固體未完全燃燒熱損失對(duì)鍋爐熱效率的影響

王曉亮李成軍于潤(rùn)橋李斌東

（1.南昌航空大學(xué)2.江西省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)檢測(cè)研究院）

固體未完全燃燒熱損失對(duì)鍋爐熱效率的影響

王曉亮*1李成軍2于潤(rùn)橋1李斌東2

（1.南昌航空大學(xué)2.江西省鍋爐壓力容器檢驗(yàn)檢測(cè)研究院）

分析了鍋爐運(yùn)行工況熱效率簡(jiǎn)單測(cè)試中飛灰、爐渣、漏煤含灰量占入爐燃料總灰量的質(zhì)量百分比等參數(shù)對(duì)最終的熱效率計(jì)算結(jié)果的影響，得出了不同情況下這些參數(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響規(guī)律。

工業(yè)鍋爐能效測(cè)試參數(shù)選擇熱效率含灰量

0 前言

目前，國內(nèi)工業(yè)鍋爐數(shù)量約50余萬臺(tái)，數(shù)量眾多。因此，全面開展能效測(cè)試工作，對(duì)于節(jié)能具有重要的意義。在進(jìn)行能效測(cè)試工作時(shí)，主要依照的標(biāo)準(zhǔn)是《工業(yè)鍋爐效能測(cè)試與評(píng)價(jià)規(guī)則》（TSG G0003—2010）[1]和《工業(yè)鍋爐熱工實(shí)驗(yàn)規(guī)范》（GB/T 10180—2003）[2]。其中在《工業(yè)鍋爐效能測(cè)試與評(píng)價(jià)規(guī)則》中提出了對(duì)工業(yè)鍋爐運(yùn)行工況熱效率進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)試的方法。

鍋爐運(yùn)行工況簡(jiǎn)單測(cè)試方法是在鍋爐運(yùn)行工況詳細(xì)測(cè)試所采用的反平衡法基礎(chǔ)上精簡(jiǎn)而來的。該簡(jiǎn)單測(cè)試方法對(duì)鍋爐的主要參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，減少了測(cè)試參數(shù)及測(cè)試步驟，便于各鍋爐能效測(cè)試機(jī)構(gòu)對(duì)在用工業(yè)鍋爐能效狀況進(jìn)行快速測(cè)試。

1 簡(jiǎn)單測(cè)試中固體未完全燃燒熱損失的計(jì)算

在工業(yè)鍋爐運(yùn)行工況熱效率測(cè)試中，固體未完全燃燒熱損失q4在所有熱損失中所占的比重最大。q4的計(jì)算中有兩處數(shù)據(jù)需要測(cè)試人員根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況選取，參數(shù)的選取受主觀因素的影響。

在進(jìn)行固體未完全燃燒熱損失q4的計(jì)算時(shí)，忽略煙道灰、溢流灰的影響，按下式進(jìn)行計(jì)算：

式中Aar——收到基灰分含量質(zhì)量百分比；

Qnet,v,ar——燃料低位發(fā)熱量，kJ/kg；

αfh、αlm、αlz——飛灰、漏煤、爐渣含灰量占入爐煤總灰量質(zhì)量百分比；

Cfh、Clm、Clz——飛灰、漏煤、爐渣可燃物含量質(zhì)量百分比。

αfh、αlm、αlz根據(jù)實(shí)際情況按照表1選取。

對(duì)于燃油燃?xì)忮仩t，固體未完全燃燒熱損失q4為0。

表1 飛灰、漏煤、爐渣含灰量占入爐煤總灰量質(zhì)量百分比（%）

2 αfh、αlm、αlz的選取對(duì)簡(jiǎn)單測(cè)試結(jié)果的影響

對(duì)工業(yè)鍋爐運(yùn)行工況進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)試，在計(jì)算固體未完全燃燒熱損失q4時(shí)，參數(shù)αfh、αlm、αlz需要測(cè)試人員根據(jù)實(shí)際選取，αfh、αlm、αlz如何選取將會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響。本文將以實(shí)例來分析當(dāng)αfh、αlm、αlz選取不同值時(shí)對(duì)工業(yè)鍋爐運(yùn)行工況簡(jiǎn)單測(cè)試測(cè)算結(jié)果的影響規(guī)律。實(shí)例為某SHL20-1.27-WII型號(hào)的鍋爐，表2為采用簡(jiǎn)單測(cè)試方法獲得的該鍋爐熱效率計(jì)算結(jié)果。

