10 %～20 % 。在锅炉效率不变的情况下 , 煤和生物质
理论燃烧温度从 ; 0sw 升高到 ; 0 吸收的热量相等 , 其平 衡关系如下 :
(1 - β ) [V 0 RO2 V N2 V H2 O
0 0 m m m
( ( c ; ) RO2 )
; 0m ; 0m ; 0m
; 0m
- ( c ; ) RO2
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
0. 842 105 0. 842 105 0. 842 105 0. 947 368 0. 947 368 0. 947 368 1. 210 53 1. 210 53 1. 210 53
0. 5 1 1. 5 0. 5 1 1. 5 0. 5 1 1. 5
0. 5 1 1. 5 0. 5 1 1. 5 0. 5 1 1. 5
) +
V N2 V H2 O
0
0
sw
( ( c ; ) N2 ) ( ( c ; ) H2 O )
- ( c ; ) N2 - (c; ) - hksw
0 H2 O
; 0sw
) + ) + ( 1)
sw
;0 ;0
; 0sw
(α - 1 ) ( h0 ksw
; 0sw
)]
混合燃料带入锅炉的热量应与净煤工况时输入锅炉的 热量相等 。据此 ,在已知生物质的掺烧比例 β和炉膛 出口的过量空气系数α 时 , 可以求出煤和生物质各自 的燃料消耗量 。这样 , 就可以利用常规燃料燃烧计算 方法分别求得煤和生物质的烟气特性 ,包括 : 理论空气 量 V0 理论 V 0 理论氮气量 V 0 理论水蒸气量 V 0H2 O k 、 RO 2 、 N2 、 等 ,分别计算编制各自的烟气焓温表 ,求出煤和生物质 各自的理论燃烧温度 ; 0m 和 ; 0sw ,一般 ; 0m > ; 0sw 。 煤掺烧生物质后的理论燃烧温度应在 ; 0m 和 ; 0sw 之间 ,假设为 ; 0 , 根据烟气焓温表分别查出对应各自 的理论燃烧温度 ; 0m 、 ; 0sw 和掺烧后理论燃烧温度 ; 0 下
热解硫的析出 X 机理研究进展 [J ] . 洁净煤 技术 ,2005 ,11 ( 1) :34237.
[5] 邓聚龙 . 灰理论基础 [ M ] . 武汉 : 华中科技
0. 105 191 0. 905 654 1. 180 61 0. 557 943 1. 196 68 1. 318 09 1. 091 63 1. 156 36 1. 487 85
0 ( c ; ) RO2 、 ( c ; ) N2 、 ( c ; ) H2 O 、 hk 的值 。根据能量守恒 , 煤
计算中采用迭代方法 , 即先假设一个理论燃烧温 度 ; 0 , 分别计算出煤的放热量和生物质的吸热量 , 比 较两者的差值 , 重复以上过程 , 直至该差值接近零 , 此 时的 ; 0 即为煤掺烧生物质比例为 β时的理论燃烧温 度。 某电站 300 M W 机组锅炉采用中间贮仓式制粉 系统 ,热风送粉 。锅炉设计热效率为 90. 8 % , 全烧煤 时的计算燃煤量为 138. 2 t/ h 。实际燃煤和掺烧稻壳 的元素分析数据见表 1 。当生物质掺烧比例为 20 % , 按上述迭代计算方法得到的实炉工况理论燃烧温度见 表 2。
大学出版社 ,2002.
