关于锅炉热效率测试结果之排烟温度修正方法的探讨_齐国利

第 29 卷第 1 期 电 站 系 统 工 程 Vol 29 No 1 2013 年 1 月 Power System Engineering 13 文章编号 1005 006X 2013 01 0013 02 关于锅炉热效率测试结果之排烟温度修正方法的探讨 齐国利 1 管 坚1 冷 浩2 1 中国特种设备检测研究院 2 国家质量监督检验检疫总局 摘 要 对 TG 240 9 81 M 进行了能效测试 由于运行条件与设计条件相差较大 分别依据 GB10184 88 和 ASME PTC4 4 2008 进行 了排烟温度的修正 修正结果表明 由于两个标准对锅炉热平衡系统边界界定不同 导致用于修正的进口空气温度不一致 另外 对空 气预热器进口空气温度进行修正比对给水温度进行修正更加全面 合理 关键词 锅炉 排烟温度 修正 中图分类号 TK222 文献标识码 A Discussion on Correction of Exit Gas Temperature for Boiler Thermal Efficiency Test Results QI Guo li GUAN Jian LENG Hao Abstract TG 240 9 81 M is test for energy efficiency and exit Gas Temperature is corrected based on GB10184 88 and ASME PTC4 4 2008 because quite different on operating conditions and design conditions of entering air temperature and feedwater inlet temperature the correction results show that Inconsistent is generated by using different entering air temperature for correction Since the different define definition about system boundaries of the boiler heat balance for the two standards In addition to correction for entering air temperature of preheater is more comprehensive and reasonable than the feedwater temperature correction Key words boiler exit gas temperature correction 在进行锅炉性能试验时 经常会遇到空气预热器入口空 气温度 省煤器入口水温等测试条件与设计值存在较大差异 的情况 进口空气温度的变化将导致空气预热器冷却能力发 生变化 给水温度发生变化将导致省煤器冷却能力发生变 化 进而影响到炉膛水冷壁的冷却能力 也使锅炉辐射传热 和对流换热重新分配 这些差异无疑会使排烟温度发生变 化 直接影响到锅炉效率 因此需要对排烟温度进行修正 这是热效率测试结果的最重要的修正 关于排烟温度修正的 方法 国内外不同标准修正方法不尽相同 1 2 本文以太原 锅炉集团有限公司生产的 TG 240 9 81 M 能效测试为例 分 析不同的排烟温度修正方法对热效率的影响 1 锅炉热效率测试结果 对太原锅炉集团有限公司生产的 安装在内蒙古乌兰浩 特兴安热电二厂的一台 240 t h 的循环流化床锅炉进行了能 效测试 依据的法规 标准是 TSG G0002 2010 锅炉节能 技术监督管理规程 3 GB10184 88 电站锅炉性能试验规 程 和 DL T964 2005 循环流化床锅炉性能试验规程 4 测试主要数据及结果见表 1 2 按 GB10184 88 的排烟温度修正 进风温度偏差的换算 按 GB10184 88 电站锅炉性能 试验规程 相关规定执行 见公式 1 1 收稿日期 2012 08 10 齐国利 1975 男 博士 北京 100013 国家质检公益类科研项目 200910098 表 1 名 称 工况 I 数据 工况 II 数据 燃料收到基碳 Car 36 91 36 41 燃料收到基氢 Har 2 11 2 25 燃料收到基氧 Oar 11 82 11 80 燃料收到基硫 Sar 0 20 0 17 燃料收到基氮 Nar 0 41 0 41 燃料收到基灰分 Aar 9 75 9 76 燃料收到基水分 Mar 38 80 39 20 干燥无灰基挥发分 Vadf 44 53 44 79 收到基低位发热量 Qnet ar kJ kg 1 12830 00 12660 00 给水温度 tgs 144 87 145 92 炉渣可燃物含量 Clz 0 20 0 20 飞灰可燃物含量 Cfh 0 48 0 52 固体未完全燃烧热损失 q4 0 11 0 11 气体未完全燃烧热损失 q3 0 01 0 03 入炉冷空气温度 tlk 13 24 13 34 排烟温度 tpy 125 85 131 97 排烟热损失 q2 6 05 6 37 石灰石脱硫热损失 q7 0 00 0 00 灰渣物理热损失 q6 0 09 0 09 散热损失 q5 0 73 0 73 反平衡效率 2 93 02 92 67 