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苏电电气年夜气网讯:1、概述 目前国内循环流化床汽锅性能考核主要采用两个标准,一个是按ASME-PTC性能试验标准,另一个是按GB结合DL/T964-2005进行考核[1]由于考核标准的不统一,再加上约定的边界条件不同,致使效率指标参考性较差,甚至呈现对同一台机组按不同标准进行考核时,其效率值相差高达1%以上,对电厂的经济性阐发极其不利 2、几点说明 为了便于阐发,先对以下几个问题进行说明: 2.1正平衡法及反平衡法 效率考核主要有正平衡法和反平衡法两种[1],由于正平衡法误差较年夜,且不利于对影响汽锅效率的因素进行阐发,因此目前行业内普遍采用反平衡法,即:汽锅热效率=(1-各项损失之和/输入量×100% 本文所有阐发均基于反平衡法进行的 2.2净效率与毛效率 净效率是指将汽锅燃料的放热作为唯一热输入,将其他热量(如燃料显热雾化介质热量等作为整个能量循环的中间进程的一种效率算法[2-5]毛效率是将包括燃料放热燃料显热空气显热及其他进入汽锅的热量均计入汽锅热输入的一种算法 采用燃料效率很是有利于计较电厂的煤耗,即燃料输入热乘以汽锅效率即为热输出,很是直不雅精练,因此本文以净效率为基准进行阐发 2.3高位热效率与低位热效率 ASME标准采用高位热效率进行考核,即计较燃料输入热是含汽化潜热的[3]而我国标准则采用燃料的低位热效率进行考核众所周知,由于汽锅的排烟温度通常高于水露点温度,燃料中的汽化潜热在现阶段的电站汽锅中是无法利用的,因此采用低位热效率加倍直不雅便捷,更有利于经济性阐发,在我国即便采用ASME标准进行考核,也要折算到低位热效率,这对汽锅的经济性核算影响不年夜 2.4其他 由于ASME与国标性能考核试验的理念根基相同,大都计较体例是相通的,因此本文不再对效率考核计较体例一一进行罗列,仅对两者的主要不同点进行对比,特此说明 3、由于考核标准引起的CFB热效率的偏差 与煤粉汽锅不同,流化床汽锅的一二次风机的压头较高,致使进入汽锅的冷风温度要远高于情况温度,以150MW品级流化床汽锅为例,通常一次风机温升高达20℃,二次风机温升约15℃左右,这一点与煤粉汽锅是不同的,对风机温升问题,采用两种标准计较出的效率损失就相差很是年夜了这就主要反应在了Q2损失项了,即汽锅排烟热损失 排烟热损失就是由燃烧产生的烟气带走的热量损失[4],按照ASMEPTC规定,排烟损失为汽锅排烟温度对应的烟气焓减去空气预热器入口冷风温度对应的烟气焓而取得Q2损失按照我国GB和DL/T964-2005规定,排烟损失则采用汽锅排烟温度对应的烟气焓减去情况温度烟气焓 例如当情况温度为20℃,空预器入口冷风温度为35℃,排烟温度为130℃的条件,按ASME标准计较排烟损失为温差为95℃所对应的烟气焓,而按国标计较,则应按温差为110℃所对应的排烟焓,两者相差15℃,效率相差接近1%左右 对风机引起的温升的问题,国标与ASME的理念是不同的,国标把风机温升作为外热源措置,行将其计入毛效率中的热输入项,相当于增年夜了效率的分母而ASME把风机温升作为热增益措置把该部分热量直接从Q2损失项中扣除,相当于削减了损失项中的分子 对以上两种考核体例,笔者认为ASME体例加倍科学,理由如下: 