煤质变化对煤水比影响的分析

.第32卷第2期电站辅机Vol. 32 No, 22011年6月Power Station Auxiliary EquipmentJun. 2011文章编号:1672 -0210(2011)02- 03-03煤质变化对煤水比影响的分析马栋梁,朱延海(神华江苏国华陈家港发电有限公司安全技术部，江苏盐城224631)摘要:煤水比的控制调节在给水和过热汽温控制中起着决定性的作用。煤质的变化对于煤水比数值的影响很大。目前,煤炭供应已日趋紧张,电站锅炉采用各种煤作为燃料已咸常例。因此,煤质的变化会对机组适行产生影.响。现以谋水比计算公式为基础,推导了因煤质变化对煤水比影响的矩阵方程。通过该矩阵方程,可计算出煤质中各种成分的变化对煤水比变化的影响大小。对于超临界机组控制理论及策略的研究具有参考意义。关键词:超临界;机组;煤质;煤水比;控制;策略;计算;方程中團分类号:TK265文献标识码:AAnalysis on the Influence of Coal Quality against the Coal-water ratioMA Dong ling,ZHU Yanhi(Security Technology Department , Shenhua Jiangsu Guo Hua Chenjagang Power Co. Ltd,Yancheng, Jiangsu, 224631, China)Abstract :The control & regulation of coal-water ratio plays a decisive role in the control of feeding water andsuperheated steam temperature. The changes of coal quality will greatly affect the value of coal-water. Coal supply isincreasing day by day at present and all kinds of coals may be common used in the boilers of power plants. Therefore,the changes of coal quality will greatly afect the operation of power unit. The matrix equation of afected coal-waterratio has been deduced with the change of coal quality based on the calculated formula of coal-water ratio. Throughthis equation, the effective degree of the change of coal components can be calculated against change of coal-waterratio，which has a reference to the research of the control theory and strategy of supercritical power unit.Key words: supercritical; power unit; coal quality; coal- water ratios control; strategy; calculation; equation锅炉给水和过热蒸汽温度,具有重要的意义(1-5。既述超临界机组由于控制系统的高耦合性,所以常2煤水比计算公式采取比例控制。其中,煤水比的控制调节在给水和.现依据的锅炉煤水比计算公式，即国家标准电过热汽温控制中起着决定性的作用。煤水比不是一站性能试验规程(GB10184-88)中的锅炉煤水比个固定的数值，而是随着煤质和负荷工况的变化而计算公式0。 计算公式如式1所示:改变的。在煤炭资源日益紧张的今天,锅炉燃烧的E= n-in(1)燃煤,往往不是设计时选用的煤种,煤质成分的变化W= Qmn对于煤水比数值的大小影响很大。所以确定煤质成式中: in-过热器出口焓值,kJ/kg;分变化对煤水比数值影响的大小，进而更好的控制igw一省煤 器进口焓值,kJ/kg;中国煤化工收稿日期:2011-04-01修回 日期:2011-04-27作者简介:马栋梁(1982-),男,硕士,工程师,现从事电厂热控维护方面的,MYHCNMHG33电站辅机总第117期(2011 No.2)给煤量,t/h;b,=dA' b;=du b。 = daw,给水量,t/h;B=[u* (0. 011C +0. 003732S +0. 101H"+Q.- -低位 发热量,kJ/kg;0. 0082580* +0.01044N* +0. 01869W>+一锅炉效率，n=1- 2q一锅炉五0.007461A*)+ag *ap]dC ,dS ,dH> ,dO" ,dN ,dW* ,dA"项热损失之和，q2为排烟热损失，qs为化学不完全-煤质变化以后C,S,H,O,N,水分,灰.燃烧热损失,q,为机械不完全燃烧热损失,qs为散分的应用基成分变化量;热损失，qs为其它热损失。du 一~排烟温度变化量;3公式的化简与推导dan一-由于排烟含氧量的变化,过量空气系数的变化量;计算煤水比变化量的时候,作如下化简:dQr-燃料低位 发热量的变化量;取q:，gs，96为定值,分别为0.1.0.4、0.32。dqa一机械不完 全燃烧热损失的变化量.