2013.12—2014.1月份热电片区吨蒸汽煤耗计算及分析
1、理论煤耗：
近俩个月蒸汽平均流量：150t/h
近俩个月平均过热蒸汽压力：6.0MPa
近俩个月平均蒸汽温度：440℃
锅炉设计热效率（按低位发热量）：η=91%
设计保热系数δ=0.9955
理论尾部烟道过量空气系数：α1=1.4
实际尾部烟道过量空气系数：α1=1.7
设计给水温度：215℃
查表并利用插值法：
440℃ 6.0MPa 过热蒸汽焓值：h 1=3277kJ/kg
215℃给水焓值：h 2=923.6kJ/kg
140℃给水焓值：h 3=591.7kJ/kg
285℃锅水焓值：i 锅=1233.4kJ/kg
1kcal=4.184kJ
Qnet,ar=4170kcal (取12、1月份化验平均值)
故设计热效率下产生1t 蒸汽理论煤耗：
M 1=1000*｛［(h1-h 2)/4.184］/Qnet,ar｝/η≈150kg
2、经测算：2013.12-2014.1实际平均煤耗：M 2=250kg/t-蒸汽，比理论值多耗出100kg/t-蒸汽
实际锅炉热效率：
η实际= 91%*150/250=54.6%
3、原因分析：
1）给水温度低，造成煤耗增加：因未上汽轮机造成实际给水温度达不到215℃，仅为140℃，直接造成吨蒸汽煤耗增加ΔM 1
ΔM 1=1000*｛［(h2-h 3)/4.184］/Qnet,ar｝/η实际
=1000*｛［(923.6-591.7)/4.184］/4170｝/54.6% =34.8kg/t-蒸汽
2) 保热系数低，造成煤耗增加：经过现场对炉膛外墙测温，发现27米层以下炉墙外壁温度平均在34℃左右，27米以上平均在50℃-100℃左右，局部温度达到248-278℃（保温因检修损坏），取60℃计算，炉膛温度取1100℃计算：
实际保热率δ1=1-60/1100≈0.945
比理论保热率低Δδ=δ-δ1=0.9955-0.945=0.0505 故由于实际保热率比理论保热率低造成的散热损失： ΔQ=1000*［(h1-h 3)/4.184］*Δδ/η实际=53132.8kJ. 转化为煤耗增加ΔM 2=ΔQ/4170≈12.7 kg/t-蒸汽
3) 排污率大，造成煤耗增加：设计排污率应为2%，现场通过运行班长了解到近俩个月实际排污率高达8-9%， 排污水带走的热量损失Q 损可按下式计算： Q 损=［D*P*(i锅-i 给)/B*QD
式中：D —锅炉运行时最大连续蒸发量，kg/h；
P —锅炉排污率，%；
i 锅—锅水焓值，kJ/kg；
h 3—锅炉给水焓值，kJ/kg；
B —锅炉每小时燃料消耗，kg/h;
Q D —燃煤收到基低位发热量，kJ/kg；
设计排污率按2%，实际排污率按8%计算，锅炉每小时燃料消耗按38t/h计算，则
Q 损设计=｛［150000*0.02*(1233.4-591.7)/38000*4170*4.184｝
*100%
=0.29%
Q 损实际=｛［150000*0.08*(1233.4-591.7)/38000*4170*4.184｝
*100%
=1.2%
故由于排污率增加导致排污热损失增加1.2%-0.29%=0.91% ΔQ=1000*（h 1- h3）*0.91%/4.184=5840.4kcal/t-蒸汽 转化为煤耗增加量
ΔM 3=（ΔQ/ Qnet,ar）/η实际=2.3kg/t-蒸汽
4）烟气量增加造成煤耗增加：近俩个月锅炉炉膛含氧量维持在7%左右，C 元素平均质量分数：47%，H 元素平均质量分数：2.2%，S 元素平均质量分数：1.29% 实际过量空气系数
α2= 20.9%/(20.9%-O2实测值)+0.2
=20.9%/(20.9%-7%)≈1.5+0.2=1.7
吨蒸汽理论烟气体积折算成标况下的体积：
V 1=｛［150000*47%*44/12］/44｝*22.4+｛［150000*2.2%*36/4］/18｝*22.4+｛［150000*1.285%*64/32］/64｝*22.4+(1.4-1)* ｛(150000*47%*32/12+150000*2.2%*32/4+150000*1.285%*32/32)/32｝*22.4+4*｛(150000*47%*32/12+150000*2.2%*32/4+150000*1.285%*32/32)/32｝*22.4=334Nm3
