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11DL1411电站锅炉热效率实时在线监测技术导则范围本文件规定了燃用煤、油、气(主要指天然气)和生物质燃料的电站锅炉的监测范围、数据采集与处理和锅炉热效率实时在线监测技术与计算方法。本文件适用于蒸汽流量不小于35t/h,,蒸汽温度不低于440℃的电站锅炉。其它用途锅炉可参照使用。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T10184电站锅炉性能试验规程DL/T467电站磨煤机及制粉系统性能试验HJ75固定污染源烟气(SO2、NOX、颗粒物)排放连续监测技术规范术语和定义下列术语和定义适用于本文件。厂级监控信息系统supervisoryinformationsystemforplantlevel;SIS建立发电厂内全厂生产过程实时/历史数据库平台、为全厂实现生产过程综合优化服务的实时生产过程监控、管理的信息系统。[来源:GB/T26863-2011,]电站锅炉utilityboiler;powerstationboiler利用煤、油、气和生物燃料燃烧释放的热能加热给水,以获得规定参数和品质的蒸汽,并主要用于发电的锅炉机组。[来源:GB/T10184-2015,]锅炉热效率thermalefficiencyofboiler通过获取单位时间内锅炉的有效输出热量和总输出热量得到锅炉的热效率。注:本导则的锅炉热效率指锅炉的有效输出热量占总输出热量的百分比。分散控制系统distributedcontrolsystem;DCS采用计算机、通信和屏幕显示技术,实现对生产过程的数据采集、控制和保护等功能,利用通信技术实现数据共享的多计算机监控系统,其主要特点为功能分散,操作显示集中,数据共享。根据具体情况也可以是硬件布置上的分散。[来源:GB/T26863-2011,]监测范围设备范围DLDL1413应包括火力发电厂锅炉汽水系统、烟风系统、其它锅炉辅助设备,以及汽轮机回热系统。参数获取及范围所监测设备实际运行的技术数据宜直接从分散控制系统(DCS)、厂级监控信息系统(SIS)等信息系统中获取,并作为技术经济指标计算的原始依据。汽水系统参数主要包括:过热蒸汽流量;过热蒸汽压力;过热蒸汽温度;再热器进口蒸汽流量;再热器出口蒸汽压力;再热器出口蒸汽温度;再热器进口蒸汽压力;再热器进口蒸汽温度;过热器减温水流量;过热器减温水压力;过热器减温水温度;再热器减温水流量;再热器减温水压力;再热器减温水温度;给水流量;给水压力;给水温度;吹灰蒸汽流量;锅炉排污水流量。烟风系统参数主要包括:锅炉热力边界出口烟气量;锅炉热力边界出口烟气温度;锅炉热力边界出口烟气氧含量;锅炉热力边界出口二氧化碳含量;锅炉热力边界出口一氧化碳含量;锅炉热力边界出口二氧化硫含量;锅炉热力边界出口水蒸气含量;环境温度。汽轮机回热系统参数主要包括:一号高压加热器出口水温;三号高压加热器出口水温;二级抽汽压力;二级抽汽温度;二号高压加热器疏水温度。数据采集与处理过热蒸汽参数过热蒸汽流量宜采用弗留格尔公式计算得出的汽机侧主汽流量;也可取用锅炉末级过热器出口蒸汽流量,为便于更准确地计量,可通过机组不同负荷工况的性能试验数据计算所得的过热蒸汽流量,对锅炉末级过热器出口蒸汽流量进行修正。当没有末级过热器出口蒸汽流量时,可用省煤器进口给水流量与过热器减温水流量之和作为过热蒸汽流量,应考虑过热器减温水的不同位置抽取点对流量计算的影响,为便于更准确地计量,可通过机组不同负荷工况的性能试验数据计算所得的流量,对给水流量进行修正DLDL213。过热蒸汽压力取用锅炉末级过热器出口蒸汽压力。过热蒸汽温度取用锅炉末级过热器出口蒸汽温度。