顏星

摘 要 供電煤耗是火電企業(yè)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。從正反平衡供電煤耗的基本計(jì)算方法入手，對正反平衡供電煤耗的各影響因素進(jìn)行分析，希望通過對重要影響因素的控制，縮小偏差，提高供電煤耗計(jì)算的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞 正平衡 反平衡 供電煤耗

中圖分類號：TM621.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

當(dāng)前火電機(jī)組利用小時(shí)數(shù)普遍下降、煤價(jià)居高不下，火電企業(yè)為增強(qiáng)核心競爭力，把節(jié)能降耗作為了當(dāng)前生產(chǎn)經(jīng)營工作的重中之重。供電煤耗是火電企業(yè)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，其高低變化不僅影響企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營成本，也直接反映企業(yè)的經(jīng)營管理水平。因此，降低供電煤耗，提高機(jī)組效率，是提高火電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的必由之路。

計(jì)算正反平衡供電煤耗是火電企業(yè)節(jié)能降耗的一項(xiàng)重要工作，一般采用正平衡計(jì)算，反平衡校核的原則。在實(shí)際操作中，由于計(jì)算方法不同，正反平衡法各影響因素的差異，使得正反平衡供電煤耗的計(jì)算結(jié)果有偏差。兩者偏差較大不能真實(shí)反映機(jī)組能耗水平，不利于火電企業(yè)對能源進(jìn)行有效管理。本文通過分析影響正反平衡供電煤耗計(jì)算的各因素，通過加強(qiáng)因素控制縮小偏差，提高供電煤耗計(jì)算的準(zhǔn)確性。

1正平衡供電煤耗影響因素分析

正平衡法是通過測定入爐原煤量、皮帶煤熱值以及發(fā)電量，直接計(jì)算得出火電廠的供電煤耗，公式如下。

（1-1）

bg正平衡供電煤耗，克/千瓦時(shí)；B入爐原煤量，Qar.net噸；皮帶煤熱值，千焦/千克；Lfcy廠用電率，%；Wf發(fā)電量，萬千瓦時(shí)

影響正平衡供電煤耗計(jì)算的因素主要包括入爐原煤量、皮帶煤熱值和發(fā)電量。其中發(fā)電量計(jì)量問題不大，但是入爐原煤量和皮帶煤熱值數(shù)據(jù)卻很難達(dá)到要求的準(zhǔn)確度。

1.1入爐原煤的計(jì)量

入爐原煤的有效計(jì)量，直接影響正平衡供電煤耗的計(jì)算。入爐原煤的計(jì)量一般有兩種方式：一種是通過皮帶上的電子皮帶秤得到入爐原煤累積量，簡稱皮帶計(jì)量；另一種是利用給煤機(jī)自身附帶的計(jì)量裝置得到入爐原煤累積量，簡稱給煤機(jī)計(jì)量。對于以電子皮帶秤計(jì)量入爐原煤的火電廠，還需要注意實(shí)際運(yùn)行中存在的問題。一、需要加強(qiáng)日常運(yùn)行維護(hù)，保持秤橋、皮帶架、電子秤感應(yīng)部件清潔。二、杜絕卡煤現(xiàn)象，避免電子秤空載計(jì)量。三、采用最佳方式在線實(shí)物校驗(yàn)皮帶稱，火電廠皮帶秤一般常用動(dòng)態(tài)循環(huán)鏈碼校驗(yàn)，雖然穩(wěn)定性和重復(fù)性效果較好，但還是存在無法消除的誤差。按規(guī)定在線實(shí)物校驗(yàn)誤差要求控制在€？.5%。另外，還要保證原煤倉煤位計(jì)的準(zhǔn)確度，運(yùn)行交接班做到原煤倉按煤位交接?；痣娖髽I(yè)煤斗直筒體積258.95立方米，原煤倉煤位變化1米折原煤43.36噸，若每日煤位波動(dòng)幅度過大，正反平衡供電煤耗偏差容易告警。

