李朋

摘要：電力企業(yè)在國家實施節(jié)能降耗重大戰(zhàn)略的背景下，紛紛對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進行管理創(chuàng)新，進行了一些具體的工作措施，通過技術創(chuàng)新，提高管理者的素質(zhì)等方式，不僅降低了能源消耗，降低了企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營成本，從而提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。本文對630MW超臨界火電機組煤耗因素及解決管理措施進行了研究。

關鍵詞：630MW；超臨界火電機組；煤耗管理

供電煤耗是最能反映機組運行的經(jīng)濟性，衡量運行管理水平的重要指標。對于新投產(chǎn)機組，運行管理往往只注重機組運行的安全性和穩(wěn)定性，降低供電煤耗容易被忽視。實際上保證機組的安全與穩(wěn)定運行是提高機組運行經(jīng)濟性的基礎和根本保障。

一、影響供電煤耗的因素分析

影響機組供電煤耗的因素較多，有些是不可控因素，有些需要進行設備的改造，采用更先進的技術才能達到目的，但這需要資金的投入，還要進行可行性研究及成本與效益核算。本文只對可控因素，采用精細的優(yōu)化運行調(diào)整技術能夠改善的因素進行分析。

（一）汽輪機熱效率

影響汽輪機熱效率的主要指標和因素有：（1）負荷率。（2）汽機本體效率：高壓缸效率、中壓缸效率、低壓缸效率、汽缸漏汽。（3）回熱系統(tǒng)：給水溫度、加熱器下端差、加熱器溫升、各段抽汽壓損、軸封加熱器水位等。（4）真空度：真空嚴密性、循環(huán)水入口溫度、循環(huán)水溫升（凝汽器熱負荷、循環(huán)水泵出力、循環(huán)水泵運行方式）、凝汽器端差、真空泵性能。（5）熱力系統(tǒng)：小機耗汽量、閥門內(nèi)漏、排氧門開度、輔汽汽源、補水率（全廠熱力系統(tǒng)泄漏）。（6）蒸汽參數(shù)：主汽壓力、主汽溫度、再熱汽溫、減溫水量、再熱器壓損。以下根據(jù)對汽輪機熱效率影響較大的可控指標進行分析。

1 給水溫度。（1）因素分析。根據(jù)現(xiàn)有資料（也可以通過計算得出），對于630MW級超臨界機組，給水溫度每下降10℃，熱效率下降0.28%，供電煤耗增加0.9g/kW·h。如果給水溫度低于機組設計給水溫度，所消耗的燃料就高，且差值之間呈正比關系，即給水溫度與設計給水溫度相差越大，供電煤耗越高。高加投入率低、高加換熱效果差、高加旁路閥泄露、抽汽段壓力損失和高加端差上升等因素都是造成給水溫度低的原因。其中，高加上端差和高加各段抽汽壓力對供電煤耗的影響。（2）控制措施。保證高加投入率的同時，在高加在運行中保持正常水位，嚴禁高水位、低水位長期運行，發(fā)現(xiàn)水位異常，要及時查明原因，進行處理；運行中加強檢查高加旁路閥是否泄漏，加熱器進汽閥是否節(jié)流運行，連續(xù)排氣是否正常；控制高加端差在規(guī)定范圍，注意監(jiān)視高加水位并及時調(diào)整，保證高加內(nèi)換熱效果。

2 凝汽器真空。（1）因素分析。根據(jù)熱循環(huán)的原理，冷端損失是影響循環(huán)熱效率的最重要因素。對于運行方面，反映冷端熱損失的參數(shù)是凝汽器真空。凝汽器真空是影響供電煤耗的重要因素，凝器真空每下降1kPa，供電煤耗增加2.6g/kW·h。（2）控制措施。嚴格按照熱力試驗確定的循環(huán)水泵優(yōu)化組合運行方式進行循環(huán)水泵的經(jīng)濟運行調(diào)度，以保持最佳真空。并按規(guī)定定期投運膠球清洗裝置，保證凝器管道潔凈；保證真空泵的運行效果，對真空泵冷卻器進行定期維護。

