2013第七届“中国电机工程学会杯”全国大学生电工数学建模竞赛获奖论文

锅炉的优化运行问题

摘要

本文根据锅炉运行原理及其运行参数，通过对各项热损失的分析，找出引起热损失的原因，研究减少损失的措施，提出锅炉的优化运行方法，来提高锅炉效率，降低发电成本。

对于问题一：过量空气系数直接影响排烟热损失q2、化学不（或可燃气体未）完全燃烧热损失q3、机械（或固体）不完全燃烧热损失q4，那么锅炉运行最佳空气系数就是q2 q3 q4的最低点对应的横坐标值。利用参数信息，采取回归模型计算出Cfh与过量空气系数 的关系式，再建立数学模型求出q2、q3、q4与 的关系式，绘出q2 q3 q4与过量空气系数的关系图（见图2），再通过图像得到最佳空气系数 m 1.25。

对于问题二：采用反平衡计算锅炉效率，通过参数信息求出q5和q6，结合问题一，根据公式 gl 1 ,建立锅炉效率与过量空气系数的（q2 q3 q4 q5 q6）关系式 gl 1 (0.0532

2.2401 Cfh100 Cfh

)，画出锅炉效率与 的函数关系图像（见

图3），由图分析出锅炉的效率 gl与过量空气系数 的关系，当达到最佳过量空气系数点时，锅炉的效率最高，然后随着过量空气系数的增加，锅炉效率会递减。

对于问题三：由问题二得到的q2、q3、q4、q5、q6关系式，分析可知影响锅炉效率的主要因素是排烟温度、飞灰含碳量、烟气含氧量及煤质，其中排烟温度对q2和q6影响较大，飞灰含碳量与过量空气系数关系显著。

对于问题四：锅炉优化运行是指输入锅炉机组燃料的热量被最大有效利用，使得锅炉各项热损失达到最小。通过对各项热损失的分析，找出引起热损失的原因主要有排烟温度、烟气含氧量和煤质，找出降低q2、q3、q4、q5、q6的措施，结合电厂锅炉实际运行情况，通过加强煤质管理、煤炉的燃烧调整、及时调整燃料量和煤量3种优化方法，提高锅炉效率，降低发电成本。

关键词：锅炉优化运行 锅炉效率 过量空气系数 飞灰含碳量 热损失

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