35℃.
要因素。解决的措施之一是控制好锅炉连续排污量, 把过去蒸发回水每h 化验一次改为15min 化验一次, 确保合格后使用, 并根据蒸发回水品质变化及时调整排污率; 措施之二是加强锅炉本体的无泄漏治理。前面的分析计算没有考虑除连续排污之外的锅炉汽水泄漏量, 实际运行表明, 这部分的泄漏及所产生的热损失还是相当大的。在停炉检修期间, 加强对本体数以百计的阀门、法兰的检查维修, 搞好无泄漏治理工作, 是非常必要的。
212 降低锅炉飞灰可燃物含量, 提高锅炉热
效率
可以通过燃烧调整和制粉系统的调整来改变燃烧工况来进行:一是严格检查和控制煤粉细度, 保证煤粉细度控制在最佳范围之内(R 90=13～14%) ; 二是做好钢球筛选工作, 球磨机在运
行2500～3000h 后, 必须对钢球进行筛选, 将直径小于15mm 的钢球及金属废物、矿石、木片等杂物清除, 确保球磨机装球量为筒体容积的20～30%。经过调整, 现在该厂锅炉飞灰可燃物含量为7. 6%。相应的q 4=3. 4%[2], q 4调整后比调整前降低
215 加强煤场管理, 减少不必要的自然损耗
煤场管理的主要任务就是搞好煤的验收、储存保管以及配用。特别是储存保管方面, 应建立严格的规章制度, 如采用防风、防雨、防尘、防自燃等措施, 煤堆不宜过高, 储量不宜过大等等。
了1. 4%。
213 降低锅炉排烟温度, 提高锅炉热效率
该厂过去由于人为原因和管理上的疏忽, 锅炉的吹灰系统已不能用, 锅炉打焦清灰仅靠停炉后人工清理疏通, 导致排烟温度升高, 通过改造, 逐步完善了锅炉吹灰打焦系统, 杜绝了各处烟道漏风; 强化燃烧调整, 规定锅炉排烟温度在145～150℃之间, 并严格考核。统计表明, 一季度锅炉排烟温度平均为149. 2℃。相应的排烟热损失为6. 9%
[1]
3 结束语
据分析,2000年10月对高加系统的改造和制粉系统的调试完成后, 取得了明显效果。统计结果表明,2001年一季度锅炉吨汽煤耗平均值为134. 3kg. 比去年平均值降低10. 1kg , 经济效益非常明显,
同时, 运行的稳定性和安全性也得到了保障。参考文献:
[1] 全国地方电厂安全文明生产达标资料汇编119991[2] 曾纬西1锅炉设备及运行1重庆电力技工学校1北
。
214 减少锅炉本体汽水损失, 提高运行经济
性
锅炉本体汽水损失是引起煤耗上升的又一主
京:水利电力出版社119931
[责任编辑:邢德山]
(上接第282页
)
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本设计突出特点是可在不对老式表做太大的改动下, 完成人工向智能的转变, 改造成本低, 易于推广。同时使用AT9301与UM3758-108A 构成的电路成功地利用了电力线作为传输介质。参考文献:
[1] 电子工程手册编委会编1中外集成电路简明速查手册
1北京:电子工业出版社,1991,334～4221
[2] 侯紫达, 曹焕林1单片机原理与接口应用1北京:兵器
工业出版社,1997,190～1951
图6 INT -EXT 中断流程图
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