1.2入爐煤的采制化

皮帶煤熱值化驗(yàn)還包括入爐煤的采樣、制樣。入爐煤采樣的代表性、制樣的準(zhǔn)確性在熱值化驗(yàn)中具有十分重要的意義?；痣娖髽I(yè)入爐煤機(jī)械采樣裝置有皮帶中部采樣、皮帶端部采樣兩種方式。入爐煤采樣突出的問題是釆樣代表性的高低。皮帶中部采樣機(jī)械刮板與皮帶之間無法全接觸會(huì)留煤，不能做到整個(gè)煤流斷面采樣。還有縮分器容易堵煤、樣品水分損失大等問題都會(huì)影響皮帶煤熱值。皮帶端部采樣可以切割皮帶全斷面和煤層全厚度，動(dòng)作時(shí)間間隔短，樣品數(shù)量多，具有較好代表性，但所采樣品重量卻有一定局限性。

皮帶煤在入爐前進(jìn)行化驗(yàn)，分析確定全水分、收到基灰分、干燥無灰基揮發(fā)分等各種化學(xué)成分含量，以便得到準(zhǔn)確的皮帶煤熱值為正反平衡供電煤耗計(jì)算提供依據(jù)。對煤質(zhì)最終分析結(jié)果來說，首先要保證所采樣品具有代表性，其次就是要保證制樣的準(zhǔn)確性。如果制樣過程中未按規(guī)定對樣品進(jìn)行檢查性干燥，則會(huì)使煤炭中的全水分偏小，化驗(yàn)出來的皮帶煤熱值高于配煤摻燒熱值出現(xiàn)熱值虛高。皮帶煤熱值虛高，將會(huì)導(dǎo)致正反平衡供電煤耗偏差更大。原因是皮帶煤熱值升高，鍋爐效率中的q4固體未完全燃燒熱損會(huì)降低，則爐效升高，反平衡供電煤耗隨之升高。

2反平衡供電煤耗影響因素分析

反平衡供電煤耗是利用機(jī)組實(shí)時(shí)的各種運(yùn)行參數(shù)來逐項(xiàng)計(jì)算出損失的份額，以求得機(jī)組綜合效率的方法，稱為間接測量法。當(dāng)正平衡供電煤耗的結(jié)果和實(shí)際煤場盤煤結(jié)果偏差較大時(shí)，火電企業(yè)可以通過反平衡供電煤耗進(jìn)行校核，并找到供電煤耗偏差較大的原因。反平衡供電煤耗計(jì)算公式如下：

（1-2）

b'g反平衡供電煤耗，克/千瓦時(shí)；HR汽輪機(jī)熱耗率，千焦/千瓦時(shí)； g鍋爐效率，%； gd管道效率，一般取99%；Lfcy廠用電率，%

通過上式可以看出反平衡供電煤耗的計(jì)算與“四率”（鍋爐效率、管道效率、汽機(jī)熱耗率、廠用電率）有關(guān)。從運(yùn)行角度來看，降低反平衡供電煤耗只要抓好影響“四率”的運(yùn)行可控主要指標(biāo)即可。

2.1降低汽輪機(jī)熱耗率

汽輪機(jī)熱耗率是計(jì)算反平衡供電煤耗重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，汽輪機(jī)熱耗率升高10千焦/千瓦時(shí)，供電煤耗升高0.4克/千瓦時(shí)。公式如下：

（1-3）

HR汽輪機(jī)熱耗率，千焦/千瓦時(shí)；Wms主蒸汽流量，噸/小時(shí)；hms主蒸汽焓，千焦/千克；

Wfw最終給水流量，噸/小時(shí)； hfw最終給水焓，千焦/千克；Whr熱再熱蒸汽流量，噸/小時(shí)；hhr熱再熱蒸汽焓，千焦/千克；Wcr冷再熱蒸汽流量，噸/小時(shí)；hcr冷再熱蒸汽焓，千焦/千克；Wsh過熱蒸汽減溫水流量，噸/小時(shí)；hsh過熱蒸汽減溫水焓，千焦/千克；Wrh再熱蒸汽減溫水流量，噸/小時(shí)；hrh再熱蒸汽減溫水焓，千焦/千克；P發(fā)電機(jī)輸出功率，兆瓦

