一种通用的锅炉烟气余热利用系统性能试验方法技术方案

本发明专利技术公开了一种通用的锅炉烟气余热利用系统性能试验方法，仅通过汽轮机热力性能试验然后进行修正计算得到烟气余热利用系统的节能量，对烟气余热利用系统停运工况进行试验，得到机组热耗率、锅炉效率、煤耗率等参数。当烟气余热利用系统投运时，判断系统的锅炉效率会不会发生变化，当发生改变时，根据烟气余热利用系统的布置方式，对锅炉效率和锅炉的输出热量进行修正。利用修正后得到的锅炉效率和锅炉输出热量计算得到汽轮机热耗率和煤耗率，最后将投停烟气余热利用系统的煤耗率进行比较，得到烟气余热利用系统的节能量。本发明专利技术通过汽轮机和烟气余热利用系统的性能试验，与一次锅炉性能试验，就能确定不同烟气余热利用系统的节能量。统的节能量。统的节能量。

A general performance test method for boiler flue gas waste heat utilization system

【技术实现步骤摘要】
一种通用的锅炉烟气余热利用系统性能试验方法


[0001]本专利技术涉及一种通用的锅炉烟气余热利用系统性能试验方法，尤其涉及燃煤锅炉尾部烟道加装烟气余热深度利用系统后节能量的修正计算方法，属于燃煤发电领域。

技术介绍

[0002]目前，电站锅炉烟气余热利用系统为电站的必备系统之一，全国大部分电厂通过新建项目或改造工程安装了锅炉烟气余热利用系统。随着技术的进步，烟气余热利用系统从最开始的低压/低温省煤器系统，发展到串联系统及并联系统，串联/并联系统目前尚无统一的名称，本专利技术仅从布置形式上做了分类。为了突出烟气余热利用系统，图1
‑
图4进行了简化示意，比如高压加热器与低压加热器系统仅仅由一个加热器表示。实际工程中，各种烟气余热利用系统形式复杂多变，全部来自这四种基本系统的变化。
[0003]复杂多变的烟气余热利用系统为热力试验性能评价带来了新的问题，在传统的低压/低温省煤器系统应用初期，由于锅炉排烟温度没有改变，投运/停运低压/低温省煤器系统时，仅仅通过汽轮机热力性能试验，根据标准与已知的锅炉效率就可以得到烟气余热利用系统的节能量。但是，对于串联系统与并联系统而言，由于锅炉的排烟温度改变造成了锅炉效率的变化，就不能仅依靠汽轮机热力性能试验进行节能量评价，必须同时进行锅炉热力性能试验才能得到准确的结果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种通用的锅炉烟气余热利用系统性能试验方法，仅仅通过汽轮机和烟气余热利用系统的性能试验，以及一次锅炉性能试验，辅以锅炉效率修正的方法，就能确定不同烟气余热利用系统的节能量。
[0005]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种通用的锅炉烟气余热利用系统性能试验方法，其特征是，包括以下步骤：
[0006]步骤一：确定锅炉边界
[0007]低压/低温省煤器系统：锅炉边界位于空气预热器烟气侧出口；
[0008]烟气余热利用系统串联布置：锅炉边界位于空气预热器烟气侧出口；
[0009]烟气余热利用系统并联布置：锅炉边界位于空气预热器出口烟道与旁路烟道汇合点之后。
[0010]步骤二：判断投停烟气余热利用系统锅炉效率是否发生变化
[0011]根据《电站锅炉性能试验规程》，主要通过反平衡方法得到锅炉机械不完全燃烧损失q4与排烟损失q2，再考虑其他保持不变的损失，计算得到锅炉效率；试验过程中，投停烟气余热利用系统前后，机械不完全燃烧损失q4基本保持不变，影响锅炉效率最大的损失是排烟损失q2，影响排烟损失的主要因素有排烟温度和烟气流量；
[0012]因此，投停烟气余热利用系统前后，当发电量保持不变时，锅炉效率发生变化的判据是排烟温度与烟气流量是否变化；如果任何一项有变化，则锅炉效率就有变化，就需要对
锅炉效率进行修正；
[0013]对于低压/低温省煤器系统：烟气余热利用系统投停前后，锅炉排烟温度与烟气量基本保持不变，锅炉效率不变；
[0014]对于烟气余热利用系统串联布置：烟气余热利用系统投停前后，锅炉排烟温度升高，烟气量基本保持不变，锅炉效率发生变化，需修正；
[0015]对于烟气余热利用系统并联布置：
[0016]1)无烟气再循环时：烟气余热利用系统(含旁路烟道换热器)投停前后，锅炉排烟温度上升，烟气量基本保持不变，锅炉效率发生变化，需修正；
[0017]2)有烟气再循环时：烟气余热利用系统(含旁路烟道换热器)投停前后，锅炉排烟温度基本不变，但烟气再循环引起排烟气量改变，锅炉效率发生变化，需修正。
[0018]步骤三：修正锅炉效率
[0019]1)低压/低温省煤器系统
[0020]烟气余热利用系统投停前后，锅炉排烟温度与烟气量基本保持不变，锅炉效率不变，无需修正；
[0021]2)其他系统
[0022]停运烟气余热利用系统锅炉效率为η
b
，投运烟气余热利用系统锅炉效率为：
[0023]η
b
'＝η
b
+Δq2[0024]式中：η
′
b
为投运烟气余热利用系统的锅炉效率，Δq2为排烟损失增加值；
