生物质直燃发电机组效率计算Word文档格式.docx

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式中：

基低位发热量，kj/kgo

3、输出热量（Q1）

（1-3）

燃料消耗量，kg;

锅炉主汽流量

kg/h；

锅炉主蒸汽出口

焙值，kj/kg；

锅炉给水焙值,

kj/kg；

——锅炉排污水

量，％；

锅炉排污水的焙

值，kj/kgo

2%左右，为简化计算，不考虑锅炉排污水量。

蒸汽和给水恰值通过水和水蒸气热力性质通用计算模

型IAPWS—IF97编程实现。

（三）反平衡计算

1、入炉燃料元素成分的确定

由于现场不具备开展入炉燃料的元素分析工作，且影响

燃料低位发热量的主要成分是水分和灰分，所以通过折算实

际入炉燃料与典型燃料水分和灰分的差异，拟合实际入炉燃

料元素分析的方法来解决。

（1）典型燃料元素分析成分

因入炉燃料种类多，所以选择国能高唐电厂性能试验时

入炉燃料作为典型燃料。

具体如下：

燃料种类

碳Cu

（%）

氢

血（％）

氧0摇

氮N«

r

硫Sh

灰分扎r

水分

收到基低位发热

量Qn.,t«

（kJ/kg）

棉花秸秆

13348

（2）入炉燃料元素成分的拟合方法

根据现场工业分析所得的水分（Mar）和灰分（Aar）数值,

按照公式（1-4）进行拟合计算入炉燃料的元素成分:

（1-4）

收到基下含碳量;

入炉燃料工业分析收到

基下水分和灰分;

量、水分和灰分。

含氢量、含氧量、含氮量和含硫量计算同含碳量。

2、反平衡热效率计算（H2）

（1-5）

田乍烟热损失，%;

燃烧热损失，%;

热损失，%;

可燃气体未完全

固体未完全燃烧

——灰渣物理热损

失，%o

3、排烟热损失（qj

锅炉排烟热损失为末级热交换器（烟冷器）后排出烟气带走的物理显热占输入热量的百分率，按式（1-6）和式（1-7）计算：

（1一6）

（1-7）

kj/kg;

排烟带走热量,

量，kj/kg;

烟气所含水蒸气

显热，kj/kgo

（1-8）

kj/kg;

一一干烟气体积,

m3/kg;

热,

kj/m3•°

C,为简化计算,

一般选取为kj/m3・°

C；

排烟温度，°

C；

送风机入口空气

温度，°

C。

（2）干烟气体积（

（1-9）

排烟过量空气系

数;

排烟氧量，%o

实际燃烧碳所需

理论空气量，m3/kg;

实际燃烧碳产生

理论干烟气量，m3/kgo

（3）实际燃烧碳所需理论空气:

=1

ill

实际燃碳量，%;

理论干烟气量，m3/kg;

量、含氢量和含氧量，％。

（4）实际燃碳量

（1-12）

——燃料收到基下的含硫

——燃料收到基下的含碳

灰分含量,

%;

灰渣

中平均碳量

与燃料灰量之比，详细计算见式（1-13）%o

（1-13）

炉渣、炉灰和飞灰占灰

渣总量的质量百分数，%;

根据机组性能试验结果，建议选

取：

130t/h锅炉炉渣、炉灰和飞灰占灰渣总量的质量百分数分别为：

60、30和10；

48t/h黄秆锅炉炉渣和飞灰占灰渣总

量的质量百分数分别为：

60、40；

%o

（5）实际燃烧碳产生理论干烟气:

nt

（1-14）

含氮量,

（6）烟气所

一一实际燃烧碳产生

含水蒸气显热

（1-15）

显热，kj/kg;

一一水蒸气平均定压

比热，kj/m3•°

C,为简化计算，一般选取为kj/m3•°

——水蒸气体积,

m3/kgo

（1-16）

——燃料收到基下的含氢

t、水分，%;

——空气绝对;

度，选取kg/kgo

4、可燃气体未完全燃烧热损失（qj

该项热损失由排烟中的未完全燃烧产物（C0、H2、CH4和CmHn）的含量决定，系指这些可燃气体成分未放出其燃烧热而造成的热量损失占输入热量的百分率，按式（1-17）计算：

（1-17）

燃烧热损失，%；

一一干烟气中一氧化碳、甲

烷、氢气和碳氢化合物的体积百分数％;

输入热量，kjo

由于现场监测设备未配置，所以只计算CO,根据国能高唐电厂性能试验结果，CO体积百分数选取。

5、固体未完全燃烧热损失（qj

灰渣可燃物造成的热量损失占总输入热量的百分率，按

灰渣中平均碳量

与燃料灰量之比，详细计算见式（1-19）%;

6.散热热损失（qj

由于锅炉本体及其范围内各种管道、附件向四周环境中散失的热量占总输入热量的百分率，先按式（1-20）求出额定蒸发量时的散热损失:

额定蒸发量时的

散热损失，%;

一一锅炉额定蒸发

量，t/ho

实际散热损失按式（1-21）计算:

（1-21）

实际散热损失，%；

量，t/h。

7、灰渣物理热损失（qs）

灰渣物理热损失是指炉渣、炉灰和飞灰排出锅炉设备时

所带走的显热占总输入热量的百分率，按式（1-22）计算:

（1-22）

失，%;

炉渣、炉灰和飞灰的温

飞灰温度选取与排烟温度相同5

炉渣、炉灰和飞灰的比热，°

炉渣温度在600°

C时的比热为（kg•°

C）,炉灰410°

C时的比热为（kg-°

C）,飞灰的比热为（kg-°

C）o

二、汽机热效率计算

因本文主要目的是计算实际工况下的汽机热耗率和汽机热效率，故未进行修正。

（二）计算方法

1、汽机热耗率

（2-1）

汽机热耗率,

kJ/kWh;

给水流量,

kg/h;

为了简化计算，可取主蒸汽流量替代;

——主蒸汽焙

值，kj/kg;

——给水焙值,

发电机输出

功率，kWo

蒸汽和给水焙值通过水和水蒸气热力性质通用计算模

2、汽机热效率

汽机热效

（2-2）

率，%o三、电厂热效率计算

1、电厂热效率

（1）正平衡计算

（3-1）

电厂热效

率，%o

燃料消耗

量，kg;

功率，kW;

输入热量,

kjo

为简化计算，将燃料收到基低位发热量作为输入热量。

（2）反平衡计算

（3-2）

一一锅炉热效

率，%;

管道效率,

一般选取为99%；

2、发电标秆单耗

（3-3）

耗，g/kWh;

发电标秆单

一一入炉燃料

收到基的低位发热量，kj/kg;

发电机输

出功率，kW;

（3-4）

参考文献：

1、火力发电厂技术经济指标计算方法DL/T904-2004

2、电站锅炉性能试验规程GB10184-88

3、电站汽轮机热力性能验收试验规程

4、电站锅炉试验中国电力出版社廖宏楷

5、电站锅炉原理中国电力出版社容銮恩

6、国能高唐生物发电公司30MW机组锅炉性能试验报告山

东电研院2008年6月

7、国能高唐生物发电公司30MW机组汽轮机热耗率试验报告

山东电研院2008年6月