1 000mw直流鍋爐汽壓強度圖譜分析

1、第45卷第1期2014年1月鍋爐技術BOILERTECHNOLOGYV0145，No1Jan，20141000MW直流鍋爐汽壓強度圖譜分析周興1，梁明仁1，王偉2，鄭之民1，王春波1(1華北電力大學能源動力與機械工程學院，河北保定071003；2河北大唐國際豐潤熱電有限公司，河北唐山064000)摘要：應用直流鍋爐汽壓微分關系式，針對某1000MW直流鍋爐，定量分析了各影響因子在典型負荷下對汽壓的影響，并繪制了影響因子強度圖譜。發(fā)現(xiàn)輸入

2、熱量、燃煤量、鍋爐效率、給水焓、給水量對汽壓的影響最大，而其他因素影響相對較小。所得結論可為超臨界直流鍋爐的控制研究提供理論依據(jù)及指導作用。關鍵詞：直流鍋爐；汽壓特性；影響因子；強度系數(shù)；圖譜分析中圖分類號：TK2292文獻標識碼：A文章編號：1672—4763(2014)01—0005—030前言超臨界直流機組在提高發(fā)電效率，節(jié)約能源資源，減少污染等方面具有很大的優(yōu)勢。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在亞臨界機組的熱力循環(huán)效率一般在35％左右，超臨界直流機

3、組的熱力循環(huán)效率可提高到45％左右。根據(jù)我國現(xiàn)役600Mw亞臨界機組和超臨界機組的比較，其熱耗可降低近800kJ／kWh，發(fā)電煤耗可降低45g／kWh[1]。由于超臨界直流鍋爐沒有汽包，造成汽壓和汽溫變化相互影響[2]，汽壓特性與汽包鍋爐有很大不同[3]。機組的主蒸汽壓力參數(shù)對機組的安全性和經濟性能有著十分重要影響[4_]，因此掌握直流鍋爐汽壓特性的變化規(guī)律，對于機組的控制[6]，經濟運行、降低一次能源消耗、保護環(huán)境具有重要的實際意義。

4、本文在直流鍋爐汽壓微分關系式的基礎上，以1000Mw機組(配套無調節(jié)的級汽輪機在純滑壓條件下運行)為例，借助汽壓微分關系式計算了相關影響因子的系數(shù)。通過汽壓影響強度系數(shù)圖譜揭示各影響因子對汽壓的影響強度，為機組的運行和汽壓控制提供依據(jù)。本文方法也可為其它類型機組的同類問題的解決提供參考。1汽壓影響因素及微分關系式由能量守恒、質量守恒可以得到：—dp—o—MdX(1)po式中：P?！髌麎海琈Pa；dp?！髌麎旱脑隽?，MPa；dX—

5、—主汽壓相對影響因子組矩陣；M——壓力相對影響因子的系數(shù)強度矩陣M—EMlM2M9]與dX一一對應。M—A，A，AA，AzA。Air考氣A咋《毛如”A^r]dX=c訾警案警等dh。。dh，。dG：，d(h”：，h’：，)7r瓦瓦百7]_。式中：B——燃煤量，t／h；Q，——輸入鍋爐熱量，kJ／kg；仇l——鍋爐效率，％；G，G。，Gz，——主給水流量、噴水量、再熱流量，t／h；h。。，h?！o水焓、噴水焓，kJ／kg；hzr“，，ld

6、——再熱蒸汽出I=1、入口焓，kJ／kg。其中系數(shù)A。，A：，A。為：1妒去麗霉r蔫J_rp焉收稿日期：2012—11—08；修回日期：2013—08—30基金項目：河北省自然基金(E2013502292)作者簡介：周興(1987一)，男，碩士研究生，主要從事煤的潔凈燃燒技術方面研究。萬方數(shù)據(jù)第1期周興，等：1000Mw直流鍋爐汽壓強度圖譜分析7結合式(1)，計算出不同工況下相對強度系數(shù)結果如表1。將表2的數(shù)據(jù)，以負荷為橫坐標，各個系數(shù)

7、(M1，M2M9)為縱坐標。分別繪制成柱狀圖和折線圖。就可以明顯看出各個相對影響因子強度系數(shù)的相對大小和隨負荷的變化趨勢。由表1和圖(1～2)可以得出以下結論：(1)在不同負荷下，強度系數(shù)M。～M，，均為正，說明相應的影響因子數(shù)值增加，汽壓上升。M8一M9O即相應的影響因子增加，汽壓減小。Ms、M7，相對于其他影響因子，數(shù)值小一個數(shù)量級。在進行分析時，可以忽略不計，不考慮其影響。2O18饕鬈瑙12恥罾06醯04蔞。。0202螽謠魁強h盟

8、墨醯靛罌圈M，M2M3區(qū)習M4imm脅目M6皿哪M7衄MSM9負荷，％圖1相同負荷下汽壓相對強度系數(shù)條形圖305070100負荷，％oM，％托oM4—M5—”M6—“M7DMs，M9圖2不同負荷下汽壓相對強度系數(shù)趨勢圖(2)M?！玀3(燃煤量，輸入熱量，鍋爐效率)對汽壓的貢獻最大，在100％THA工況下為17976，即燃煤量，輸入熱量，鍋爐效率相對變化1(或1％)個單位，汽壓相對變化17976個單位。隨負荷增加，其影響效果減小，這是因為

9、，在高負荷時，燃煤量、輸入熱量和鍋爐效率與負荷并不是成線性的增加。輸入熱量通?？梢哉J為是燃料的低位發(fā)熱量，不隨負荷變化。鍋爐效率在高負荷時有所提高，因此燃煤量的增加要小于負荷的增加，由此造成高負荷時，三者對汽壓的影響減小。由圖2發(fā)現(xiàn)，其變化趨勢近似成直線，因此在之后的計算中，可以通過2個負荷下的數(shù)值，通過線性內插或外推就可方便的得到任意負荷下的相對影響因子強度系數(shù)。(3)M。、M6(給水焓、給水量)對汽壓的影響次之，分別為05946、0

10、8051。M。是M6的223倍，可見燃煤量較給水量對汽壓的影響大。M。隨負荷變化不大，即各個負荷給水量對氣壓的影響近似相等。在應用本方法進行計算時，只需計算一個負荷下M。數(shù)值，就可對不同負荷下的數(shù)值進行估算。M6隨著負荷近似呈線性關系，實際應用中，計算方法與M?！玀3的計算方法相同。(4)M8、M9(再熱流量、再熱焓增)對汽壓的影響為負，即再熱流量，再熱焓增增加，汽壓降低。在其他條件不變時，再熱流量增加，將使得主蒸汽流量減少，汽壓降低。

11、再熱焓增增加，則主蒸汽吸熱減少，汽溫、汽壓降低。但二者均與負荷近似呈線性變化，在高負荷時，其影響效果更為明顯，這是由于高負荷時，再熱流量、再熱焓增都比低負荷時大。但對于滑壓運行的機組，再熱焓增基本不隨負荷變化[7]，因此M9對汽壓的影響可以忽略。4結語(1)采用直流鍋爐汽壓微分關系式，通過定量計算，確定了影響直流鍋爐汽壓各個因素的強度關系。發(fā)現(xiàn)燃煤量，輸入熱量，鍋爐效率，對給水焓，給水量對汽壓的影響最大。(2)M?！玀。(燃煤量，輸入熱