[0025][0026]式中：G为烟水换热器内的热媒水流量，c
p
为水的比热，T1、T2分别为烟水换热器的进、出口水温，G
ds
为经过高、低压省煤器的凝结水流量，T
ds1
、T
ds2
分别为高、低压省煤器的进、出口凝结水温，B为燃煤量，Q
dw
为煤的低位发热量；
[0027]Gc
p
(T2‑
T1)的物理意义为烟水换热器的吸热量；G
ds
c
p
(T
ds2
‑
T
ds1
)的物理意义为烟气余热利用系统内各省煤器的总吸热量，对于串联系统为低压省煤器的吸热量，对于并联系统为旁路高压省煤器与旁路低压省煤器的总吸热量；BQ
dw
的物理意义为锅炉的输入热量。
[0028]步骤四：修正锅炉输出热量
[0029]低压/低温省煤器系统无需修正锅炉输出热量；串联系统或并联系统采用烟气余热利用系统之后修正得到的反平衡锅炉效率提高，锅炉的输出热量也会增加，因此需要修正锅炉的输出热量Q1；
[0030]1)烟气余热利用系统串联布置
[0031]锅炉输出增加低压省煤器的吸热量：Q
ds
＝G
ds
c
p
(T
ds2
‑
T
ds1
)
[0032]修正后的锅炉输出热量：Q1'＝Q1+Q
ds
[0033]2)烟气余热利用系统并联布置
[0034]锅炉输出增加旁路高压省煤器与旁路低压省煤器的吸热量：
[0035]其中：i＝1表示旁路低压省煤器，i＝2表示旁路高压省煤器；
[0036]修正后的锅炉输出热量：Q1'＝Q1+Q
ds
。
[0037]步骤五：修正汽轮机热耗率及计算节能量
[0038]按照修正之后的锅炉输出热量计算采用烟气余热利用系统之后，汽轮机修正后热耗率为：
[0039][0040]式中：P
el
为发电机有功功率；
[0041]按照《汽轮机热力性能验收试验规程》，对于常规试验，汽轮机热耗率经过参数修正后得到修正后的汽轮机热耗率q"；
[0042]烟气采用余热利用系统之后，机组发电煤耗率计算公式如下：
[0043][0044]式中：η
p
为管道效率；
[0045]投停烟气余热利用系统前后，机组节能量为：Δb＝b
‑
b'；
[0046]式中：b为停运烟气余热利用系统状态的机组发电煤耗率。
[0047]进一步的，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通用的锅炉烟气余热利用系统性能试验方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一：确定锅炉边界低压/低温省煤器系统：锅炉边界位于空气预热器烟气侧出口；烟气余热利用系统串联布置：锅炉边界位于空气预热器烟气侧出口；烟气余热利用系统并联布置：锅炉边界位于空气预热器出口烟道与旁路烟道汇合点之后；步骤二：判断投停烟气余热利用系统锅炉效率是否发生变化通过反平衡方法得到锅炉机械不完全燃烧损失q4与排烟损失q2，再考虑其他保持不变的损失，计算得到锅炉效率；试验过程中，投停烟气余热利用系统前后，机械不完全燃烧损失q4基本保持不变，影响锅炉效率最大的损失是排烟损失q2，影响排烟损失的主要因素有排烟温度和烟气流量；投停烟气余热利用系统前后，当发电量保持不变时，锅炉效率发生变化的判据是排烟温度与烟气流量是否变化；如果任何一项有变化，则锅炉效率有变化，需要对锅炉效率进行修正；对于低压/低温省煤器系统：烟气余热利用系统投停前后，锅炉排烟温度与烟气量基本保持不变，锅炉效率不变；对于烟气余热利用系统串联布置：烟气余热利用系统投停前后，锅炉排烟温度升高，烟气量基本保持不变，锅炉效率发生变化，需修正；对于烟气余热利用系统并联布置：1)无烟气再循环时：烟气余热利用系统投停前后，锅炉排烟温度上升，烟气量基本保持不变，锅炉效率发生变化，需修正；2)有烟气再循环时：烟气余热利用系统投停前后，锅炉排烟温度基本不变，但烟气再循环引起排烟气量改变，锅炉效率发生变化，需修正；步骤三：修正锅炉效率1)低压/低温省煤器系统烟气余热利用系统投停前后，锅炉排烟温度与烟气量基本保持不变，锅炉效率不变，无需修正；2)其他系统停运烟气余热利用系统锅炉效率为η
b
，投运烟气余热利用系统锅炉效率为：η
b
'＝η
b
+Δq2式中：η
′
b
为投运烟气余热利用系统的锅炉效率，Δq2为排烟损失增加值；式中：G为烟水换热器内的热媒水流量，c
p
为水的比热，T1、T2分别为烟水换热器的进、出口水温，G
ds
为经过高、低压省煤器的凝结水流量，T
ds1
、T
ds2
分别为高、低压省煤器的进、出口凝结水温，B为燃煤量，Q
dw
为煤的低位发热量；Gc
p
(T2‑
T1)的物理意义为烟水换热器的吸热量；G
ds
c
p
(T
ds2
‑
T
ds1
)的物理意义为烟气余热利用系统内各省煤器的总吸热量，对于串联系统为低压省煤器的吸热量，对于并联系统为
旁路高压省煤器与旁路...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学栋，王新源，郑惠，赵玉柱，吴峥峰，邴汉昆，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：