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論文摘要：通過煤泥系統(tǒng)燃用中煤，對鍋爐的安全運行及經(jīng)濟性有著很大的影響。本文首先討論了鍋爐燃用未干燥中煤對鍋爐的負面影響，其次分析了鍋爐燃用干燥后中煤比燃用未干燥中煤在鍋爐負荷不發(fā)生變化時的節(jié)煤量，最后分析計算了中煤干燥的系統(tǒng)及成本以及進行中煤干燥后的整體效益。
論文關(guān)鍵詞：中煤干燥,經(jīng)濟可行性
　　1引言
　　我廠燃用的中煤主要是通過煤泥系統(tǒng)處理后進入爐內(nèi)燃燒，由于處理后的中煤摻水量大，致使鍋爐排煙中水蒸汽含量增大，從而導致煙氣中水蒸汽分壓增大，水蒸汽的露點溫度增高。根據(jù)圖1所示，在排煙溫度及煙氣中的硫酸蒸汽含量不變的情況下，煙氣的露點溫度隨著煙氣中水蒸汽含量的增加而變大，也就是說煙氣中的水蒸汽在鍋爐尾部煙道受熱面易結(jié)露，造成煙道尾部受熱面的灰粘連及低溫腐蝕（酸腐蝕），影響鍋爐尾部煙道的傳熱及安全。另外，摻水后中煤進入爐內(nèi)后，會直接落入料床，由于含水量大，易導致床溫低及調(diào)節(jié)難度增大。再者，大量的水分吸收爐內(nèi)熱量后，會隨排煙排出，造成熱量損失，影響鍋爐效率。又考慮到中煤中含有大塊矸石等不確定性因素，很容易造成煤泥預處理系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，造成設(shè)備維護、維修量增大，所以決定采用干燥系統(tǒng)對中煤進行干燥，干燥后的中煤可通過輸煤系統(tǒng)進入爐內(nèi)燃燒。
　　圖1
　　2中煤干燥系統(tǒng)
　　考慮到現(xiàn)有的中煤及煤泥干燥方法及我廠實際運行情況，預采用蒸汽回轉(zhuǎn)式干燥系統(tǒng)對中煤進行干燥，系統(tǒng)運行圖如下：
　　
　　圖2
　　中煤經(jīng)篩分裝置篩分后進入料斗，然后由給料機給入回轉(zhuǎn)式干燥器，經(jīng)過熱蒸汽干燥后溢出的水蒸汽及粉塵由熱空氣帶入除塵器，經(jīng)除塵后由引風機排入大氣，被干燥后的中煤由皮帶輸送機輸送至儲煤處。
　　3中煤干燥經(jīng)濟可行性分析
　　中煤干燥經(jīng)濟可行性可通過中煤干燥成本與干燥后收益二者進行比較分析。中煤干燥成本由兩部分組成：①中煤干燥系統(tǒng)初投資；②中煤干燥系統(tǒng)運行成本。中煤干燥后收益主要由三部分組成：①鍋爐燃燒干燥后中煤，鍋爐效率提高的節(jié)煤量；②鍋爐燃燒干燥后中煤，由于含水量下降，水蒸發(fā)少吸熱節(jié)煤量，③隱性收益，為中煤經(jīng)現(xiàn)有煤泥系統(tǒng)燃燒的運行成本。
　　為了能直觀的表述中煤干燥系統(tǒng)的經(jīng)濟可行性分析，現(xiàn)假定鍋爐燃燒完全采用中煤作為燃料，且燃用干燥前、干燥后中煤時，鍋爐蒸發(fā)量不變，即把鍋爐蒸發(fā)量作為經(jīng)濟可行性分析的基準點。
　　3.1已確定條件
　　①鍋爐一定蒸發(fā)量下，燃用未干燥且摻水后中煤的耗煤量()；
　�、阱仩t燃用未干燥且摻水后中煤的含水量；
　�、坼仩t燃用未干燥且摻水后中煤時鍋爐效率；
　�、苤忻焊稍锴昂�水量；
　�、葜忻焊稍锖蠛�水量；
　　⑥鍋爐燃用已干燥中煤時鍋爐效率；
　�、咤仩t排煙中水蒸氣的焓值0；
　�、噱仩t入爐中煤中水的焓值；
　�、嶂忻旱牡臀话l(fā)熱量；
　　3.2鍋爐燃用未干燥且摻水中煤
　　根據(jù)前面表述，鍋爐燃用已干燥后中煤的收益，即為鍋爐在燃用未干燥（摻水后）、已干燥中煤且保證鍋爐蒸發(fā)量不變時，鍋爐的節(jié)煤量。
　　鍋爐燃用()未干燥（摻水后）中煤時，其中無水分中煤中的量為：
　　
　　鍋爐燃用()未干燥（摻水后）中煤時，其中中煤中的水分為：
　　
　　()水量在鍋爐蒸發(fā)吸熱量為：
　　
