GB/T 51106-2015 火力发电厂节能设计规范
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4 机械工艺系统

4.1 一般规定

4.1.1 机械工艺系统的设计应满足燃煤机组在设计煤种和校核煤种范围内安全、高效、稳定、满发运行的要求。

4.1.2 设计煤种和校核煤种应选择可靠的煤源。锅炉实际燃用煤种应在设计煤种和校核煤种范围内,至少应有一种校核煤种发热量低于设计煤种发热量,校核煤种的硫含量、灰分应分别高于设计煤种的硫含量、灰分,应考虑校核煤种与设计煤种在结渣特性、可磨性、沾污特性等方面的差异。

4.1.3 对于不同的设计煤种,当燃用设计煤种,且大气温度为20℃、大气相对湿度为80%、锅炉额定负荷工况(BRL)、过剩空气系数为设计值、煤粉细度在设计规定范围内、NOx排放浓度达到保证值时,300MW及以上的煤粉锅炉保证效率不宜低于表4.1.3的规定。

表4.1.3 300MW及以上的煤粉锅炉保证效率

对于某一煤种,例如烟煤,锅炉效率受煤的发热量、挥发份、着火特性、燃尽特性等煤质特性参数以及煤粉细度、炉膛NOx排放量等指标的影响较大。对于同一煤种类型的不同煤质,由于上述指标的不同,其锅炉效率变化范围较大。表4.1.3根据现行国家标准《电站锅炉性能试验规程》GB/T 10184规定的试验方法规定了燃用各种煤种的煤粉锅炉保证效率。

4.1.4 对于不同的煤热值,当燃用设计煤种,且大气温度为20℃、大气相对湿度为80%、锅炉额定负荷工况(BRL)、过剩空气系数为设计值、锅炉排渣温度为150℃时,循环流化床锅炉保证效率不宜低于表4.1.4规定。

表4.1.4 不同煤热值的循环流化床锅炉保证效率

目前循环流化床锅炉多燃用低热值煤,表4.1.4中的锅炉效率是按燃料收到基低位发热量(LHV)来划分的,是根据ASME PTC4规定的试验方法得出的。由于目前循环流化床锅炉燃用煤的灰分都比较高,排渣的热损失较大,而且不同的底渣冷却方式对热量的回收方式也不同。例如:当采用滚筒冷渣器时,底渣热量回收至汽机热力系统中,当采用风水联合冷渣器时,大部分热量回收至锅炉,为了便于比较,计算锅炉效率时,统一规定锅炉排渣温度为150℃。

4.1.5 汽轮机热耗考核工况的热耗率保证值不宜大于本规范附录B的规定。

4.1.6 机械工艺系统节能设计应合理选择辅机设备的运行台数、备用台数、设计参数和选型裕量。

4.1.7 经技术经济比较,泵与风机的电动机宜选用变频、液力耦合、永磁涡流柔性传动等调速技术。

采用永磁涡流柔性传动技术时,负载和电机间无刚性连接。安装在电机侧的导体转子在负载侧的永磁盘产生的磁场中旋转产生感应磁场并形成涡流,涡流产生感应磁场并与永磁转子相互作用形成的扭矩带动负载转动,并通过调节永磁盘和导体之间的间隙实现对电机功率的自动调节,具有较好的节能效果。

4.1.8 机械工艺系统管道设计应优化管道布置,降低系统阻力。

机械工艺系统管道包括汽水管道、烟风煤粉管道、油管道、除灰管道、风管、输送其他液态或气态介质的管道。机械工艺系统管道优化布置可简化系统,降低系统阻力,提高介质流动的均匀性。包括:对管道长度及管件和阀门数量进行优化。