再热器蒸汽参数再热器进口蒸汽流量宜采用弗留格尔公式计算所得的汽轮机中压缸进口蒸汽流量减去再热器减温水流量;对于典型汽轮机回热系统布置方式也可见附录A给出的再热器进口蒸汽流量计算,对于其它类型的回热系统可采用过热蒸汽流量减去汽轮机高压缸各级抽汽量进行计算,各级抽汽量可通过回热系统的热平衡计算得出。为便于更准确地计量,可通过机组不同负荷工况的性能试验数据计算所得的冷再热蒸汽流量,对其进行修正。再热器进口蒸汽压力宜取用锅炉再热器进口蒸汽压力,此压力为再热器进口减温器前的蒸汽压力。再热器进口蒸汽温度宜取用锅炉再热器进口蒸汽温度,此温度为再热器进口减温器前的蒸汽温度。再热器出口蒸汽压力取用锅炉末级再热器出口蒸汽压力。再热器出口蒸汽温度取用锅炉末级再热器出口蒸汽温度。给水参数给水流量取用锅炉省煤器进口的给水流量。给水压力取用锅炉省煤器进口的给水压力。给水温度取用锅炉省煤器进口的给水温度。过热器减温水参数过热器减温水流量取用锅炉各级过热器的减温水流量。过热器减温水压力取用锅炉过热器减温水的压力。过热器减温水温度取用锅炉过热器减温水的温度。再热器减温水参数再热器减温水流量取用锅炉各级再热器的减温水流量。再热器减温水压力取用锅炉再热器减温水的压力。再热器减温水温度取用锅炉再热器减温水的温度。吹灰蒸汽流量可在吹灰蒸汽减温减压器后管道安装吹灰蒸汽流量测量装置。锅炉出口烟气参数锅炉出口烟气参数,包括烟气温度、氧含量、一氧化碳含量、二氧化碳含量、二氧化硫含量、水蒸气含量、烟气流量等,锅炉出口烟气参数宜引用空气预热器出口的烟气参数;也可根据具体情况引用引风机前或脱硫吸收塔前的烟气参数,但需考虑电除尘器、烟气冷却器、低温省煤器以及引风机等设备对烟气参数造成的影响。注:锅炉出口烟气参数指锅炉热力边界出口的烟气参数,锅炉热力边界出口通常指锅炉空气预热器出口,见附录B热力边界系统图。锅炉出口烟气温度,宜取用锅炉空气预热器出口烟气温度。为便于更准确地计量锅炉空气预热器出口烟气温度,可通过锅炉不同负荷工况的性能试验,按GB/T10184要求的网格法对锅炉空气预热器出口烟气温度运行表计进行修正。锅炉出口烟气氧含量,宜取用锅炉空气预热器出口烟气氧含量。为便于更准确地计量锅炉空气预热器出口烟气氧含量,可通过锅炉不同负荷工况的性能试验,按GB/T10184要求的网格法对锅炉空气预热器出口烟气氧含量运行表计进行修正。在引用烟气氧含量时应注意氧量测量原理,本文件中的烟气含氧量为湿基。可按HJ75根据烟气水蒸气含量进行烟气氧含量干/湿基转换。DLDL141XIII锅炉出口烟气一氧化碳含量,可在锅炉脱硫吸收塔进口烟道上的CEMS系统中增装一氧化碳含量测量模块。在引用烟气一氧化碳含量时应注意一氧化碳测量原理,本文件中的一氧化碳含量为湿基,可按HJ75根据烟气水蒸气含量进行一氧化碳含量干/湿基转换。锅炉出口烟气二氧化硫含量,可取用脱硫吸收塔进口烟道上的烟气排放连续监测系统(CEMS)的原烟气二氧化硫浓度测量值。在引用烟气二氧化硫含量时应注意二氧化硫测量原理,本文件中的二氧化硫含量为湿基,可按HJ75根据烟气水蒸气含量进行二氧化硫含量干/湿基转换。锅炉出口烟气二氧化碳含量,可在锅炉脱硫吸收塔进口烟道上的CEMS系统中增装二氧化碳含量测量模块。在引用烟气二氧化碳含量时应注意二氧化碳测量原理,本文件中的二氧化碳含量为湿基,可按HJ75根据烟气水蒸气含量进行二氧化碳含量干/湿基转换。锅炉出口烟气水蒸气含量,可在锅炉脱硫吸收塔进口烟道上的CEMS系统中,增装水蒸气含量测量模块。锅炉出口烟气量,可取用脱硫吸收塔进口烟道上CEMS系统中的脱硫原烟气流量测量值,可通过锅炉不同负荷工况的性能试验,按GB/T10184要求的网格法对脱硫原烟气流量进行修正。锅炉出口飞灰参数锅炉出口飞灰含碳量可取用空气预热器出口的在线飞灰测碳仪数据,按GB/T10184要求的网格法进行飞灰等速取样,对在线飞灰测碳仪进行飞灰含碳量的校准。锅炉出口飞灰浓度可取用锅炉空气预热器出口烟道安装的在线飞灰浓度计数据,也可通过锅炉不同负荷工况的性能试验按GB/T10184要求的网格法获得的飞灰浓度取值。