　　式中
　　——鍋爐排煙中水蒸氣的焓值，；
　　——鍋爐給煤所含水分的焓值，；
　　則供給水量蒸發(fā)無水分中煤耗煤量為：
　　
　　式中
　　——無水分中煤的低位發(fā)熱量，；
　　則供給鍋爐蒸發(fā)，即汽機負荷的無水分中煤煤耗為：
　　
　　3.3鍋爐燃用已干燥中煤
　　根據(jù)前面表述，燃用干燥前（摻水后）、干燥后中煤時，鍋爐蒸發(fā)量不變，但燃用干燥后中煤，鍋爐效率提高，燃用干燥后中煤鍋爐效率為。現(xiàn)假定燃用干燥后中煤，即含水量為的中煤耗煤量為（）。
　　鍋爐燃用()已干燥中煤時，其中無水分中煤為：
　　
　　燃用干燥后中煤，供給鍋爐蒸發(fā)，無水分中煤煤耗為：
　　
　　鍋爐燃用()已干燥中煤時，其中中煤中的水分為：
　　
　　()水量在鍋爐蒸發(fā)吸熱量為：
　　
　　則供給水量蒸發(fā)無水分中煤耗煤量為：
　　
　　則鍋爐燃用()已干燥中煤中無水分中煤、供給鍋爐蒸發(fā)無水分中煤煤耗、供給水量蒸發(fā)無水分中煤耗之間的關(guān)系為：
　　
　　即，
　　根據(jù)上式，可將計算出，即可確定在保證鍋爐蒸發(fā)量不變情況下，鍋爐燃用已干燥中煤耗煤量。
　　3.4鍋爐節(jié)煤量
　　鍋爐燃用干燥前（摻水后）、干燥后中煤，在鍋爐蒸發(fā)量不變的情況下，無水分中煤節(jié)煤量為：
　　
　　則標煤節(jié)煤量為：
　　
　　式中
　　——標煤的發(fā)熱量，；
　　則節(jié)約標煤的收益為：
　　
　　式中
　　——標煤的價格，；
　　3.5中煤干燥
　　根據(jù)上述分析，在保證鍋爐負荷不變情況下，至少干燥含水量（未摻水）的中煤量為：
　　
　　則干燥中煤由含水量變?yōu)楹�水�?img onload="if(this.width>600) this.width=600" src="/images-w/news_dt/2016-04/20160423-1424-131524.gif">時，中煤的失水量為：
　　
　　則在干燥過程中，干燥器內(nèi)被干燥介質(zhì)，即中煤總吸熱量為：
　　
　　考慮到加熱器的工作效率，則加熱介質(zhì)（熱空氣或過熱蒸汽）應(yīng)攜帶的熱量為：
　　
　　式中
　　——中煤的比熱容，；
　　——干燥器的工作效率；
　　、——中煤進出口干燥器溫度，；
　　、——中煤進出口水、水蒸氣焓值，；
　　3.6蒸汽回轉(zhuǎn)式干燥系統(tǒng)的計算
　　蒸汽回轉(zhuǎn)式干燥系統(tǒng)即采用汽機的低品位抽汽來干燥中煤，干燥（）的中煤，低品位蒸汽的抽汽量為：
　　
　　式中
　　0——低品位蒸汽焓值，；
　　由于汽機抽汽，機組少發(fā)的電量為：
　　
　　式中
　　——汽機的軸端效率；
　　——發(fā)電機效率；
　　則機組單位小時少發(fā)電量的供電虧損為：
　　
　　式中
　　——供電價格，；
　　則蒸汽回轉(zhuǎn)式干燥系統(tǒng)運行，機組總收益為：
　　
　　式中
　　——蒸汽回轉(zhuǎn)式干燥系統(tǒng)運行成本，；
　　4實際分析
　　表1、表2、表3為將鍋爐耗中煤量為30、40、50時，采用蒸汽回轉(zhuǎn)式干燥系統(tǒng)進行干燥的經(jīng)濟可行性計算。
　　表1鍋爐耗中煤量為30時，經(jīng)濟可行性計算
　　
　　表2鍋爐耗中煤量為40時，經(jīng)濟可行性計算
　　
　　表3鍋爐耗中煤量為50時，經(jīng)濟可行性計算
　　
　　5.結(jié)束語
　　通過上述分析，將中煤干燥后進行燃燒，不僅可以提高鍋爐運行的安全性，降低鍋爐運行故障率，提高鍋爐效率，而且還可以降低運行成本，提高公司經(jīng)濟效益。
參考文獻
1 葉江明.電廠鍋爐原理及設(shè)備.中國電力出版社.
2 楊世銘、陶文栓.傳熱學.高等教育出版社.
3 王毅林.電廠汽輪機原理及系統(tǒng). 中國電力出版社.