一、前言
    我國是一個能源大國，有豐富的石油和煤炭等資源。但是，隨著經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步，人們對能源提出越來越高的要求，電廠鍋爐負荷日益增大。近十多年來，我國的電力事業(yè)取得很大的發(fā)展，自行設(shè)計生產(chǎn)的火電機組單機出力不斷提高。但應看到，包括引進的國外300MW~600MW在內(nèi)的燃煤火電機組，其鍋爐在安全可靠的工作和經(jīng)濟運行方面，至今還有著相當部分的不盡如人意。主要原因之一是現(xiàn)今采用的鍋爐熱力計算方法存在著不足。本課題將研究300MW機組鍋爐熱力計算綜述。
二、引進300MW機組鍋爐的背景及發(fā)展
1．引進300MW機組鍋爐的背景
    我國的發(fā)電總量中，火力發(fā)電約占70%。電站鍋爐是火力發(fā)電的重要設(shè)備，設(shè)計出燃料效率高、排出有害污染物少、節(jié)省鋼材而又長期經(jīng)濟安全運行的電站鍋爐對國民經(jīng)濟具有十分重要的意義，同時也符合現(xiàn)階段環(huán)保和節(jié)能減排兩大世界性的主題。
    自20世紀70年代以來，高參數(shù)、大容量已成為火力發(fā)電機組的發(fā)展趨勢。改革開放后，我國從國外引進300MW和600MW火電機組制造技術(shù)被提上議事日程，并在80年代初從美國西屋電氣公司開始了這方面的技術(shù)引進。富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2．我國鍋爐技術(shù)的發(fā)展
    五十年來，我國電力工業(yè)飛速發(fā)展，近二十年的發(fā)展更可謂突飛猛進。相應的電站鍋爐不僅在數(shù)量上增加，而且技術(shù)水平也有了質(zhì)的飛躍。在上世紀五十年代，主力機組僅是小容量120t/h～230t/h、低參數(shù)3.83MPa/cm、450℃的自然循環(huán)煤粉鍋爐；在上世紀六七十年代主力機組為高溫高壓( 7.8MPa—14.7MPa，535℃—540℃)的125MW和200MW再熱機組，并建造了一些1000t/h的UP型直流鍋爐，同時也引進了一些300MW和500MW的低循環(huán)倍率鍋爐，在燃燒技術(shù)方面也發(fā)展了液態(tài)排渣爐和小型鼓泡流化床鍋爐；1978年成為一個重要的歷史轉(zhuǎn)折點，八十年代的改革開放加快了設(shè)備和技術(shù)的引進，300MW—600MW亞臨界(—18MPa、5400 C)控制循環(huán)鍋爐機組逐漸成為主力，設(shè)計、制造、安裝和運行水平得到大幅度的提升，達到了世界先進水平；進入本世紀后，隨著高速的經(jīng)濟發(fā)展、節(jié)約能源和環(huán)保要求的日益嚴格，火電機組進入了向1000MW、超臨界和超超臨界參數(shù)發(fā)展的新時期。3.300MW機組鍋爐在我國的應用前景
    我國是一個能源大國，有豐富的石油和煤炭等資源。但是，隨著經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步，人們對能源提出越來越高的要求，電廠鍋爐負荷日益增大，高參數(shù)、大容量已成為火力發(fā)電機組的發(fā)展趨勢。因此300MW機組鍋爐在我國有著廣泛的應用前景。
三、主題
    鍋爐熱力計算是鍋爐設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，對鍋爐的安全運行和性能有著直接的影響。鍋爐熱力計算方法分為校核熱力計算和結(jié)構(gòu)熱力計算兩種。一般來說，對鍋爐的熱力計算是采用校核計算的方法來進行的，即先布置好各受熱面，再用校核計算去確定各部件的吸熱量。對一臺鍋爐進行一次熱力計算，過程繁瑣、計算量大，需要耗費大量的人力和時間，限制了方案的優(yōu)化，計算精度難以保證。而使用計算機程序作同樣的計算，操作簡單方便、可維護性好、計算精度高。
1．鍋爐熱力計算方法
    鍋爐熱力計算分為設(shè)計計算和校核計算，設(shè)計計算一般是在設(shè)計新鍋爐時運用的方法，而校核計算是在鍋爐結(jié)構(gòu)已定，燃料變更時進行的計算。在鍋爐熱力計算中，首先以燃料完全燃燒得出理論空氣量、煙氣成分和煙氣的焓等，然后考慮燃料的化學不完全燃燒熱損失和機械不完全燃燒熱損失，在上述煙氣焓中查出理論燃燒溫度等。計算的結(jié)果有兩種燃料量，即實際燃料消耗量和不考慮機械不完全燃燒熱損失的計算燃料消耗量。
    根據(jù)鍋爐本體中傳熱的特點，其熱力計算又可主要分為爐膛熱力計算和對流受熱面熱力計算。對流受熱面由于以對流換熱為主，其傳熱計算容易進行，而難點在于沾污系數(shù)的選取。鍋爐爐膛內(nèi)的過程是異常復雜的，在其內(nèi)部同時進行著流動、混合、燃燒、傳熱等過程，而且這些過程相互作用、相互影響。爐膛由于以輻射換熱為主，且溫度分布不均勻，準確的傳熱計算難度大。在燃煤鍋爐中，飛灰含碳量有時很高，若用燃料完全燃燒方法進行設(shè)計或校核計算則有較大誤差。
2．我國電站鍋爐熱力計算方法應用的現(xiàn)狀
    近十多年，我國的電力事業(yè)取得很大的發(fā)展，自行設(shè)計生產(chǎn)的火電機組單機出力由新中國初期6MW提高到現(xiàn)今的300MW-600MW和設(shè)計更高的900MW-1000MW，參數(shù)由4MPa增加到17.OMPa和設(shè)計25.OMpa-27.OMPa的超臨界與超超臨界。但應看到，包括引進的國外300MW-600MW在內(nèi)的燃煤火電機組，其鍋爐安全可靠的工作和經(jīng)濟運行，至今還有著相當部分的不盡如人意。主要原因之一是，現(xiàn)今采用的鍋爐熱力計算方法存在著不足。鍋爐熱力計算是鍋爐整體計算的核心，是鍋爐設(shè)計、校核、運行的基本依據(jù)。鍋爐水動力計算、受壓元件強度計算、通風阻力計算、爐墻熱力計算、管壁溫度計算、制粉系統(tǒng)熱力計算、空氣動力計算等都要在鍋爐熱力計算的基礎(chǔ)上才能進行。
四、總結(jié)
    目前我國現(xiàn)用的各種熱力計算方法都在不同程度上存在著不完善之處，因此非常迫切并很有必要制定出符合我國實際情況的熱力計算方法，將最新的爐膛輻射傳熱研究成果結(jié)合到鍋爐熱力計算中去。另外，大力發(fā)展計算機應用技術(shù)，努力開發(fā)出相對更加完善、通用的鍋爐熱力計算軟件，將更有助于鍋爐設(shè)計，對電廠熱經(jīng)濟性診斷及優(yōu)化也將起到更加重要的作用。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。