高爐煤氣燃?xì)鈾C組直流鍋爐的效率計算與分析

李 嘉, 顧立群, 李丹陽

(1.寶山鋼鐵股份有限公司電廠, 上海 201900; 2.上海電力大學(xué), 上海 200090)

目前,用于計算鍋爐效率的方法主要有3種,分別來源于GB 10184—1988《電站鍋爐性能試驗規(guī)程》、ASME PTC 4.1《鍋爐機組性能試驗規(guī)程》以及一些相關(guān)教材。由于高爐煤氣燃?xì)鈾C組的鍋爐為直流鍋爐,燃料主要是高爐煤氣(Blast Furnace Gas,BFG)、焦?fàn)t煤氣(Coke Oven Gas,COG)、轉(zhuǎn)爐煤氣(Linz Donawitz Gas,LDG)、輕油(Light Fuel Oil,LFO)、天然氣(Natural Gas,NG)等,故上述傳統(tǒng)方法均不適用。與汽包鍋爐不同,直流鍋爐在加熱、蒸發(fā)和過熱過程之間沒有明確的界線。直流式鍋爐的概念可以簡單地定義為僅有一個管的鍋爐[1]。根據(jù)直流鍋爐燃料的性質(zhì)和特點,對GB 10184—1988《電站鍋爐性能試驗規(guī)程》中的方法進(jìn)行改進(jìn)來計算鍋爐效率,各個燃料的參數(shù)均可為鍋爐燃燒系統(tǒng)提供計算依據(jù)。

1 直流鍋爐計算方法

1.1 鍋爐構(gòu)造

主燒BFG燃?xì)庵绷麇仩t如圖1所示。

圖1 高爐煤氣直流鍋爐構(gòu)造示意

1.2 鍋爐燃料及空氣中常用參數(shù)的選取

此高爐煤氣燃?xì)鈾C組燃料主要為BFG,COG,LDG,NG,LFO。通常情況下,可單獨燃燒BFG,在穩(wěn)定的工況下也可以主燃BFG,并適量摻燒COG和LDG。由于NG屬于高熱值燃料,故在摻燒時NG的質(zhì)量流量值比COG和LDG的要小,在機組點火時需適量加入LFO助燃[2]。各燃料常用的計算參數(shù)如表1所示。

根據(jù)高爐煤氣燃?xì)庵绷麇仩t的具體特點,其效率計算公式為

(1)

式中:QLtot——總熱損失;

QZtot——總輸入熱;

QG——煙氣帶走的熱損失,MW;

QCO——CO未完全燃燒熱損失,MW;

QRC——輻射對流熱損失,MW;

QF——燃料化學(xué)輸入熱,MW;

QFs——燃料物理顯熱,MW;

QA——燃燒用空氣物理顯熱,MW;

QAS——霧化蒸汽物理顯熱,MW;

QEI——鍋爐輔機電機驅(qū)動帶入的物理顯熱,MW。

1.3 各熱損……

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