锅炉热效率计算锅炉热效率可通过获取锅炉的有效输出热量和总输出热量得到锅炉热效率,锅炉热效率按公式(1)计算: (1)式中:——过热蒸汽吸收的热量,单位为兆焦每小时(MJ/h);——再热蒸汽吸收的热量,单位为兆焦每小时(MJ/h);——锅炉热力边界出口烟气所输出的热量,单位为兆焦每小时(MJ/h);——锅炉热力边界出口飞灰所输出的热量,单位为兆焦每小时(MJ/h);——锅炉热力边界出口炉渣所输出的热量,单位为兆焦每小时(MJ/h);——锅炉的散热损失,单位为兆焦每小时(MJ/h);——锅炉排污水所输出的热量,单位为兆焦每小时(MJ/h);——磨煤机排出石子煤所输出的热量,单位为兆焦每小时(MJ/h);——锅炉热力边界内泄漏汽、水所输出的热量,单位为兆焦每小时(MJ/h)。过热蒸汽吸收的热量过热蒸汽吸收的热量按公式(2)计算: (2)式中:DLDL415——过热蒸汽流量,单位为吨每小时(t/h);——锅炉末级过热器出口蒸汽的焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);i——当前级数;n——省煤器进口给水流量测点之前喷入锅炉过热器的减温水级数;——省煤器进口给水流量测点之前喷入锅炉过热器的各级减温水流量,单位为吨每小时(t/h);——省煤器进口给水的焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);——省煤器进口给水流量测点之前喷入锅炉过热器的各级减温水的焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg)。再热蒸汽吸收的热量再热蒸汽吸收的热量按公式(3)计算: (3)式中:——再热器进口蒸汽流量,单位为吨每小时(t/h);——再热器减温水流量,单位为吨每小时(t/h);——再热器出口蒸汽的焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);——再热器进口蒸汽的焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);——再热器减温水的焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg)。锅炉热力边界出口烟气所输出的热量锅炉热力边界出口烟气所输出的热量按公式(4)计算: (4)式中:——锅炉出口的烟气量,单位为千立方米每小时(km3/h);——吹灰蒸汽流量,单位为吨每小时(t/h);——锅炉热力边界出口扣除吹灰蒸汽影响之后烟气从到的平均定压比热,单位为千焦每立方米摄氏度(kJ/m3.℃);——锅炉出口烟气温度,单位为摄氏度(℃);——锅炉热力边界入口空气温度,单位为摄氏度(℃);——锅炉出口烟气中一氧化碳的体积浓度,单位为百分比(%);——烟气分压力以及烟气温度条件之下的水蒸气焓,单位为千焦每千克(kJ/kg);——省煤器进口给水焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg)。锅炉热力边界出口扣除吹灰蒸汽影响之后烟气从到的平均定压比热按公式(5)计算: (5)式中:DLDL141XIII——CO2从到的平均定压比热,单位为千焦每立方米摄氏度(kJ/m3.℃);——H2O从到的平均定压比热,单位为千焦每立方米摄氏度(kJ/m3.℃);——O2从到的平均定压比热,单位为千焦每立方米摄氏度(kJ/m3.℃);——CO从到的平均定压比热,单位为千焦每立方米摄氏度(kJ/m3.℃);——SO2从到的平均定压比热,单位为千焦每立方米摄氏度(kJ/m3.℃);——N2从到的平均定压比热,单位为千焦每立方米摄氏度(kJ/m3.℃);——扣除吹灰蒸汽对尾部烟气稀释之后的Xi的烟气成分,单位为百分比(%)。