.第32卷第2期電站輔機(jī)Vol. 32 No, 22011年6月Power Station Auxiliary EquipmentJun. 2011文章編號:1672 -0210(2011)02- 03-03煤質(zhì)變化對煤水比影響的分析馬棟梁,朱延海(神華江蘇國華陳家港發(fā)電有限公司安全技術(shù)部，江蘇鹽城224631)摘要:煤水比的控制調(diào)節(jié)在給水和過熱汽溫控制中起著決定性的作用。煤質(zhì)的變化對于煤水比數(shù)值的影響很大。目前,煤炭供應(yīng)已日趨緊張,電站鍋爐采用各種煤作為燃料已咸常例。因此,煤質(zhì)的變化會對機(jī)組適行產(chǎn)生影.響。現(xiàn)以謀水比計算公式為基礎(chǔ),推導(dǎo)了因煤質(zhì)變化對煤水比影響的矩陣方程。通過該矩陣方程,可計算出煤質(zhì)中各種成分的變化對煤水比變化的影響大小。對于超臨界機(jī)組控制理論及策略的研究具有參考意義。關(guān)鍵詞:超臨界;機(jī)組;煤質(zhì);煤水比;控制;策略;計算;方程中團(tuán)分類號:TK265文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AAnalysis on the Influence of Coal Quality against the Coal-water ratioMA Dong ling,ZHU Yanhi(Security Technology Department , Shenhua Jiangsu Guo Hua Chenjagang Power Co. Ltd,Yancheng, Jiangsu, 224631, China)Abstract :The control & regulation of coal-water ratio plays a decisive role in the control of feeding water andsuperheated steam temperature. The changes of coal quality will greatly affect the value of coal-water. Coal supply isincreasing day by day at present and all kinds of coals may be common used in the boilers of power plants. Therefore,the changes of coal quality will greatly afect the operation of power unit. The matrix equation of afected coal-waterratio has been deduced with the change of coal quality based on the calculated formula of coal-water ratio. Throughthis equation, the effective degree of the change of coal components can be calculated against change of coal-waterratio，which has a reference to the research of the control theory and strategy of supercritical power unit.Key words: supercritical; power unit; coal quality; coal- water ratios control; strategy; calculation; equation鍋爐給水和過熱蒸汽溫度,具有重要的意義(1-5。既述超臨界機(jī)組由于控制系統(tǒng)的高耦合性,所以常2煤水比計算公式采取比例控制。其中,煤水比的控制調(diào)節(jié)在給水和.現(xiàn)依據(jù)的鍋爐煤水比計算公式，即國家標(biāo)準(zhǔn)電過熱汽溫控制中起著決定性的作用。煤水比不是一站性能試驗(yàn)規(guī)程(GB10184-88)中的鍋爐煤水比個固定的數(shù)值，而是隨著煤質(zhì)和負(fù)荷工況的變化而計算公式0。 