火力发电在我国的电力行业中所占的比例依然很大,而对电站锅炉的分析不能只局限于对热效率分析,随着社会发展,能源浪费严重,热力学第二定律分析法逐渐应用于许多工程中,其中?分析法应用广泛,因为这种分析法不仅考虑能量的“量”,还考虑了能量的“质”,使分析研究更全面、更科学。本文针对350MW电站锅炉进行研究,分析锅炉的燃烧情况,对其进行基于热力学第二定律的?分析,首先对于电站锅炉燃烧情况进行三维模拟仿真,观察烟气?分布情况并建立锅炉一维仿真计算模型来计算锅炉的燃烧?损失、传热?损失以及锅炉的?效率,以便更深层次地分析电厂的节能情况,并对其提出优化方案,验证优化方案可行性,达到节约能源,提高能量利用率的目的。首先,根据锅炉说明书对电站锅炉进行三维模拟仿真,利用CATIA软件搭建起物理模型并用ICEM CFD软件对其进行细致的网格划分,选取合适的数学模型和边界条件来表现煤粉颗粒在锅炉炉膛内的燃烧和流动情况,建立烟气?的计算模型,将其应用到炉膛燃烧的三维仿真中,便于观察炉膛中烟气?分布情况。对设计工况下的燃烧情况进行数值模拟分析,发现炉膛出口温度与电厂给出的炉膛燃烧出口温度十分相似,证明了三维仿真模型的准确性。其次,分别对锅炉在不同负荷和煤种的条件下的燃烧情况进行了数值模拟,观察温度和烟气?的分布情况,首先对比锅炉在100%BMCR、75%BMCR和50%BMCR负荷下的分布情况得出结论,在不同负荷的条件下,可以看出,随着负荷的降低,煤量降低,温度也就相应地降低,烟气?值也降低。在主燃烧器区段,烟气?出现了峰值,这阶段可以通过提高空气入口温度的方法来减少?损失。在上炉膛区段,也就是折焰角区域的入口,可以通过改善过热器的布置来减少?损失,进而使?值提高。然后对比设计煤种与褐煤、烟煤、无烟煤在相同负荷下的燃烧情况,可以看出烟气?的分布与煤的燃烧温度和煤种的组分含量有关,挥发分、水分、灰分等对燃烧皆有影响,对于不同煤种,在炉膛内燃烧的整体趋势基本相同,证明对设计煤种的改善对于其他煤种也同样适用,为接下来计算燃烧?损失做铺垫。然后,利用Aspen Plus软件根据锅炉说明书的要求搭建锅炉一维仿真计算模型,将锅炉的主要参数作为输入参数,模型分为燃烧系统模块和传热系统模块,主要是模拟锅炉尾部烟道内的过热器和再热器的换热情况,对整个流程进行模拟计算,将其计算值与电厂值对比,工质值误差5%以内,烟气值误差9%以内,证明模型准确性。接着根据?分析计算公式分别计算外部?损失、燃烧?损失、传热?损失和?效率,利用Matlab软件编写各个过热器和再热器的传热?损失计算程序,对锅炉在不同负荷和煤种条件下的?效率进行详细计算并分析比较,得出在?损失中,燃烧?损失所占的比例最大,大约占据了30%左右,传热?损失则次之,占据了20%左右,外部?损失的比例最少,因此对锅炉进行改进要从减少燃烧?损失和减少传热?损失两部分入手。最后,利用高温空气燃烧技术原理对锅炉进行改造,将改进方案与原方案的?效率和?损失分布进行对比,说明提高锅炉的预热空气温度和蒸汽参数确实可以提高锅炉的?效率,?效率提高到48.35%,燃烧?损失明显降低,传热?损失也降低了,证明此次改进方案达到了提高?效率和节约能源的目的,为电厂的改进计划提出了理论依据。