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羧甲基纖維素 |
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CMC |
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淀粉纖維素 |
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羧甲基淀粉 |
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CMS |
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陽(yáng)離子聚丙烯酰胺 |
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陰離子聚丙烯酰胺 |
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PAM |
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絮凝劑 |
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羥丙基甲基纖維素 |
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鍋爐熱效率是燃煤鍋爐運行經(jīng)濟性的重要指標。為了提高鍋爐熱效率，推動(dòng)燃煤發(fā)電廠(chǎng)節能減排工作，我們有必要全面掌握各種因素對鍋爐熱效率的影響規律。本文以神華河北國華滄東發(fā)電有限責任公司1號鍋爐為實(shí)例，推導了環(huán)境空氣濕度變化對鍋爐熱效率影響的表達式，計算出了不同環(huán)境空氣濕度下的由環(huán)境空氣帶入排煙的水蒸汽顯熱損失，分析了環(huán)境空氣濕度與鍋爐熱效率的關(guān)系。
1 計算公式推導
鍋爐熱效率熱損失法的計算公式為：
 [1] �。�1）
式中：  －排煙熱損失，%；
 －可燃氣體未完全損失，%；
 －固體未完全燃燒熱損失，%；
 －鍋爐散熱損失，%；
 －灰渣物理顯熱損失，%；
 排煙熱損失可分為 干煙氣帶走的熱量損失和 煙氣中的水蒸汽帶走的熱量損失兩部分。
則公式（1）可寫(xiě)成：
 （2）
根據文獻[1]的相關(guān)規定可以得出：當環(huán)境濕度變化而其它參數保持不變時(shí) 的值是不變的，而在鍋爐熱效率的簡(jiǎn)化計算中灰渣物理顯熱損失 一般可忽略不計。因此，環(huán)境濕度變化對鍋爐熱效率影響的表達式為：
 �。�3）
煙氣中的水蒸汽 包括四部分：
a.燃料中的水分蒸發(fā)形成的水蒸汽；
b.空氣中的濕分帶入的水蒸汽；
c.燃料中的氫燃燒產(chǎn)生水蒸汽；
d.燃油霧化等帶入的水蒸汽。
其中受環(huán)境濕度影響的僅是b項。因此，環(huán)境濕度變化時(shí)，只要計算出排煙中由環(huán)境空氣帶入的水蒸氣的物理顯熱損失 的變化量，即可得出鍋爐熱效率的變化量。
2 計算實(shí)例
2.1 設備簡(jiǎn)介
神華河北國華滄東發(fā)電有限責任公司1號鍋爐為上海鍋爐廠(chǎng)有限公司設計制造的SG－2028/17.5－M909型控制循環(huán)燃煤爐。鍋爐四角布置、切向燃燒，單爐膛，п型露天布置，全鋼架懸吊結構，平衡通風(fēng)，固態(tài)排渣。
2.2 定量計算的相關(guān)數據
選擇機組設計工況下的數值進(jìn)行計算。此次計算相關(guān)的鍋爐設計煤質(zhì)參數和機組設計參數見(jiàn)表1。
表1 計算相關(guān)數據
2.3 計算過(guò)程
�。�1）灰渣中平均含碳量與燃煤灰量之比率（%）：
 �。�4）
將表1相關(guān)數據代入公式(4)，灰渣比例取為9：1，得 （%）
�。�2）實(shí)際燒掉的碳的百分率（%）：
 �。�5）
將以上數據代入公式（5），得 （%）
�。�3）燃燒所需要的理論干空氣體積（Nm3/kg）：
 �。�6）
將以上數據代入公式（6），得 Nm3/kg
�。�4）實(shí)際燃燒用的環(huán)境空氣帶入排煙的水蒸氣體積（Nm3/kg）：
 �。�7）
將以上數據代入公式（7），得 Nm3/kg
�。�5）環(huán)境空氣帶入排煙的水蒸氣的物理顯熱（kJ/kg）：
 �。�8）
將以上數據代入公式（8），得 ＝785.211kJ/kg
�。�6）環(huán)境空氣帶入排煙的水蒸氣的物理顯熱損失（%）：
 �。�9）
將以上數據代入公式（9），得
3 環(huán)境空氣濕度與鍋爐熱效率的關(guān)系
根據以上計算方法，可以計算出環(huán)境空氣相對濕度為10%、20%、30%、40%、60%、70%、80%、90%時(shí)環(huán)境空氣帶入排煙中的水蒸汽的熱損失值。計算結果見(jiàn)表2。
表2 不同濕度下環(huán)境空氣帶入排煙的水蒸汽熱損失值
以環(huán)境空氣相對濕度10%為基準，相對濕度的增加值與鍋爐熱效率的減小值之間的關(guān)系見(jiàn)表3、圖1。
表3 相對濕度變化時(shí)鍋爐熱效率的變化
由以上結果可以看出，隨著(zhù)環(huán)境空氣相對濕度的增加，鍋爐熱效率下降。對于神華河北國華滄東發(fā)電有限責任公司1號鍋爐，假定其它參數為設計參數不變的情況下，空氣相對濕度每增加10%，鍋爐熱效率下降0.006%~0.007%�？諝庀鄬穸扔�10%增加至90%時(shí)，鍋爐熱效率將下降0.052%。
圖1 環(huán)境濕度變化時(shí)鍋爐熱效率的變化
4 結論
�。�1）環(huán)境空氣濕度對鍋爐熱效率的影響實(shí)際上是空氣中的水蒸氣未參加燃燒而作為廢煙氣排放時(shí)的物理顯熱損失。其它參數不變時(shí)，環(huán)境濕度變化對鍋爐熱效率影響的表達式為：
�。�2）對于神華河北國華滄東發(fā)電有限責任公司1號鍋爐，假定其它參數為設計參數不變的情況下，環(huán)境空氣相對濕度每增加10%，鍋爐熱效率下降0.006%~0.007%。環(huán)境空氣相對濕度由10%增加至90%時(shí)，鍋爐熱效率將下降0.052%，約使發(fā)電煤耗增加0.15克。
�。�3）隨著(zhù)環(huán)境空氣相對濕度的增加，鍋爐熱效率下降。由于影響環(huán)境濕度的主要因素是天氣和季節，所以陰雨天、夏季悶潮天環(huán)境空氣帶入排煙中的水蒸氣熱損失較大。
�。�4）本文的計算結果表明，與排煙溫度、飛灰含碳量相比，環(huán)境空氣濕度的變化對鍋爐熱效率的影響較小。目前火電機組燃煤低位發(fā)熱量一般為15~28MJ/kg，燃煤含碳量為40%~80%，排煙溫度為100～180℃，故根據本文的計算結果可以推算，對于火力發(fā)電廠(chǎng)煤粉鍋爐，環(huán)境空氣帶入排煙的水蒸汽顯熱損失一般不會(huì )超過(guò)0.1%。。
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