計算公式如式1所示:改變的。在煤炭資源日益緊張的今天,鍋爐燃燒的E= n-in(1)燃煤,往往不是設(shè)計時選用的煤種,煤質(zhì)成分的變化W= Qmn對于煤水比數(shù)值的大小影響很大。所以確定煤質(zhì)成式中: in-過熱器出口焓值,kJ/kg;分變化對煤水比數(shù)值影響的大小，進(jìn)而更好的控制igw一省煤 器進(jìn)口焓值,kJ/kg;中國煤化工收稿日期:2011-04-01修回 日期:2011-04-27作者簡介:馬棟梁(1982-),男,碩士,工程師,現(xiàn)從事電廠熱控維護(hù)方面的,MYHCNMHG33電站輔機(jī)總第117期(2011 No.2)給煤量,t/h;b,=dA' b;=du b。 = daw,給水量,t/h;B=[u* (0. 011C +0. 003732S +0. 101H"+Q.- -低位 發(fā)熱量,kJ/kg;0. 0082580* +0.01044N* +0. 01869W>+一鍋爐效率，n=1- 2q一鍋爐五0.007461A*)+ag *ap]dC ,dS ,dH> ,dO" ,dN ,dW* ,dA"項(xiàng)熱損失之和，q2為排煙熱損失，qs為化學(xué)不完全-煤質(zhì)變化以后C,S,H,O,N,水分,灰.燃燒熱損失,q,為機(jī)械不完全燃燒熱損失,qs為散分的應(yīng)用基成分變化量;熱損失，qs為其它熱損失。du 一~排煙溫度變化量;3公式的化簡與推導(dǎo)dan一-由于排煙含氧量的變化,過量空氣系數(shù)的變化量;計算煤水比變化量的時候,作如下化簡:dQr-燃料低位 發(fā)熱量的變化量;取q:，gs，96為定值,分別為0.1.0.4、0.32。dqa一機(jī)械不完 全燃燒熱損失的變化量.取冷空氣的焓值為30C時的焓值,為39 kJ/Nm'.由于灰渣率所占的份額很小,通常不到10%,所以4公式的計算驗(yàn)證及分析灰渣率和爐渣含碳量分別取為定值?；以禂?shù)取為以某電廠660MW超臨界機(jī)組額定負(fù)荷工況為0.1,飛灰系數(shù)ap取為0.9.例進(jìn)行計算,性能計算的原始數(shù)據(jù)如表1所示:由于目前的電廠鍋爐排煙溫度為110~160 C褰1原始數(shù)撮,在這個溫度范圍之內(nèi)，排煙氣體的比熱容變化不校核煤種大,所以可以取為定值。取定在溫度為135 C時的項(xiàng)目符號|單位設(shè)計煤種(神華烏蘭木各種氣體成分的比熱容。(神華石圪臺煤)倫礦煤)經(jīng)過對計算煤水比的公式進(jìn)行化簡和求導(dǎo),得過熱器出口到如下計算F/W變化量的式子:壓力Pst | MPa26.0326. 03[a-品x這obTst|C|60505溫度《(最)- =當(dāng)- BQ=>-By +dq.省煤器進(jìn)口壓力P%| MPa29. 68Q'Qme-in.dQ.省煤器進(jìn)口溫度T C I294Qmη空預(yù)器出口煙溫| v| C |122.2式中:a1 = 0. 116apyU + 0.011u- 3.467ap爝氣含氧量02| %az = 0. 043apU + 0.003732u - 1. 3anas = 0. 345apU + 0. 101u- 10. 335am”應(yīng)用基含碳量| C| %|57. 6058as =-0.043awv + 0.008258u+ 1. 299aw,應(yīng)用基含氫量| H %|1.59as = 0.01044uas = 0.01869u應(yīng)用基含氧量| 0| % |11.141ar = 0.007461u應(yīng)用基含氮量|N| % |0.680.9ag = 0.011C + 0.003732S + 0.101H' +應(yīng)用基含硫量| S| % |0. 700.80. 008258O + 0.01044Np + 0.01869W> +0. 007461A> +0.116axC" + 0.489apyS' +應(yīng)用基水分w> % |16. 00 .0.345a,H' - 0.043ap,O"應(yīng)用基灰分A”%7.99a, = [0.0889(C +0.375S*) +0. 265H> -低位發(fā)熱量， 」Q. |kJ/k21770230300.03330*](1. 