吨蒸汽实际烟气体积折算成标况下的体积：
V 2=｛［250000*47%*44/12］/44｝*22.4+｛［250000*2.2%*36/4］/18｝*22.4+｛［250000*1.285%*64/32］/64｝*22.4+(1.5-1)* ｛(250000*47%*32/12+250000*2.2%*32/4+250000*1.285%*32/32)/32｝*22.4+4*｛(250000*47%*32/12+250000*2.2%*32/4+250000*1.285%*32/32)/32｝*22.4=950Nm3
ΔV=616 Nm 3
查烟气温焓表：
α=1.4时尾部烟气温度理论值136℃，由内插法得 H 烟气=1248kJ/kg
α=1.7时，实际尾部烟气温度125℃，由内插法得
H 烟气=1300kJ/kg
取湿烟气密度为1.34kg/ Nm 3, 故烟气损失增加率为： Δη=［(950*1.34*1300)/(250*4170*4.184)-(334*1.34*12
48)/(150*4170*4.184) ］=0.28-0.21=9%
所以吨蒸汽煤耗增加ΔM 4=150*9%=13.5kg/t-蒸汽
5）机械不完全燃烧损失增大造成煤耗增加：
2013年12月-2014年1月用煤灰分均含量百分比：21.5%； 吨蒸汽理论理论煤耗产生灰量：M 灰=150*21.5%=32.25kg; 飞灰量按80%计算，炉渣量按20%计算：
则M 飞灰=32.25*80%=25.8kg
M 炉渣=32.25*20%=6.45kg
经过化验室化验飞灰可燃物百分比：9.87%；炉渣中可燃物百分比：44.01%
则吨蒸汽损失煤量理论值：M 损=25.8*9.87%+6.45*44.01%=5.4kg
综上，由给水温度偏低，排污率增加，锅炉保热系数偏低、尾部烟气流量增大造成的煤耗增加量ΔM=ΔM 1+ΔM 2+ΔM 3+ΔM 4=62.8 kg/t-蒸汽
2013.12—2014.1月份热电片区吨蒸汽煤耗计算及分析
1、理论煤耗：
近俩个月蒸汽平均流量：150t/h
近俩个月平均过热蒸汽压力：6.0MPa
近俩个月平均蒸汽温度：440℃
锅炉设计热效率（按低位发热量）：η=91%
设计保热系数δ=0.9955
理论尾部烟道过量空气系数：α1=1.4
实际尾部烟道过量空气系数：α1=1.7
设计给水温度：215℃
查表并利用插值法：
440℃ 6.0MPa 过热蒸汽焓值：h 1=3277kJ/kg
215℃给水焓值：h 2=923.6kJ/kg
140℃给水焓值：h 3=591.7kJ/kg
285℃锅水焓值：i 锅=1233.4kJ/kg
1kcal=4.184kJ
Qnet,ar=4170kcal (取12、1月份化验平均值)
故设计热效率下产生1t 蒸汽理论煤耗：
M 1=1000*｛［(h1-h 2)/4.184］/Qnet,ar｝/η≈150kg
2、经测算：2013.12-2014.1实际平均煤耗：M 2=250kg/t-蒸汽，比理论值多耗出100kg/t-蒸汽
实际锅炉热效率：
η实际= 91%*150/250=54.6%
3、原因分析：
1）给水温度低，造成煤耗增加：因未上汽轮机造成实际给水温度达不到215℃，仅为140℃，直接造成吨蒸汽煤耗增加ΔM 1
ΔM 1=1000*｛［(h2-h 3)/4.184］/Qnet,ar｝/η实际
=1000*｛［(923.6-591.7)/4.184］/4170｝/54.6% =34.8kg/t-蒸汽
2) 保热系数低，造成煤耗增加：经过现场对炉膛外墙测温，发现27米层以下炉墙外壁温度平均在34℃左右，27米以上平均在50℃-100℃左右，局部温度达到248-278℃（保温因检修损坏），取60℃计算，炉膛温度取1100℃计算：
实际保热率δ1=1-60/1100≈0.945
比理论保热率低Δδ=δ-δ1=0.9955-0.945=0.0505 故由于实际保热率比理论保热率低造成的散热损失： ΔQ=1000*［(h1-h 3)/4.184］*Δδ/η实际=53132.8kJ. 转化为煤耗增加ΔM 2=ΔQ/4170≈12.7 kg/t-蒸汽