扣除吹灰蒸汽对尾部烟气稀释之后的Xi的烟气成分按公式(6)计算: (6)式中:——锅炉出口烟气中气体Xi(Xi指CO2、O2、CO、SO2、N2)的体积浓度,单位为百分比(%)。扣除吹灰蒸汽对尾部烟气稀释之后H2O的体积浓度按公式(7)计算: (7)锅炉出口烟气中气体N2的体积浓度按公式(8)计算: (8)吹灰蒸汽流量可安装相关测量装置,也可根据省煤器进口给水流量、锅炉过热蒸汽流量、省煤器进口给水流量测点之前喷入锅炉水侧的各级减温水流量按公式(9)进行计算: (9)式中:——锅炉省煤器进口给水流量,单位为吨每小时(t/h);——锅炉的排污水量,单位为吨每小时(t/h);对于非超(超)临界机组锅炉的连排、定排流量可安装流量测量装置,或根据机组实际情况设定锅炉的连排流量数值。锅炉热力边界出口飞灰和炉渣所输出的热量锅炉热力边界出口飞灰和炉渣所输出的热量按公式(10)进行计算: (10)式中:——锅炉出口烟气中的飞灰浓度,单位为克每立方米(g/m3);——锅炉热力边界出口烟气中飞灰热焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);——磨煤机入口原煤温度条件之下的飞灰热焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);——锅炉热力边界出口飞灰与炉渣的质量比,;——锅炉热力边界出口炉渣热焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);——磨煤机入口原煤温度条件之下的炉渣热焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);DLDL617——锅炉热力边界出口烟气中飞灰可燃物含量,单位为百分比(%)。对于固态排渣煤粉锅炉,飞灰与炉渣的比例可取9:1。锅炉排污水所输出的热量锅炉排污水所输出的热量按公式(11)进行计算: (11)式中:——锅炉排污水的焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg)。磨煤机排出石子煤所输出的热量磨煤机排出石子煤所输出的热量按公式(12)进行计算: (12)式中:——磨煤机排出的石子煤量,单位为吨每小时(t/h);——石子煤发热量,单位为千焦每千克(kJ/kg);——排出石子煤的显热焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);——磨煤机入口原煤温度条件下的石子煤显热焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg)。依据DL/T467,磨煤机正常运行时,磨煤机排出石子煤所输出的热量可忽略不计。散热损失锅炉散热损失按公式(13)进行计算: (13)式中:——锅炉额定过热蒸汽流量,单位为吨每小时(t/h)。锅炉热力边界内泄漏汽、水所输出的热量正常运行条件之下,锅炉热力边界内泄漏汽、水所输出的热量可忽略不计。DLDL141XIII(资料性)。再热器进口蒸汽流量按公式()计算: ()式中:——锅炉过热蒸汽流量,单位为吨每小时(t/h);——给水流量,单位为吨每小时(t/h)。一、二号高压加热器给水吸热量的总和按公式()计算: ()式中:——一号高压加热器出口给水焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);——三号高压加热器出口给水焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg)。二级抽汽放热量按公式()计算: ()式中:——二级抽汽焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg);——二号高压加热器疏水焓值,单位为千焦每千克(kJ/kg)。DLDL8