1风机温升的能量来自于厂用电,而在整个电厂的能量平衡中,厂用电已经作为损失项剔除,风机的热增益相当于从厂用电这个损失项中捡回来的热量,由于燃料效率算法中输入热仅考虑燃料放热,因此将捡回来这部分热量抵扣部分烟气损失是公道的,整个电厂的能量平衡是闭环的 2对国标将这部分热量作为输入热考虑的体例实际上与净效率的算法不符,在实际考核中通常采用疏忽此部分影响的措置体例,即在厂用电中将风机的能耗扣除后,其中转化为热能回送回汽锅的这部分热量是疏忽的,从能量平衡角度来说该算法存在一定的漏洞 3排烟损失的年夜小是汽锅对烟气的冷却能力一个重要标志,排烟温度的理论极限值只能是空预器入口冷风温度,而不是情况温度,从这点考虑,ASME计较体例更具参考性 4、排渣温度选取的影响 流化床汽锅的底渣比率要远高于煤粉汽锅的10~15%,通常在50%左右,而国内流化床汽锅以低热值高灰分燃料为主,底渣显热损失所占的权重更年夜底渣损失的计较体例与采用的冷渣器型式有很年夜关系,目前冷渣器主要有风冷型水冷型和风水联合冷却型三种,国内年夜型流化床汽锅主要采用水冷滚筒冷渣器,下面以水冷滚筒冷渣器为例进行阐发 国内年夜型流化床汽锅招投标及汽锅手艺协议中规定的Q6损失的考核体例主要有以下两种: 1采用炉膛排渣温度进行计较该算法是将性能考核界限点界说在冷渣器入口,行将冷渣器部分隔离在系统外 2采用冷渣器出口排渣温度进行计较该算法是将性能考核界限点界说在冷渣器出口,行将冷渣器划分在系统内 由于约定的边界条件不同,致使性能考核效率值相差很是年夜,当然该值与燃料灰分脱硫产品及燃料热值有很年夜关系,折算灰分越高,影响越年夜,以某300MW矸石燃料流化床汽锅为例,燃料是低位热值3150Kcal/kg灰分46%的矸石,其底渣量高达67t/h,若按冷渣器出口渣温(150℃计较排渣损失,其Q6损失仅为0.24%,若以炉膛排渣温度(890℃计较,其Q6损失则高达2.14%由于两种算法引起的效率差值接近2% 至于采用哪种体例更公道,我们首先看一下冷渣器冷却水系统,通常冷却水主要取自汽锅冷凝水,冷却水流经冷渣器后返回到汽轮机低加系统由于冷渣器收受接管的热量没有直接回送到汽锅,即没有被汽锅系统利用,对过热系统及再热系统没有进献,不能直接下降汽锅煤耗,因此采用汽锅排渣温度计较效率是公道的 之所以有将冷渣器划在汽锅热力系统之内的做法,是将冷渣器送入到汽轮机回热系统的热量作为热输出考虑的,即汽锅热输出包括过热蒸汽,再热蒸汽(如有与冷渣器回送热量三部分该算法从某些方面来说是公道的,但却不利于全厂的能量平衡计较,因为该方案除将部分热量回送到系统同时,还对循环效率产生了一定的影响,会使整个电厂的能量平衡计较变得很是复杂,因此不建议采用 除以上两种情况外,还存在以下几种特殊情况: 1将冷渣器热量作为供热或工业用气等对该种情况,底渣热量虽然没有对一二次汽产生进献,但该热量的确没有损失失落,笔者认为比较公道的算法仍是将其作为全厂的热增益考虑,即先算损失,然后再算收益的体例更公道 2风冷冷渣器和风水冷冷渣器由于风冷部分收受接管的热量是直接回送到炉膛的,因此所有算法均将风冷冷渣器或风水联合冷渣器中风收受接管的热量计入汽锅效率,该算法目前没有争议 5、结论 由于采用标准不同及考核条件不统一,目前国内各个项目的流化床汽锅效率考核值无法直接比对,不利于经济性阐发,对本文谈到的两个问题,笔者加倍倾向ASME标准体例结合炉膛排渣温度计较Q6的体例进行性能考核。