3) 排污率大，造成煤耗增加：设计排污率应为2%，现场通过运行班长了解到近俩个月实际排污率高达8-9%， 排污水带走的热量损失Q 损可按下式计算： Q 损=［D*P*(i锅-i 给)/B*QD
式中：D —锅炉运行时最大连续蒸发量，kg/h；
P —锅炉排污率，%；
i 锅—锅水焓值，kJ/kg；
h 3—锅炉给水焓值，kJ/kg；
B —锅炉每小时燃料消耗，kg/h;
Q D —燃煤收到基低位发热量，kJ/kg；
设计排污率按2%，实际排污率按8%计算，锅炉每小时燃料消耗按38t/h计算，则
Q 损设计=｛［150000*0.02*(1233.4-591.7)/38000*4170*4.184｝
*100%
=0.29%
Q 损实际=｛［150000*0.08*(1233.4-591.7)/38000*4170*4.184｝
*100%
=1.2%
故由于排污率增加导致排污热损失增加1.2%-0.29%=0.91% ΔQ=1000*（h 1- h3）*0.91%/4.184=5840.4kcal/t-蒸汽 转化为煤耗增加量
ΔM 3=（ΔQ/ Qnet,ar）/η实际=2.3kg/t-蒸汽
4）烟气量增加造成煤耗增加：近俩个月锅炉炉膛含氧量维持在7%左右，C 元素平均质量分数：47%，H 元素平均质量分数：2.2%，S 元素平均质量分数：1.29% 实际过量空气系数
α2= 20.9%/(20.9%-O2实测值)+0.2
=20.9%/(20.9%-7%)≈1.5+0.2=1.7
吨蒸汽理论烟气体积折算成标况下的体积：
V 1=｛［150000*47%*44/12］/44｝*22.4+｛［150000*2.2%*36/4］/18｝*22.4+｛［150000*1.285%*64/32］/64｝*22.4+(1.4-1)* ｛(150000*47%*32/12+150000*2.2%*32/4+150000*1.285%*32/32)/32｝*22.4+4*｛(150000*47%*32/12+150000*2.2%*32/4+150000*1.285%*32/32)/32｝*22.4=334Nm3
吨蒸汽实际烟气体积折算成标况下的体积：
V 2=｛［250000*47%*44/12］/44｝*22.4+｛［250000*2.2%*36/4］/18｝*22.4+｛［250000*1.285%*64/32］/64｝*22.4+(1.5-1)* ｛(250000*47%*32/12+250000*2.2%*32/4+250000*1.285%*32/32)/32｝*22.4+4*｛(250000*47%*32/12+250000*2.2%*32/4+250000*1.285%*32/32)/32｝*22.4=950Nm3
ΔV=616 Nm 3
查烟气温焓表：
α=1.4时尾部烟气温度理论值136℃，由内插法得 H 烟气=1248kJ/kg
α=1.7时，实际尾部烟气温度125℃，由内插法得
H 烟气=1300kJ/kg
取湿烟气密度为1.34kg/ Nm 3, 故烟气损失增加率为： Δη=［(950*1.34*1300)/(250*4170*4.184)-(334*1.34*12
48)/(150*4170*4.184) ］=0.28-0.21=9%
所以吨蒸汽煤耗增加ΔM 4=150*9%=13.5kg/t-蒸汽
5）机械不完全燃烧损失增大造成煤耗增加：
2013年12月-2014年1月用煤灰分均含量百分比：21.5%； 吨蒸汽理论理论煤耗产生灰量：M 灰=150*21.5%=32.25kg; 飞灰量按80%计算，炉渣量按20%计算：
则M 飞灰=32.25*80%=25.8kg
M 炉渣=32.25*20%=6.45kg
经过化验室化验飞灰可燃物百分比：9.87%；炉渣中可燃物百分比：44.01%
则吨蒸汽损失煤量理论值：M 损=25.8*9.87%+6.45*44.01%=5.4kg
综上，由给水温度偏低，排污率增加，锅炉保热系数偏低、尾部烟气流量增大造成的煤耗增加量ΔM=ΔM 1+ΔM 2+ΔM 3+ΔM 4=62.8 kg/t-蒸汽