取冷空气的焓值为30C时的焓值,为39 kJ/Nm'.由于灰渣率所占的份额很小,通常不到10%,所以4公式的计算验证及分析灰渣率和炉渣含碳量分别取为定值。灰渣系数取为以某电厂660MW超临界机组额定负荷工况为0.1,飞灰系数ap取为0.9.例进行计算,性能计算的原始数据如表1所示:由于目前的电厂锅炉排烟温度为110~160 C褰1原始数撮,在这个温度范围之内，排烟气体的比热容变化不校核煤种大,所以可以取为定值。取定在温度为135 C时的项目符号|单位设计煤种(神华乌兰木各种气体成分的比热容。(神华石圪台煤)伦矿煤)经过对计算煤水比的公式进行化简和求导,得过热器出口到如下计算F/W变化量的式子:压力Pst | MPa26.0326. 03[a-品x这obTst|C|60505温度《(最)- =当- BQ=>-By +dq.省煤器进口压力P%| MPa29. 68Q'Qme-in.dQ.省煤器进口温度T C I294Qmη空預器出口烟温| v| C |122.2式中:a1 = 0. 116apyU + 0.011u- 3.467ap爝气含氧量02| %az = 0. 043apU + 0.003732u - 1. 3anas = 0. 345apU + 0. 101u- 10. 335am”应用基含碳量| C| %|57. 6058as =-0.043awv + 0.008258u+ 1. 299aw,应用基含氢量| H %|1.59as = 0.01044uas = 0.01869u应用基含氧量| 0| % |11.141ar = 0.007461u应用基含氮量|N| % |0.680.9ag = 0.011C + 0.003732S + 0.101H' +应用基含硫量| S| % |0. 700.80. 008258O + 0.01044Np + 0.01869W> +0. 007461A> +0.116axC" + 0.489apyS' +应用基水分w> % |16. 00 .0.345a,H' - 0.043ap,O"应用基灰分A”%7.99a, = [0.0889(C +0.375S*) +0. 265H> -低位发热量， 」Q. |kJ/k21770230300.03330*](1. 303u- 39)中国煤化工b=dC br=dS' bz =dH'炉渣THCNMHGb.=dO' bs=dN> b。 =dW>34煤质变化对煤水比影响的分析电站辅机总第117期(2011 No. 2)表2原公式计算结果与推导公式计算结果的对比叨]析出煤质应用基各种成分的变化,以及煤种低位发项目变化前变化后差值传统公式新公式绝对相对热量的变化,烟气含氧量的变化对煤水比变化的影误差误差响,对于给水和过热汽温的控制具有指导意义。计算煤4.9261235.204662.6 943426|2.74283(2)简化的煤水比计算模型,直观的反映了煤质水比0. 107314|0.102387X10~ X10-| X10~* |x10~各种成分变化对煤水比变化影响的大小。通过对推导得出的公式进行验证,发现用新的公(3)煤质变化对煤水比的影响计算分析,为超临式所得出的结果与原公式得出的结果相比较，其相对界机组协调控制的分析打下了基础。误差和绝对误差都很小，能满足实际工程上的需要。参考文献:通过该矩阵方程,可以直接得出煤质各种成分.变化量的大小对煤水比变化的影响。过量空气系数[1]胡武奇,忻建华,叶敏.600 MW趣临界锅炉基于中间点焓校正(烟气含氧量)的变化量对煤水比的影响大小,是与的给水控制系统[J].能源技术,2008,(3); 136-139.煤质的应用基C,H,O,S成分有关系的。当烟气氧[2]钱庆生.600 MW超临界机组控制系统特点与协调控制策略[J].量增大1%(绝对值)时，造成锅炉效率变小热电技术2008,(2);53- -56.0. 22542154% ,进而造成煤水比增大2. 574X10~*.[3]俞成立.超(趔)临界机组中间点温度过热度控制策路[J].中国电力,2008,(7);60-64当燃煤发热量变化100 kJ/kg时，造成锅炉效率变[4]王志刚,雷兆团,张广才超临界600MW机组直流锅炉动态特化0.01958%,进而造成煤水比变化为5. 165 X性研究[].热力发电,2010,(9)14-20.10-*.当燃煤灰分变化1%时,造成锅炉效率变化[5]王建伟,杨培成.超临界600WM机组给水控制策略[J].热力发为0. 085% ,进而造成煤水比变化为9. 66X10-5.电,2010.(2):79-81[6]范从振.锅炉原理[M].中国电力出版社,1986.(5).5结语[7]李水华，马栋栗.水和蒸汽[火用]值计算模型的分析及实现[].(1)通过对煤水比计算公式的推导化简,可以分汽轮机技术,008,(4)253- -254.简讯澳大利亚拟建大型煤太阳能组合电厂澳大利亚宜布批准建设1个44兆瓦的太阳能系统,该系统将建在昆士兰州现有的燃煤电厂内。建成后,这个项目将成为世界上最大的太阳能发电和煤电结合发电站,并成为南半球最大的太阳能项目。这个项目将利用太阳能发电技术,将太阳能转化为热蒸汽来带动电站的涡轮机,以助力燃煤电站蒸汽发电过程。这个燃煤电厂已是澳大利亚能效最高的电厂之一,加上太阳能设施之后,这个电厂可以在减少温室气体排放的同时,增加电厂装机容量。工程建设计划在2011年开始,并将在2013年竣工。当前,高二氧化碳排放的燃煤电厂为澳大利亚提供80%的所需电力。风能和太阳能所提供的电力还不足1%。摘自上海电气电站设备中国煤化工涕I51期JYHCNMHGs*x35