水煤漿鍋爐的能效分析.ppt

水煤漿鍋爐的能效分析水煤漿鍋爐的能效分析 Analysis of Energy Efficiency of CWS-fired Boiler 0 前言 前言 ? 水煤漿在鍋爐和工業爐窯應用現狀 ? 燃料低位發熱量是計算鍋爐熱效率依據，因此 必須單獨計算燃料水份對鍋爐能效的影響。 ? 水煤漿鍋爐的能效包括磨煤電耗、燃料中水份 帶走的熱損失、鍋爐運行熱效率和鍋爐運行電 耗等 4 個部分。 水煤漿爐與鏈條爐和煤粉爐進行能效水煤漿爐與鏈條爐和煤粉爐進行能效 比較的前提比較的前提 1 ）同一種燃料。即指燃燒某種水煤漿 的鍋爐與燃燒該水煤漿原料煤的鏈條爐及煤粉 爐進行比較。如表 1 采用大同原煤及以該原煤 研磨的大同水煤漿 。 表表1 大同原煤及以該原煤研磨的大同水煤漿部分煤質分析大同原煤及以該原煤研磨的大同水煤漿部分煤質分析 燃燃 料料 水份水份 M ar/ % 低位發熱量低位發熱量 -1 net.ar Q/Mj kg? 揮發份揮發份 daf V / % 灰份灰份 ar A / % 大同大同 原煤原煤 9.8 25.56 29.6 11.37 大同水煤漿大同水煤漿 35 18.03 29.8 5.12 資料來自國家水煤漿中心，見文獻［3］. 2 ）電耗對能效影響的計算方法 ：）電耗對能效影響的計算方法 ： 磨煤電耗和運行電耗均分別折磨煤電耗和運行電耗均分別折 算到磨制算到磨制 1kg 水煤漿的電耗和輸送水煤漿的電耗和輸送 1kg 水煤漿進爐膛燃燒的電耗。這些電耗對水煤漿進爐膛燃燒的電耗。這些電耗對 應的熱量占水煤漿低位發熱量對百分比應的熱量占水煤漿低位發熱量對百分比 即是對能效影響值。即是對能效影響值。 1 水煤漿爐與鏈條爐的能效比較水煤漿爐與鏈條爐的能效比較 燃料水份對水煤漿爐與鏈條爐能效的影響 燃料中水份在爐膛被加熱至沸點， 接著就汽化并把汽化后的水蒸氣過熱到鍋爐排 煙溫度后排出爐外，這 3 個過程帶走的總熱量 按文獻 [1] 進行計算（這里略去燃料中氫氣燃 燒后生成水蒸氣的影響），計算結果列入表 2 。 表表2 水份帶走熱量占該燃料低位發熱量水份帶走熱量占該燃料低位發熱量 net.ar Q 的百分比的百分比 爐爐 型型 所用所用 燃料燃料 燃料所含燃料所含 水份水份 M ar/ % 1kg燃料中水份帶燃料中水份帶 走的熱量走的熱量 -1 Q/kj kg? 燃料低位發熱量燃料低位發熱量 -1 net.ar Q/Mj kg? net.ar Q Q / % 鏈鏈 條條 爐爐 大同大同 原煤原煤 9.8 Q=2500*9.8%=245 25.56 0.959 水煤漿爐水煤漿爐 大同大同 水煤漿水煤漿 35 Q=2500* 35%=875 18.03 4.853 結論：由于水分影響，燃燒大同水煤漿的鍋爐比燃燒大同結論：由于水分影響，燃燒大同水煤漿的鍋爐比燃燒大同 原煤的鏈條爐在能效上要低原煤的鏈條爐在能效上要低3.894%。。 1.2 磨煤電耗對兩種鍋爐能效的影響磨煤電耗對兩種鍋爐能效的影響 表表3 國內外幾家水煤漿廠生產國內外幾家水煤漿廠生產1噸漿的電耗 （噸漿的電耗 （65%濃濃度）度） 廠廠 名名 兗兗 日日 八八 一一 日日 本本 大大 同同 一一 大大 同同 二二 噸漿電耗噸漿電耗/ kWh/t 63 35 40 50 46 取平均值42.75kWh/t來計算（見表4） 。 