從汽輪機(jī)熱耗率的計(jì)算公式來說，主要涉及溫度、壓力、流量。對溫度、壓力的測量基于目前的測量技術(shù)可以滿足準(zhǔn)確度，但是流量測量的準(zhǔn)確度卻難以保證。計(jì)算汽輪機(jī)熱耗率包括的流量有：主蒸汽流量、給水流量、過熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量、再熱蒸汽流量、鍋爐排污流量、蒸汽吹灰流量以及一些不明泄露流量。要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求測量出較為準(zhǔn)確的流量數(shù)據(jù)，在實(shí)際操作中是有難度的。因此為了計(jì)算方便部分流量數(shù)值取經(jīng)驗(yàn)值，一般來說，原因不明泄露的泄漏量不應(yīng)超過額定負(fù)荷下主蒸汽流量0.5%。部分流量數(shù)值通過計(jì)算反推，如再熱蒸汽流量和鍋爐排污流量，這些都會(huì)對熱耗計(jì)算帶來偏差，使反平衡法較正平衡法計(jì)算結(jié)果偏大或者偏小。endprint

凝汽器真空是影響汽輪機(jī)熱耗率各項(xiàng)主要指標(biāo)中的重要參數(shù)。真空每降低1千帕，汽輪機(jī)熱耗率升高80千焦/千瓦時(shí)。提高凝汽器真空的主要措施有：一、降低循環(huán)水入口溫度。當(dāng)循環(huán)水入口溫度在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，循環(huán)水入口溫度每降低1℃，煤耗約降低1.0～1.5克/千瓦時(shí)。二、增加循環(huán)水量。當(dāng)負(fù)荷不變時(shí)，循環(huán)水溫升增大，表明循環(huán)水量不足。運(yùn)行中一般維持溫升在4～8℃范圍內(nèi)。三、保持凝汽器銅管清潔，提高冷卻效果。銅管清潔程度可由凝汽器端差反映出來。如果真空系統(tǒng)嚴(yán)密，真空泵工作正常時(shí)，端差增大表明凝汽器污臟。因此應(yīng)加強(qiáng)對凝汽器膠球清洗的管理，并隨時(shí)消除缺陷。四、維持真空系統(tǒng)嚴(yán)密。定期做好機(jī)組的真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，及時(shí)檢查機(jī)組負(fù)壓系統(tǒng)的嚴(yán)密性。進(jìn)入凝汽器的空氣一方面使汽輪機(jī)的排汽壓力和排汽溫度升高，從而增加煤耗并威脅汽輪機(jī)和凝汽器的安全。另一方面將使蒸汽與循環(huán)水的傳熱系數(shù)降低，導(dǎo)致端差增大，真空下降。

2.2提高鍋爐效率

鍋爐效率是鍋爐能耗水平的綜合反映，爐效升高1%，影響供電煤耗降低3.69克/千瓦時(shí)。由鍋爐效率公式可知提高爐效重點(diǎn)是減小各項(xiàng)熱損失，特別是排煙損失和機(jī)械不完全燃燒損失。

