超临界锅炉燃烧优化方法研究及应用

论文摘要

如何让电站锅炉燃烧进行的既安全又高效经济,这个问题十分复杂,又具有重大的意义,热能工程领域的专家们一直在这个问题上不断探索着。要衡量锅炉运行的经济性,通常可以通过锅炉的热效率来反映。目前,我国锅炉热效率不高,火力发电能源浪费较多,其中一个关键性的原因就是锅炉运行中的很多技术指标、经济参数都没有达到最佳值,例如对锅炉热效率有重大影响的烟气温度、烟气含氧量等参数,都未达到最优的控制。本文针对电站锅炉燃烧控制系统做了深入的探讨,在烟气含氧量变化的前提下,提出分析电站锅炉工况变化运行时燃烧经济性的方法,推导出计算电站锅炉各热经济性指标偏导数的公式,以及微增量的计算公式。通过本文建立的基于烟气含氧量变化的电站锅炉各热经济性参数变化特性动态模型,结合达到最低供电耗煤率的最佳烟气含氧量偏微分方程,可以计算出电站锅炉运行工况变化时,不同负荷条件下的最优烟气含氧量设定值。最后,本文利用提出的方法和推导的公式进行实例计算。用一个电厂负荷为600MW的超临界锅炉发电机组进行计算。此案例计算结果说明利用最佳烟气含氧量作为标准优化调节电站锅炉燃烧系统,可有效提高机组的热效率,改善锅炉燃烧的能源利用率,降低煤耗。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的技术路线和研究内容
• 第2章 电站锅炉燃烧系统概述
• 2.1 大型单元机组的生产过程
• 2.2 锅炉燃烧系统及其控制
• 2.2.1 燃烧控制系统的基本任务
• 2.2.2 燃烧控制系统
• 2.2.3 优化燃烧参数的意义
• 2.3 超临界机组简介
• 2.3.1 超临界机组定义
• 2.3.2 超临界直流锅炉原理
• 2.4 超临界机组的控制特点
• 2.4.1 汽包锅炉的控制特点
• 2.4.2 超临界锅炉的控制特点
• 2.4.3 超临界锅炉的控制任务
• 第3章 电站锅炉燃烧排烟过量空气系数分析
• 3.1 锅炉燃烧过程排烟过量空气系数的计算
• 3.2 基于烟气含氧量的供电煤耗率分析计算模型
• 第4章 电站锅炉燃烧过程经济性参数分析
• 4.1 电站锅炉各项热损失计算
• 4.1.1 锅炉输入热量计算
• 4.1.2 排烟热损失计算
• 4.1.3 化学不完全燃烧热损失计算
• 4.1.4 机械不完全燃烧热损失计算
• 4.1.5 散热损失的计算
• 4.2 烟气含氧量对电站锅炉经济性的影响
• 4.2.1 对电站锅炉热效率的影响
• 4.2.2 烟气含氧量对辅机用电的影响
• 4.2.3 供电煤耗率增量与最佳烟气含氧量
• 第5章 电站锅炉热经济性参数变氧量分析计算
• 5.1 电站锅炉变氧量分析计算模型
• 5.1.1 灰渣平均含碳量分析计算模型
• 5.1.2 一氧化碳含量变氧量分析计算模型
• 5.1.3 排烟温度变氧量分析计算模型
• 5.1.4 送引风机电耗变氧量分析计算模型
• 5.2 电站锅炉运行烟气含氧量影响下各参数的微增量方程
• 5.2.1 灰渣平均含碳量对烟气含氧量偏导数计算
• 5.2.2 一氧化碳含量对烟气含氧量偏导数计算
• 5.2.3 排烟温度对烟气含氧量偏导数计算
• 5.2.4 送、引风机电耗对烟气含氧量偏导数计算
• 第6章 电站锅炉运行燃烧优化分析与应用
• 6.1 电站锅炉最佳烟气变氧量偏微分方程
• 6.2 电站锅炉燃烧过程实例计算
• 6.2.1 电站锅炉燃烧过程基本参数的计算
• 6.2.2 公式中各系数的计算
• 6.2.3 最佳烟气含氧量设定值的确定
• 全文总结
• 参考文献
• 作者简介
• 致谢