303u- 39)中國煤化工b=dC br=dS' bz =dH'爐渣THCNMHGb.=dO' bs=dN> b。 =dW>34煤質(zhì)變化對煤水比影響的分析電站輔機(jī)總第117期(2011 No. 2)表2原公式計算結(jié)果與推導(dǎo)公式計算結(jié)果的對比叨]析出煤質(zhì)應(yīng)用基各種成分的變化,以及煤種低位發(fā)項(xiàng)目變化前變化后差值傳統(tǒng)公式新公式絕對相對熱量的變化,煙氣含氧量的變化對煤水比變化的影誤差誤差響,對于給水和過熱汽溫的控制具有指導(dǎo)意義。計算煤4.9261235.204662.6 943426|2.74283(2)簡化的煤水比計算模型,直觀的反映了煤質(zhì)水比0. 107314|0.102387X10~ X10-| X10~* |x10~各種成分變化對煤水比變化影響的大小。通過對推導(dǎo)得出的公式進(jìn)行驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)用新的公(3)煤質(zhì)變化對煤水比的影響計算分析,為超臨式所得出的結(jié)果與原公式得出的結(jié)果相比較，其相對界機(jī)組協(xié)調(diào)控制的分析打下了基礎(chǔ)。誤差和絕對誤差都很小，能滿足實(shí)際工程上的需要。參考文獻(xiàn):通過該矩陣方程,可以直接得出煤質(zhì)各種成分.變化量的大小對煤水比變化的影響。過量空氣系數(shù)[1]胡武奇,忻建華,葉敏.600 MW趣臨界鍋爐基于中間點(diǎn)焓校正(煙氣含氧量)的變化量對煤水比的影響大小,是與的給水控制系統(tǒng)[J].能源技術(shù),2008,(3); 136-139.煤質(zhì)的應(yīng)用基C,H,O,S成分有關(guān)系的。當(dāng)煙氣氧[2]錢慶生.600 MW超臨界機(jī)組控制系統(tǒng)特點(diǎn)與協(xié)調(diào)控制策略[J].量增大1%(絕對值)時，造成鍋爐效率變小熱電技術(shù)2008,(2);53- -56.0. 22542154% ,進(jìn)而造成煤水比增大2. 574X10~*.[3]俞成立.超(趔)臨界機(jī)組中間點(diǎn)溫度過熱度控制策路[J].中國電力,2008,(7);60-64當(dāng)燃煤發(fā)熱量變化100 kJ/kg時，造成鍋爐效率變[4]王志剛,雷兆團(tuán),張廣才超臨界600MW機(jī)組直流鍋爐動態(tài)特化0.01958%,進(jìn)而造成煤水比變化為5. 165 X性研究[].熱力發(fā)電,2010,(9)14-20.10-*.當(dāng)燃煤灰分變化1%時,造成鍋爐效率變化[5]王建偉,楊培成.超臨界600WM機(jī)組給水控制策略[J].熱力發(fā)為0. 085% ,進(jìn)而造成煤水比變化為9. 66X10-5.電,2010.(2):79-81[6]范從振.鍋爐原理[M].中國電力出版社,1986.(5).5結(jié)語[7]李水華，馬棟栗.水和蒸汽[火用]值計算模型的分析及實(shí)現(xiàn)[].(1)通過對煤水比計算公式的推導(dǎo)化簡,可以分汽輪機(jī)技術(shù),008,(4)253- -254.簡訊澳大利亞擬建大型煤太陽能組合電廠澳大利亞宜布批準(zhǔn)建設(shè)1個44兆瓦的太陽能系統(tǒng),該系統(tǒng)將建在昆士蘭州現(xiàn)有的燃煤電廠內(nèi)。建成后,這個項(xiàng)目將成為世界上最大的太陽能發(fā)電和煤電結(jié)合發(fā)電站,并成為南半球最大的太陽能項(xiàng)目。這個項(xiàng)目將利用太陽能發(fā)電技術(shù),將太陽能轉(zhuǎn)化為熱蒸汽來帶動電站的渦輪機(jī),以助力燃煤電站蒸汽發(fā)電過程。這個燃煤電廠已是澳大利亞能效最高的電廠之一,加上太陽能設(shè)施之后,這個電廠可以在減少溫室氣體排放的同時,增加電廠裝機(jī)容量。工程建設(shè)計劃在2011年開始,并將在2013年竣工。當(dāng)前,高二氧化碳排放的燃煤電廠為澳大利亞提供80%的所需電力。風(fēng)能和太陽能所提供的電力還不足1%。摘自上海電氣電站設(shè)備中國煤化工涕I51期JYHCNMHGs*x35