在表2中，αfh、αlm、αlz選取的值分別為15%、5%和75%。下面分析這三個(gè)參數(shù)的選取對(duì)鍋爐能效測(cè)算結(jié)果的影響。在其他情況均不變的條件下，對(duì)αfh從10%到20%以0.5%為步進(jìn)單位，計(jì)算該鍋爐的熱效率，所得結(jié)果如圖1所示。

圖1 鍋爐熱效率與飛灰質(zhì)量百分比αfh的關(guān)系（Cfh＞Clz時(shí)）

表2 某工業(yè)燃煤鍋爐熱效率測(cè)算結(jié)果

由圖1可知，對(duì)于該鍋爐當(dāng)所選αfh逐步遞增時(shí)，由簡(jiǎn)單測(cè)試方法計(jì)算所得的熱效率會(huì)逐步遞減。由于該鍋爐為鏈條爐排，αlm的值查表1取5%，故式(1)可演變?yōu)槭?2)。當(dāng)αfh逐步遞增時(shí)，計(jì)算所得的熱效率的變化趨勢(shì)與公式有關(guān)，又由于在區(qū)間[0，100]中，函數(shù)為增函數(shù)，故最終計(jì)算結(jié)果的變化規(guī)律僅受Cfh與Clz大小的影響。當(dāng)Cfh大于Clz時(shí)，隨著αfh增大，熱效率逐步遞減，即如圖1所示；當(dāng)Cfh小于Clz時(shí)，隨著αfh增大，熱效率逐步遞增。

本文還選取了另十組采用簡(jiǎn)單測(cè)試的鍋爐數(shù)據(jù)進(jìn)行分析（在該組數(shù)據(jù)中Cfh小于Clz），以考察αfh的變化對(duì)最終計(jì)算結(jié)果的影響。由圖2可知，當(dāng)αfh以0.5%步長(zhǎng)從10%開始遞增時(shí)，計(jì)算所得的熱效率逐步遞增，即驗(yàn)證了先前的分析結(jié)論是合理的。

3 小結(jié)

國家質(zhì)檢總局于2010年頒布實(shí)施的《工業(yè)鍋爐效能測(cè)試與評(píng)價(jià)規(guī)則》（TSG G0003—2010）中提出了對(duì)于在用工業(yè)鍋爐運(yùn)行工況進(jìn)行能效簡(jiǎn)單測(cè)試的方法。本文針對(duì)該規(guī)則中簡(jiǎn)單測(cè)試時(shí)q4計(jì)算采用的方法，分析了αfh、αlm、αlz的選取對(duì)鍋爐熱效率計(jì)算結(jié)果的影響。通過分析表明，對(duì)于鍋爐熱效率的簡(jiǎn)單測(cè)試，當(dāng)Cfh小于Clz時(shí)，αfh選取的值越大，最終測(cè)試所得熱效率也越大，反之αfh選取的值越小，最終測(cè)試所得熱效率也越小。當(dāng)Cfh大于Clz時(shí)，αfh選取的值越大，最終測(cè)試所得熱效率越小，反之αfh選取的值越小，最終測(cè)試所得熱效率則越大。所以在實(shí)際測(cè)試工作中，當(dāng)采用簡(jiǎn)單測(cè)試方法時(shí)，為保證測(cè)試結(jié)果的合理性，應(yīng)根據(jù)Cfh與Clz的大小，對(duì)αfh、αlm和αlz進(jìn)行合理選擇。

圖2 鍋爐熱效率與飛灰質(zhì)量百分比αfh的關(guān)系（Cfh＜Clz時(shí)）

[1] TSG G0003—2010.工業(yè)鍋爐能效測(cè)試與評(píng)價(jià)規(guī)則[S].

[2] GB/T 10180—2003.工業(yè)鍋爐熱工實(shí)驗(yàn)規(guī)范[S].

Influence of Heat Loss from Solid Incomplete Combustion on Boiler Heat Efficiency

Wang XiaoliangLi Chengjun Yu Runqiao Li Bindong

In the test of thermal efficiency during boiler operation,the influence of percentages of fly ash,slag and ash content of leakage coal in the total ash of fuel into boiler on the final heat efficiency was analyzed,and the influence laws of the parameters mentioned above under different conditions were obtained.

Industrial boiler;Energy efficiency testing;Parameters selection;Heat efficiency;Ash content

TK 22

*王曉亮，男，1986年生，碩士研究生。南昌市，330029。

2012-02-16）