（1-4）

g鍋爐效率，%；q2排煙熱損失，%；q3可燃?xì)怏w未完全燃燒損失，%；q4固體未完全燃燒損失，%；q5鍋爐散熱熱損失，%；q6灰渣物理顯熱熱損失，%；

排煙熱損失是影響鍋爐效率的各項(xiàng)熱損失中最大的一項(xiàng)熱損失。排煙溫度、排煙氧量是決定鍋爐排煙熱損失大小的重要指標(biāo)。排煙溫度每升高10℃，降低鍋爐效率0.5%。影響鍋爐排煙溫度的主要因素有鍋爐負(fù)荷、空預(yù)器入口溫度、空預(yù)器換熱效果、受熱面及尾部煙道積灰、送風(fēng)量以及燃燒調(diào)整等。日常運(yùn)行中，要定期充分利用空氣預(yù)熱器吹灰及尾部受熱面吹灰和除渣，減少受熱面積灰保持受熱面清潔，達(dá)到較高的鍋爐吹灰器完好率和投入率，降低排煙溫度。排煙氧量是體現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)漏風(fēng)情況的主要指標(biāo)。鍋爐系統(tǒng)漏風(fēng)主要包括空預(yù)器漏風(fēng)、爐本體漏風(fēng)、負(fù)壓制粉系統(tǒng)漏風(fēng)和電除塵漏風(fēng)。一般爐膛漏風(fēng)系數(shù)每增加0.1～0.2，排煙溫度將升高3～8℃，鍋爐效率降低0.2%～0.5%。因此應(yīng)控制好適當(dāng)?shù)臓t膛負(fù)壓，減少爐膛漏風(fēng)量，針對不同的鍋爐負(fù)荷、煤質(zhì)變化時(shí)，調(diào)整一、二次風(fēng)量，保持最佳鍋爐氧量控制值。

影響機(jī)械不完全燃燒熱損失的主要因素是燃料性質(zhì)和鍋爐燃燒狀況。飛灰可燃物是體現(xiàn)鍋爐機(jī)械不完全燃燒熱損失的重要指標(biāo)。飛灰可燃物變化1%。影響鍋爐效率0.3%左右。而煤粉爐的飛灰可燃物日常變化幅度很大，它與燃煤質(zhì)量、煤粉細(xì)度、燃燒時(shí)的風(fēng)量、噴燃器的結(jié)構(gòu)和爐膛溫度很多因素有關(guān)。

2.3降低廠用電率

機(jī)組在運(yùn)行中都要消耗一部分電能，用于驅(qū)動(dòng)磨煤機(jī)、給水泵、循環(huán)水泵等輔助設(shè)備和廠房照明。廠用電率升高1%，供電煤耗升高3.41克/千瓦時(shí)，所以降低廠用電率對降低供電煤耗意義重大。降低廠用電率重點(diǎn)是分析引起主要輔機(jī)電耗升高的各類因素。例如電機(jī)設(shè)計(jì)功率與設(shè)備出力是否匹配，是否存在較大裕度；輔機(jī)運(yùn)行方式是否最優(yōu)化；主要輔機(jī)是否選用高效能設(shè)備或進(jìn)行了高效能改造；全廠廠用電量平衡計(jì)算是否相符等。針對各類因素做好以下具體措施：一、優(yōu)化循環(huán)水泵運(yùn)行方式，根據(jù)天氣情況及時(shí)切換循環(huán)水泵高低速運(yùn)行。二、優(yōu)化制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式，根據(jù)煤量減少磨煤機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)、根據(jù)增壓風(fēng)機(jī)人口壓力及時(shí)調(diào)節(jié)入口動(dòng)葉開度減小備用磨煤機(jī)通風(fēng)量。三、優(yōu)化輸煤系統(tǒng)運(yùn)行方式，減少皮帶空轉(zhuǎn)，根據(jù)來煤預(yù)報(bào)，提前配煤或加倉盡量縮短斗輪機(jī)變位時(shí)間，減少卸煤和加倉的矛盾。四、根據(jù)負(fù)荷率越高，廠用電率越低的關(guān)系，需要加強(qiáng)與調(diào)度聯(lián)系提高機(jī)組負(fù)荷率增加發(fā)電量。五、合理安排機(jī)組啟停方式及輔機(jī)啟停順序、控制機(jī)組啟停時(shí)間。六、應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)對能耗較高的設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造，如對送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、凝結(jié)水泵等進(jìn)行高效、變速改造。

3結(jié)語

從正反平衡供電煤耗的計(jì)算方法入手，確定了影響正反平衡供電煤耗偏差的因素有很多。正平衡供電煤耗計(jì)算主要受入爐原煤量和皮帶煤熱值的影響。反平衡供電煤耗的計(jì)算與“四率”有關(guān)，其中與汽輪機(jī)熱耗率和廠用電率成正相關(guān)，與鍋爐效率、管道效率成反相關(guān)。正反平衡供電煤耗只有計(jì)算準(zhǔn)確，控制各影響因素縮小偏差，才能反映火電企業(yè)真實(shí)的的煤耗水平，提高經(jīng)濟(jì)效益。

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