00 0 b kypykypy b py ky tt t 1 式中 b py 换算到保证进口空气温度时的排烟温度 0 b t 保证的进口空气温度 0t 实测基准温度 ky 空气预热器进口实测烟气温度 py 实测排 烟温度 进口空气温度测量位置在风机前 未考虑风机耗能对空 气的加热 给水温度偏差的换算按 GB10184 88 的规定执行 见公式 2 1 14 电 站 系 统 工 程 2013 年第 29 卷 pykbb smsm pypygsgs smgskyk t tt tt 2 式中 b py 换算到设计给水温度时的排烟温度 py 实测排烟温度 smsm 省煤器进 出口空气温 度 kyk t 空气预热器进口烟气 空气温度 b gsgs tt 实测 设计给水温度 当进风温度和给水温度都偏离设计值时 先进行进风温 度偏差修正 再按给水温度偏差修正 1 修正结果见表 2 表 2 名 称 工况 I 数据 工况 II 数据 空预器进口实测烟温ky 232 00 235 00 设计进口空气温度 0 b t 20 00 20 00 换算到保证进口空气温度时的排烟温度 b py 129 13 135 07 省煤器进口烟温 sm 555 00 560 00 省煤器出口烟温 sm 232 00 235 00 设计给水温度 b gs t 215 00 215 00 换算到设计给水时的排烟温度 b py 158 39 164 84 反平衡效率 2 90 93 90 65 3 按 ASME 蒸汽锅炉性能试验标准修正排烟温度 3 1 进口空气温度采用 GB10184 88 的方法修正 关于空气预热器进口空气温度的修正 ASME 标准的计 算方法与 GB10184 88 是一致的 但 ASME 标准的空气入口 温度是风机出口温度 因为进口风温的修正的前提条件是假 设空气预热器传热效率 因此 ASME 标准认为应该排除风 机的温升对排烟温度的影响 采用风机出口温度作为空气预 热器进口空气温度 关于空气预热器进口烟温的修正 GB10184 88 采用给 水温度偏差换算的修正方法 而 ASME 采用空气预热器进 口烟温的修正方法 为了便于比较 锅炉热效率修正 进口 空气温度的修正方法按 GB10184 88 给出的方法 对于省煤 器进口给水温度的变化 采用对空气预热器进口烟温进行修 正 即 ASME 修正方法 修正结果见表 3 表 3 名 称 工况 I 数据 工况 II 数据 空预器进口实测烟温 ky TFgEn 232 00 235 00 进口空气温度 0 b TAEn t 20 0020 00 排烟温度 b py TFgLvCr 129 13 135 07 空预器设计工况下的进口烟温TEgEncrD 266 00 266 00 换算到空预器设计进口烟温的排烟温度TFgLvCrd 146 63 151 66 反平衡效率 2 92 2091 91 由表 2 与表 3 中可知 采用不同修正方法的反平衡效率 平均值相差 1 27 文献给出 300MW 机组正常工况与切除高 压加热器反平衡效率对比 结果显示按 GB10184 88 采用给 水温度偏差换算 排烟温度会升高而非降低 5 因此不建议 采用给水温度修正方法 3 2 进口空气温度采用 ASME PTC4 2008 的方法修正 排烟温度修正公式为 1 TFgLvCrdTFgLvCrTDiTAEnTDiTFgEn 1 空气预热器进口空气温度的修正 按公式 2 TAEnD TFgEn TFgLvCrTFgEn TFgLvCr TAEn TDiTAEn TFgEn TAEn TFgLvCr 2 空气预热器进口烟温的修正 按公式 3 TFgEnCrD TFgLvCrTAEnTAEn TFgEn TFgLvCr TDiTFgEn TFgEn TAEn TFgLvCr 3 表 3 名 称 工况 I 数据 工况 II 数据 空预器进口实测烟温TFgEn 232 00235 00 进口空气温度 风机出口 TAEn 27 5227 64 排烟温度TFgLvCr 125 85131 97 空预器设计工况下的进口烟温TEgEncrD 266 00266 00 设计的进口空气温度 风机出口 TAEnD 35 0035 00 换算到空预器设计进口烟温的排烟温度TFgLvCrd 146 63151 66 反平衡效率 2 92 8792 56 按 ASME 标准修正后 与表 2 按 GB10184 88 比较 可知 两者效率平均值相差超过 2 个百分点 主要差异体现 在两个方面 一是我国标准未考虑风机温升的影响 二是对 给水温度变化的修正 我国标准采用直接对给水温度偏差进 行直接修正 ASME 标准采用对空气预热器进口烟温进行修 正 通过比较 建议空气进口温度取风机出口空气温度 对 省煤器进口给水温度变化的修正采用对空气预热器进口烟 温的修正 4 结 论 以 TG 240 9 81 M 能效测试为例 依据 GB10184 88 电 站锅炉性能试验规程 和 ASME PTC4 4 2008 对运行条件 变化后的热效率测试结果进行修正 通过对修正结果的分 析 得到如下结论 1 对进口空气温度的修正 宜采用的是空气预热器进 口空气温度 不能忽略风机温升的影响 2 省煤器进口给水温度变化的修正宜采用对空气预 热器进口烟温的修正 而不是对给水温度偏差进行修正 参 考 文 献 1 GB T 10184 88 电站锅炉性能试验规程 S 北京 机械工业出版 社 1989 2 ASME PTC4 4 2008 Fired Stea