一种脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响的测评方法技术方案

本发明专利技术公开一种脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响的测评方法，能准确的通过烟气量加权计算出锅炉排烟温度，进而得到更准确的投运脱硫废水干燥系统后锅炉的热效率，有效的解决了锅炉热效率计算以空预器出口作为边界条件而无法评估旁路空预器的烟气对锅炉热效率的影响，用以指导后续脱硫废水干燥系统改造。用以指导后续脱硫废水干燥系统改造。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响的测评方法

：
[0001]本专利技术属于燃煤电站锅炉分析
，具体涉及一种脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响的测评方法。

技术介绍
：
[0002]石灰石－石膏湿法脱硫技术因其脱硫效率高且技术相对成熟，被广泛应用于燃煤电站锅炉烟气SO2脱除治理中。然而采用这种脱硫技术会产生大量脱硫废水，且废水呈酸性、成分复杂、含盐量大、腐蚀性强，直接排放会严重危害周边环境和人体健康，因此，电厂为了实现脱硫废水的零排放，对脱硫废水进行了各种各样的处理方法。其中蒸发浓缩结晶工艺是废水末端处理的一种方式，应用较为广泛。
[0003]蒸发浓缩结晶工艺有部分电厂直接从空预器入口抽取一部分烟气，直接通入蒸发结晶器中，通过合理的系统参数设计，实现脱硫废水的蒸发结晶处理；最后将水蒸气与烟气的混合气体送入空预器出口下游烟道，由此实现脱硫废水的洁净处理。上述工艺干燥废水的热源来至空预器入口前的中高温烟气，干燥完的烟气送至空预器出口下游烟道，能够实现脱硫废水的洁净处理。空预器旁路烟道蒸发结晶脱硫废水对机组运行主要的影响有：
[0004]1、采用空预器旁路烟气干燥脱硫废水会导致进入空预器内的烟气流量减少，影响热一次风和二次风的温度，进而影响炉内燃烧；
[0005]2、喷入烟道内的脱硫废水蒸发会导致烟气流量增加，相同负荷下引风机的出力会增加，耗电量会增加；
[0006]3、空预器后烟气中水分含量增加可减少脱硫系统的补水量；
[0007]4、影响空预器的排烟温度，影响锅炉热效率。由于旁路烟气量较少(占总烟气量不到3％)，蒸发脱硫废水量也少(600MW机组蒸发废水量最大约6t/h)，因此，对炉内燃烧影响、风机耗电影响、脱硫补水的影响较小，难于计量，因此，仅考察对锅炉排烟热损失的影响即可。
[0008]根据国标或者ASME标准，锅炉热效率计算中，热量损失以空预器出口作为边界条件，上述工艺由于部分烟气旁路空预器，锅炉热效率计算已不能按照常规的计算方式去计算，关于如何评估空预器旁路烟道蒸发结晶脱硫废水对锅炉热效率大小的影响，专利或者文献很少有报道，有提出废水蒸发吸收的热量即为烟气旁路空预器损失的热量，该种说法其实是错误的，废水蒸发吸收的热量小于或者等于烟气旁路空预器损失的热量，因此有必要提出一种空预器旁路烟道蒸发结晶脱硫废水对锅炉热效率影响的评估方法。

