掺烧褐煤对电厂机组热经济性的影响分析

论文摘要

面对日益紧张的煤炭供应,以及不断上涨的煤价,各电厂实际运行中所烧的煤质已经大大偏离了设计值,对于周边褐煤资源相对丰富的电厂来说,掺烧一定比例的褐煤是提高电厂经济效益的有效途径。褐煤的突出特点是水分较高、挥发份高、发热量低,若直接用于电站锅炉燃烧,将导致电厂热效率降低,研究褐煤干燥以及褐煤掺烧问题对提高电厂经济性有很重要的意义。本文以某电厂300MW机组为例,定性的分析了掺烧褐煤后给锅炉、汽轮机及辅助设备带来的影响并提出了相应的改造建议；并以矩阵分析方法为基础,用MATLAB编制了一套完整的热力系统计算方法；进行了掺烧褐煤对电厂热经济性的理论性研究,得出以下建议及结论：(1)提出了对电厂的一系列改造建议：对于四角切圆燃烧的煤粉炉,掺烧褐煤后,切圆直径增大；配风方式改为均等配风；一、二次风的比例和风速均相应提高。在磨煤机前加装褐煤干燥机,并用汽轮机抽汽加热烟气,进而干燥褐煤,此方法经过理论计算是可行的。(2)通过对比褐煤干燥前后对锅炉内燃烧、受热面换热、烟风阻力以及磨煤机出力的改变,得出褐煤干燥比不干燥时锅炉效率提高1.05%,燃煤量降低18.14t/h,风机及制粉系统电耗升高4.4%。(3)计算并分析掺烧30%和50%褐煤对锅炉和汽轮机热力性能的影响,得出随着掺烧褐煤比例的增加,锅炉效率降低,汽轮机进汽量增加,汽轮机绝对电效率下降,掺烧50%褐煤后全厂热效率下降将近1%。(4)对电厂经济效益进行分析,发电成本随褐煤掺入比例的增加而下降,当掺烧30%褐煤时,每度电的发电成本降低0.025元／度,对于年平均运行300天的电厂来说,就可以降低成本5400万元；掺烧50%褐煤时,每度电发电成本降低0.047元／度,全年就是10152万元,经济效益非常可观。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 中国能源情况
• 1.1.1 能源概述
• 1.1.2 中国的褐煤资源
• 1.2 煤的综合优化利用
• 1.2.1 褐煤的成型
• 1.2.2 褐煤的气化
• 1.2.3 褐煤液化
• 1.2.4 褐煤热解
• 1.2.5 褐煤的非燃料利用
• 1.2.6 褐煤制水煤浆
• 1.3 褐煤干燥脱水技术的研究
• 1.3.1 回转管式干燥技术
• 1.3.2 蒸汽流化床干燥技术（SFBD）
• 1.3.3 热脱水工艺法
• 1.3.4 床混式干燥工艺（BMD）
• 1.3.5 机械脱水工艺法
• 1.3.6 热压脱水工艺（MTE）
• 1.3.7 液化二甲醚固体脱水法
• 1.4 论文的主要研究内容
• 第2章 掺烧褐煤对锅炉性能的影响
• 2.1 锅炉形式及参数
• 2.2 煤的工业分析及元素分析特性对锅炉性能的影响
• 2.2.1 水分的影响
• 2.2.2 挥发分的影响
• 2.2.3 灰分的影响
• 2.2.4 发热量的影响
• 2.2.5 碳、氢、氧、氮的影响
• 2.2.6 硫的影响
• 2.3 煤的物理特性对锅炉性能的影响
• 2.3.1 煤粉细度
• 2.3.2 煤的可磨性
• 2.3.3 煤的磨损指数
• 2.3.4 煤的冲刷磨损指数
• 2.3.5 灰渣可燃物特性
• 2.4 燃煤特性对电厂经济性影响概述
• 2.5 燃煤特性对锅炉效率的影响
• 2.5.1 燃料燃烧计算
• 2.5.2 锅炉热效率计算
• 2.6 锅炉及其辅助设备的改造建议
• 2.7 掺烧褐煤后锅炉的监督和维护
• 2.7.1 磨煤机出口温度的控制
• 2.7.2 空气预热器的监督和维护
• 2.7.3 吹灰器的检查与维护
• 第3章 掺烧褐煤对汽轮机的影响
• 3.1 汽轮机型式及参数
• 3.2 原则性热力系统计算方法
• 3.2.1 常规计算法
• 3.2.2 等效焓降法
• 3.2.3 循环函数法
• 3.2.4 矩阵分析法
• 3.2.5 （?）分析法
• 3.3 汽轮机热力系统数学模型
• 3.3.1 串联法
• 3.3.2 基于矩阵法的汽轮机热力系统数学模型
• 3.4 热系统变工况计算
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 变工况参数的确定方法
• 3.5 汽轮机及其辅助设备改造
• 第4章 掺烧褐煤对电厂热经济性影响分析
• 4.1 掺烧褐煤对锅炉的影响分析
• 4.1.1 煤质变化对燃烧产物、受热面换热和锅炉热效率的影响
• 4.1.2 干燥前后煤质变化对送风机和引风机功率的影响
• 4.1.3 干燥前后煤质变化对制粉系统功耗的影响
• 4.2 基于MATLAB编程的汽轮机原则性热力系统计算
• 4.2.1 设计煤种下汽轮机热力性能计算
• 4.2.2 掺烧褐煤热力性能计算
• 4.3 电厂经济效益分析
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