锅炉的优化运行研究,报告.doc

锅炉的优化运行研究 摘 要 本文对影响锅炉效率的因素进行,得出了相对有效的运行提高锅炉效率,到节能的. 针对第一个问题，查阅相关资料知道，直接影响锅炉过量空气系数的主要因素有排烟热损失、化学不完全燃烧热损失以及机械不完全燃烧热损失，分别求出了最佳的空气系数与,以及的关系式，并且结合题目背景所给的图像，设是关于的开口向上的二次函数，故可以得到最佳的空气系数=1.38. 针对问题二，本题用反化学平衡法对锅炉效率进行计算，由题意知锅炉的效率计算公式如下，由第一问求得了与之间的表达式，故只需确定出,与之间的表达式，联立上述公式，最后就确定出了与锅炉效率的关系. 针对问题三，通过定性与定量分析，探究出了影响锅炉效率的直接因素有排烟温度与锅炉的负荷，还有间接影响因素如煤粉细度、以及氧含量，其中，确定出了与灰飞含碳量存在一个开口向上的二次函数，关系式，故可以求出最佳的.同时，通过研究确定出了飞灰含碳量与煤粉细度的关系式，可以分析得到，如果要使飞灰含碳量降低，则要求煤粉的细度较高.并且分析出了其他运行参量与锅炉效率的关系. 针对问题四，通过对问题一、二、三的分析，若要使锅炉的运行达到最优化，我们不妨从下面几个方面进行着手：第一，适当降低排烟温度，使之控制在一个最佳的范围；第二，确保在一个最佳的范围内（1.38左右），主要针对300MW的锅炉；第三，可以从减少不完全燃烧方面进行控制等.综上几个方面，相信会提高一定的锅炉的效率. 关键词：过量空气系数；MATLAB；锅炉效率；灰飞含碳量；主要参数 目 录 1 引言 1 1.1 问题背景 1 1.2 问题简介[1] 1 2 问题分析 2 2.1 问题1的分析 2 2.2 问题2的分析 2 2.3 问题3的分析 2 2.4 问题4的分析 3 3 模型的假设与符号说明 3 3.1 模型的假设 3 3.2 符号说明 3 4 模型的建立与求解 4 4.1最佳过量空气的确立 4 4.1.1排烟热损失与过量空气之间的关系 5 4.1.2机械不完全燃烧热与过量空气之间的关系 6 4.1.2.1求解灰飞含碳量 8 4.1.3化学不完全燃烧热损失与之间的关系 9 4.2研究锅炉效率与的关系 11 4.2.1散热损失： 11 4.2.2灰渣物理热损失的计算： 12 4.2.3锅炉效率与锅炉过量空气系数的关系计算： 12 4.3锅炉的运行参数对锅炉效率的影响 13 4.3.1过量空气系数对飞灰含碳量的影响 14 4.3.2过量空气系数与飞灰含碳量的关系 14 4.3.3氧含量对锅炉效率的影响 15 4.3.4煤粉细度对飞灰含碳量的影响 16 4.3.5锅炉机组负荷对锅炉效率的影响 17 4.3.6排烟温度对锅炉效率的影响 18 4.4探讨锅炉的优化运行方法 19 4.4.1降低排烟热损失 19 4.4.2减少未完全燃烧热损失 20 5 模型的推广 20 6 模型的评价 21 附 录 22 参 考 文 献 24 致 谢 25 1 引言 1.1 问题背景 在现代的工厂中，火力发电的主要燃料大多数用煤炭类燃料来进行发电，这就牵扯到一个问题，那就是如果燃料不完全燃烧就排出锅炉，这不仅会影响空气质量，造成空气污染，甚至于引发雾霾天气，而且还会使工厂的经济效益下降，所以，我们应该设法想出一个两全的方案，即可以使工厂中锅炉的效率增加，还要尽量使污染物的排放降低到最小. 1.2 问题简介[1] 在火力发电厂中，锅炉的运行效率的好坏至关重要.锅炉效率在一方面影响着工厂的经济状况，另一方面还会影响空气状况.中华人民共和国国家对火力发电设备的性能有一些规定，即是标准的火力发电站性能的规程(GBPTC)，火力发电厂锅炉主要用反平衡方程计算锅炉效率，即 ％， （1.2.1） 其中分别表示锅炉有效利用热、锅炉排烟热损失、锅炉化学不（或可燃气体未）完全燃烧热损失、锅炉机械（或固体）不完全燃烧热损失以及锅炉散热损失和灰渣物理热损失. 针对以上几个方面热损失，这就要想办法降低锅炉的热量损耗，而降低锅炉热损失的主要手段之一是设法能够在线监测和分析锅炉的热力系统，从而能够优化锅炉的运行参数.在锅炉的内部进行着多种化学燃烧热反应，影响锅炉优化的因素很多，为了更简单的分析影响锅炉的优化问题，本文主要研究影响的因素有运行参数等.依靠现在的技术水平，我们还不能在线测量运行参数，这给我们的研究带来巨大的挑战，我们主要进行偏差大致分析，但这又引起一个问题，就是无法在线测量煤质以及飞灰含碳量等，这对于分析带来困难，进而无法计算锅炉的效率.因此，想要对于优化锅炉运行的研究带来了很大的困难. 在现实的锅炉运行中，要使锅炉的燃料燃烧充分，实际输入锅炉的空气量要大于理论上的空气量，定义实际空气超过理论的空气叫做过量空气量，实际空气