表表4 磨煤電耗折算的熱量磨煤電耗折算的熱量Q1及其占及其占net.ar Q 的百分比的百分比 爐爐 型型 磨煤磨煤 電耗電耗 kWh/t 折算成折算成1kg漿漿所需所需 的供電標煤耗的供電標煤耗G1 g/kg 標煤耗換算成對應的標煤耗換算成對應的 熱量熱量Q1 kj/kg net.ar Q1 Q % 水煤漿水煤漿 42.75 G1=42.75/1000*374 =15.99 Q1=15.99/1000*7000*4.184 =468.3 2.60 鏈條鏈條爐爐 0 0 0 0 結論：由于磨煤電耗，水煤漿爐能效比鏈條爐要低2.60%。 水煤漿爐和鏈條爐運行電耗比較水煤漿爐和鏈條爐運行電耗比較 1.3.1 水煤漿爐新增用電設備 表表 5 容量容量 6t/h 水煤漿爐新增用電設備及所配置水煤漿爐新增用電設備及所配置 電機功率電機功率 新增設新增設 備備名稱名稱 螺桿式螺桿式 空壓機空壓機 供漿螺供漿螺 桿泵桿泵 輸漿螺輸漿螺 桿泵桿泵 帶攪拌帶攪拌 日用漿罐日用漿罐 輸油輸油 齒輪泵齒輪泵 在線過在線過 濾器濾器 電功率電功率 / kW 22 3 7.5 2.2 1.5 0.75 新增設備總電功率為新增設備總電功率為36.95 kW， 這還沒有計入引風機因改用多， 這還沒有計入引風機因改用多 管加布袋兩級除塵而增加的電功率。管加布袋兩級除塵而增加的電功率。 水煤漿鍋爐運行中產生的飛灰量對引 水煤漿鍋爐運行中產生的飛灰量對引 風機電耗和環境的影響 風機電耗和環境的影響 盡管水煤漿中含灰量很低，但燃料盡管水煤漿中含灰量很低，但燃料 中大約中大約 90% 灰分經鍋爐尾部排到爐外。按表灰分經鍋爐尾部排到爐外。按表 1 提供的大同煤和大同漿的含灰量可估算出飛提供的大同煤和大同漿的含灰量可估算出飛 灰量，其結果列在表灰量，其結果列在表 6 中。由于在鏈條爐中，中。由于在鏈條爐中， 燃料中僅約燃料中僅約 10% 灰分經鍋爐尾部排到爐外?；曳纸涘仩t尾部排到爐外。 因此，水煤漿爐原始煙塵排放濃度大大超過鏈因此，水煤漿爐原始煙塵排放濃度大大超過鏈 條爐。條爐。 表表6 以大同煤和大同漿的含灰量計算的飛灰量以大同煤和大同漿的含灰量計算的飛灰量 爐爐 型型 燃燃 料料 燃料含灰量燃料含灰量 % 飛灰份額飛灰份額 % 1kg燃料燃料 飛灰量飛灰量 kg 與鏈條爐比較，與鏈條爐比較， 水煤漿爐飛灰水煤漿爐飛灰 量增大的倍數量增大的倍數 水煤漿水煤漿 爐爐 大同大同 水煤漿水煤漿 5.12 90 0.0461 鏈條爐鏈條爐 大同大同 原煤原煤 11.37 10 0.0114 4.04 為了穩定達到一類地區低于環保新標準為了穩定達到一類地區低于環保新標準 100mg/Nm3 的要求，不得不采用多管加布袋兩級除塵的要求，不得不采用多管加布袋兩級除塵 。由于布袋除塵器的阻力在。由于布袋除塵器的阻力在 1200~1500 Pa ，比通常采用，比通常采用 多管加水膜兩級除塵增加阻力約多管加水膜兩級除塵增加阻力約 600 Pa ，這導致引風機，這導致引風機 運行電耗增加運行電耗增加 15 kWh （（ 6t/h 爐）。爐）。 水煤漿爐 水煤漿爐 1 小時新增電耗小時新增電耗 36.95+15=51.95 kWh 對一臺對一臺 6t/h 水煤漿爐，與同容量鏈條爐相比（扣除水煤漿爐，與同容量鏈條爐相比（扣除 不需要拖動爐排的電機功率不需要拖動爐排的電機功率 2 kW ），水煤漿爐運行），水煤漿爐運行 1 小小 時增加電耗就是時增加電耗就是 47.95 kWh ?？紤]部分新增設備屬間斷?？紤]部分新增設備屬間斷 運行等因素，新增電耗取。這樣，以一臺運行等因素，新增電耗取。這樣，以一臺 6t/h 水煤漿爐水煤漿爐 1 小時約燃燒小時約燃燒 1.050 t