基于热力计算方法的电站煤粉锅炉运行优化

【摘要】： 电站煤粉锅炉是火力发电厂的重要设备,其经济性也决定了整个火力发电厂的运行成本。锅炉运行优化是节能降耗、提高能源利用率的有效措施,能有效提高锅炉燃烧效率,降低机组供电煤耗,提高电力企业的竞争力。 本文选择电站130t/h煤粉锅炉为研究对象,对锅炉热力计算原理和方法进行全面分析,研究流体介质(烟气、空气、水和水蒸汽)的热物理性质及炉膛、过热器、再热器、省煤器和空气预热器等传热单元的传热规律,对热力计算中涉及到的燃料、传热单元、流体等对象归类研究并分析它们之间的关系,完成模型构造。在模型分析的基础上,以编程语言Visual C++为开发工具,运用面向对象的程序设计方法,完成热力计算中传热单元类、流体介质类及辅助类的设计。编写流体的物性计算标准模块及烟气侧对流放热系数等计算类模块。最后,通过采用数值迭代算法,实现锅炉热力计算程序的全流程自动迭代计算。 建立130t/h煤粉锅炉的运行优化模型,确定锅炉运行的优化目标函数及影响优化目标的有关独立变量,并确定模型约束条件。以锅炉热力计算为基础,开发锅炉运行优化软件。在满足锅炉安全运行的条件下,采用穷举法求解锅炉运行优化模型(配煤优化及配风优化),求出锅炉运行工况最佳时的混煤配煤比例和过量空气系数,实现整台锅炉发热成本为最低的优化目标。 通过130t/h煤粉锅炉运行优化的实例,分析混煤配煤比例及过量空气系数对锅炉运行的影响。