[6] Dong M , Yan Z , Taniguchi Y. Fault diagno2 sis of power t ransfo rmer based on model2di2 agno sis wit h grey relatio n [ A ] . PROCEED2 IN GS O F T H E 7 T H IN TERNA TIONAL CON F ER ENCE ON PRO PER TIES AND A PPL ICA TIONS O F DIEL EC TRIC MA2 TERIAL S ,2003 ( 123) :115821161. [7] 冯小平 , 张蓓红 , 龙惟定 . 影响冷热电联产
流场特性影响的 数 值 分析 [ J ] . 水动力 学研究与 进展 ,
2006 ,21 ( 3) :2232231. [9 ] M A Hanlon , H B Ma. Evapo ration heat t ransfer in sin2 tered po rous media [J ] . Journal of Heat Transfer , 2003 ,
;0
;0
) +
( ( c ; ) N2 ) ( ( c ; ) H2 O )
- ( c ; ) N2 - ( c ; ) H2 O
0
) +
;0
) +
(α - 1) ( h0 km
0 β [V RO2 sw
- hkm
;0
;0
)] =
; 0sw
( ( c ; ) RO2 )
;0
- ( c ; ) RO2
ξ1
0. 411 163 0. 907 802 0. 607 951 0. 572 905 0. 680 911 0. 585 301 0. 825 82 0. 923 336 0. 656 178
ξ2
0. 569 434 0. 860 276 0. 622 237 0. 917 022 0. 732 804 0. 748 811 0. 466 188 0. 778 241 1
电站燃煤锅炉 掺烧生物质时理论燃烧温度的计算
董静兰 ,阎维平 ,李 钧 ,鲁许鳌
华北电力大学教育部重点试验室 ,河北 保定 071003 送入炉膛的燃料理论燃烧温度是炉膛换热计算的 关键参数 ,其计算的准确度对炉膛出口烟温影响很大 。 按照 《锅炉机组热力计算标准方法》 , 需要先根据入炉 燃料的元素分析数据计算编制烟气焓温表 , 再由该表 反算得到理论燃烧温度 。烟气焓温计算的准确性是整 台锅炉热力计算结果准确度的基本保证 。 对单一煤种或混煤而言 , 需要按照规定将采集的 燃料样品经过破碎 、 混合和缩分等制备成分析 ( 试验 ) 用样品 ,经分析得到燃料的元素分析结果 。稻秆和煤 的物理性质差别很大 , 二者混合后 , 经过破碎 、 混合和 缩分等过程 ,很难制得合格的分析样品 ,因此元素分析 的测量结果不能保证能够再现煤与稻秆混合燃料的特 性 。但是 ,对单独的煤粉样或者稻秆粉样 ,均可以准确 得到其各自的元素分析成分 , 因此本文探讨基于各自 元素分析成分来计算混合燃料的烟气特性的方法 。 燃煤锅炉掺烧生物质的比例一般为锅炉负荷的
的正交 实 验 研 究 [ J ] . 辽 宁 工 程 技 术 大 学 学 报 , 2006 ,
25 (3) :3212324.
析出特性研究 [J ] . 煤炭转化 ,2004 ,27 ( 4) :42246.
( 上接第 44 页)
[8] 刘志华 , 董文才 , 夏飞 . V 型沟槽尖峰形状对减阻效果及 125 (8) :6442652. [ 10 ] D Khrustalev ,A Faghri. Fluid flow effect s in evapo ration f rom liquid2vapo r meniscus[J ] . Jo urnal of Heat Transfer , 1996 ,118 (8) :7252730.
的理论燃烧温度从 ; 0m 降到 ; 0 放出的热量与生物质的
华北电力大学重大预研基金 “生物质与煤共热解及洁净燃烧” 资助 基金项目 : E 2mail : yanweiping @263. net
( 下转第 48 页)
45
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
表1 煤和稻壳的元素分析数据
燃料种类 现烧煤种 稻壳 低位发热量 / kJ ・ kg - 1
19 520 14 542
元素分析/ %
M ar A ar
Car
H ar 4. 9
O ar
N ar
Sar
9. 4 30. 95 52. 24 2. 36 3. 57 0. 53 0. 95 8. 0 16. 7 39. 7 30. 1 0. 49 0. 08
表3 各燃烧条件灰关联度
燃烧条件因素 灰关联度 γ 燃烧温度
0. 685 707
保温时间
0. 743 89
燃烧气氛
0. 569 939
系统经济性因素的灰关联分析 [J ] . 热能动 力工程 ,2006 , 21 ( 4) :3422344.
[ 8 ] Yeh Y L ,Chen T C. Application of grey correlation analy2 sis fo r evaluating t he artificial lake site in Pingt ung Plain , Taiwan [ J ] . CANADIAN J OU RNAL O F CIV IL EN GI2 N EERIN G ,2004 ,31 (1) :56264. [ 9 ] Gau H S , Hsieh C Y ,Liu C W. Application of grey corre2 lation met hod to evaluate potential groundwater recharge sites[J ] . Stochastic Environmental Research and Risk As2 sessment ,2006 ,20 ( 6) :4072421. [ 10 ] Lin S J ,L u I J ,Lewis C. Grey relation perfo rmance corre2 lations amo ng eco no mics ,energy use and carbon dio xide e2 missio n in Taiwan [J ]. Energy Policy ,2007 ,35 ( 3 ) : 19482 1955. [ 11 ] 周诗建 ,齐庆杰 ,郝宇 ,等 . 煤燃烧过程中硫析出影响因素