技术实现思路
：
[0009]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提出一种脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响的测评方法，该方法采用试验现场测量或者理论计算，通过烟气量加权以计算出锅炉排烟温度，进而得出投运脱硫废水干燥系统后锅炉热效率。
[0010]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
[0011]一种脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响的测评方法，包括如下具体步骤：
[0012]1)不投运脱硫废水干燥系统进行基准试验，机组运行状态稳定后，获取试验负荷对应的试验数据，计算基准试验中锅炉的排烟热损失、气体未完全燃烧然损失、固体未完全燃烧热损失、锅炉散热损失、其他热损失，进而计算出基准试验中锅炉热效率；
[0013]2)投运脱硫废水干燥系统进行比对试验，机组运行状态稳定后，获取试验负荷对应的试验数据，计算比对试验中锅炉的排烟热损失、气体未完全燃烧然损失、固体未完全燃烧热损失、锅炉散热损失、其他热损失，进而计算出比对试验中锅炉热效率；
[0014]3)将基准试验中锅炉热效率和比对试验中锅炉热效率进行比较，得出脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响。
[0015]优选地，步骤1)和步骤2)中试验数据均包括锅炉排烟温度。
[0016]优选地，步骤2)试验数据中的锅炉排烟温度是根据空预器出口烟气温度和脱硫废水干燥系统入口烟气温度，按流通空预器烟气量和脱硫废水干燥系统入口烟气量加权计算得到。
[0017]优选地，所述空预器出口烟气温度和脱硫废水干燥系统入口烟气温度由热电偶测得。
[0018]优选地，所述脱硫废水干燥系统入口烟气量按如下步骤计算得到：
[0019]首先，计算出1kg燃料完全燃烧时所需要的理论空气量V0；
[0020]其次，计算出空预器进口过量空气系数α，计算出1kg燃料完全燃烧时所需要的实际空气量V
k
；
[0021]第三，计算出1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量
[0022]第四，计算出1kg燃料完全燃烧时所产生的实际烟气量V
y
；
[0023]第五，根据水蒸气入口与出口焓值差计算出废水蒸发吸收的热量Q
废水
；
[0024]第六，根据能量守恒，得出旁路烟气用于蒸发结晶脱硫废水所用的热量Q
烟气
；
[0025]第七，根据烟气各组分焓值或者烟气各组分平均定压比热计算出脱硫废水干燥系统入口烟气量。
[0026]优选地，所述1kg燃料完全燃烧时所需要的理论空气量V0计算方法如下：
[0027]V0＝0.0889R
ar
+0.265H
ar
‑
0.0333O
ar
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0028]式中：V0为1kg燃料完全燃烧时所需要的理论空气量，m3/kg；H
ar
为收到基氢，％；O
ar
为收到基氧，％；R
ar
为收到基三原子，％；
[0029]所述1kg燃料完全燃烧时所需要的实际空气量V
k
计算方法如下：
[0030]V
k
＝αV0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0031]式中：V
k
为1kg燃料完全燃烧时所需要的实际空气量，m3/kg；α为空预器进口过量空气系数；
[0032]所述1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量计算方法如下：
[0033][0034][0035][0036][0037][0038]式中：为1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量，m3/kg；为1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量中CO2体积，m3/kg；为1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量中SO2体积，m3/kg；为1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量中三原子气体体积，m3/kg；为1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量中N2体积，m3/kg；为1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量中H2O体积，m3/kg；N
ar
为收到基氮，％；M
ar
为收到基水，％；
[0039]优选地，所述1kg燃料完全燃烧时所产生的实际烟气量V
y
计算方法如下：
[0040][0041][0042][0043][0044]式中：V
y
为1kg燃料完全燃烧时所产生的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响的测评方法，其特征在于：包括如下具体步骤：1)不投运脱硫废水干燥系统进行基准试验，机组运行状态稳定后，获取试验负荷对应的试验数据，计算基准试验中锅炉的排烟热损失、气体未完全燃烧然损失、固体未完全燃烧热损失、锅炉散热损失、其他热损失，进而计算出基准试验中锅炉热效率；2)投运脱硫废水干燥系统进行比对试验，机组运行状态稳定后，获取试验负荷对应的试验数据，计算比对试验中锅炉的排烟热损失、气体未完全燃烧然损失、固体未完全燃烧热损失、锅炉散热损失、其他热损失，进而计算出比对试验中锅炉热效率；3)将基准试验中锅炉热效率和比对试验中锅炉热效率进行比较，得出脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响。2.根据权利要求1所述的脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响的测评方法，其特征在于：步骤1)和步骤2)中试验数据均包括锅炉排烟温度。3.根据权利要求2所述的脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响的测评方法，其特征在于：步骤2)试验数据中的锅炉排烟温度是根据空预器出口烟气温度和脱硫废水干燥系统入口烟气温度，按流通空预器烟气量和脱硫废水干燥系统入口烟气量加权计算得到。4.根据权利要求3所述的脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响的测评方法，其特征在于：所述空预器出口烟气温度和脱硫废水干燥系统入口烟气温度由热电偶测得。5.根据权利要求3所述的脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响的测评方法，其特征在于：所述脱硫废水干燥系统入口烟气量按如下步骤计算得到：首先，计算出1kg燃料完全燃烧时所需要的理论空气量V0；其次，计算出空预器进口过量空气系数α，计算出1kg燃料完全燃烧时所需要的实际空气量V
k
；第三，计算出1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量第四，计算出1kg燃料完全燃烧时所产生的实际烟气量V
y
；第五，根据水蒸气入口与出口焓值差计算出废水蒸发吸收的热量Q
废水
；第六，根据能量守恒，得出旁路烟气用于蒸发结晶脱硫废水所用的热量Q
烟气
；第七，根据烟气各组分焓值或者烟气各组分平均定压比热计算出脱硫废水干燥系统入口烟气量。6.根据权利要求5所述的脱硫废水干燥系统对锅炉热效率影响的测评方法，其特征在于：所述1kg燃料完全燃烧时所需要的理论空气量V0计算方法如下：V0＝0.0889R
ar
+0.265H
ar
‑
0.0333O
ar
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式中：V0为1kg燃料完全燃烧时所需要的理论空气量，m3/kg；H
ar
为收到基氢，％；O
ar
为收到基氧，％；R
ar
为收到基三原子，％；所述1kg燃料完全燃烧时所需要的实际空气量V
k
计算方法如下：V
k
＝αV0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)式中：V
k
为1kg燃料完全燃烧时所需要的实际空气量，m3/kg；α为空预器进口过量空气系数；所述1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量计算方法如下：
式中：为1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量，m3/kg；为1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量中CO2体积，m3/kg；为1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量中SO2体积，m3/kg；为1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量中三原子气体体积，m3/kg；为1kg燃料完全燃烧时所产生的理论烟气量中N2体积，m3/kg；为1kg燃料完全燃烧时所产...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国庆，古世军，何陆灿，李昌松，杜庆敏，戴维葆，张晖，杨希刚，刘柱，
申请(专利权)人：国家能源集团广西电力有限公司国电南宁发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：