3 蒸汽參數(shù)的影響及控制措施。（1）主汽壓力每變化1MPa，影響供電煤耗約0.33g/kW·h。正常運行情況下運行人員應嚴格按照機組調(diào)試運行期間所確定的優(yōu)化后的定-滑-定壓力曲線控制主汽壓力，蒸汽壓力調(diào)整的同時也就是調(diào)整機組負荷的過程，根據(jù)電網(wǎng)負荷的需求，及時調(diào)整燃料量，改變鍋爐蒸發(fā)量，維持汽壓在負荷對應的定壓或滑壓曲線范圍內(nèi)。90%及以上額定負荷工況下運行時，過熱出口蒸汽壓力保持在額定值附近運行。（2）主汽溫度每變化10℃，影響供電煤耗約1.05g/kW·h。主蒸汽溫度的調(diào)整是通過調(diào)節(jié)水煤比的比例，控制中間點焓值為基本調(diào)節(jié)，當中間點焓值變化較大時，應優(yōu)先通過給水來調(diào)整水煤比，以減小焓值的偏差，在45%～100%負荷范圍內(nèi)保持啟動分離器蒸汽有一定過熱度。主蒸汽一、二級減溫水是主汽溫度調(diào)節(jié)的輔助手段，一級減溫水用于保證屏式過熱器不超溫，二級減溫水用于對主蒸汽出口溫度的精確調(diào)整。應根據(jù)煤質(zhì)變化，采用輸入偏差值的方法將水煤比修正到精確的控制值，盡量減少減溫水的使用。

4 汽水損失的影響及控制措施。鍋爐的汽水損失是指由于運行中汽水外排所帶走的熱量，主要是由于啟動過程中冷熱態(tài)清洗所帶走的熱量、無BCP啟動系統(tǒng)為了保證啟動流量所帶走的熱量及排入凝汽器對真空的影響；當前大型火電機組鍋爐蒸汽吹灰也是汽水損失較大的一項，包括：鍋爐本體吹灰、預熱器吹灰（機組啟動或停止過程中，在煤油混燒或等離子點火煤粉燃燼率較低時還要進行連續(xù)吹灰）、脫硝裝置吹灰、煙氣深度冷卻器吹灰；熱力系統(tǒng)閥門內(nèi)漏的汽水損失；電除塵灰斗加熱的汽水損失等。

（二）煤質(zhì)的影響

供電煤耗是以供電標準煤耗來衡量的，供電標準煤耗是指火力發(fā)電廠每向廠外輸出1kW/h電能所平均消耗的標準煤量。當然，供電煤耗并不是一項指標，是一個綜合性的指標。從供電煤耗的指標我們可以看出一個企業(yè)的運行情況，反映電力企業(yè)機組的運行效率。多種因素都將影響著供電煤耗，機組負荷率的高低對其影響；工廠用電率對其的影響；鍋爐設備對其的影響；水溫、機組補水情況等等都將影響著供電煤耗水平。作為原料煤，煤品質(zhì)的好壞，煤發(fā)熱值是供電煤耗最基本影響因素，也是最重要的因素。因此，在發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理當中，對其原料煤要進行嚴格的篩選，確保源頭上的質(zhì)量。

二、解決對策

（一）提高煤質(zhì)水平

對供電煤耗最直接的影響就是煤質(zhì)，因此，發(fā)電企業(yè)在選擇原料煤的時候要格外謹慎，盡量選用高發(fā)熱量的優(yōu)質(zhì)煤，從源頭上提高機組發(fā)電能力和水平。除對煤質(zhì)選用上，還要加強對煤的管理。將煤運到廠區(qū)的堆放區(qū)后，要派專人對其進行嚴格守護管理，防止煤質(zhì)變差，發(fā)熱量降低等。同時，有些發(fā)電企業(yè)采取的是將好煤與差煤混合進行煅燒的方式，這就需要有專業(yè)的人才對其比例進行合理配比。否則，會導致原料使用效率的降低，造成資源的浪費。

（二）優(yōu)化機組運行指標

對機組供電煤耗的影響因素有很多，其中機組的主參數(shù)是重要的影響因素。具體有鍋爐側(cè)因素、冷端因素、汽機本體效率因素、加熱器組因素和其他因素等六大因素。針對這六大因素，需優(yōu)化設計，保證機組的運行效率。

1.對機組主參數(shù)的優(yōu)化

從機組能耗分析得出，機組主參數(shù)指標對機組運行效率影響大。在機組運行中，主再熱汽溫變化10℃，對汽輪機效率帶來6～7%的影響。一般汽壓力的滑壓設定值較理論值偏小，由于機組采用滑壓方式運行，只要主汽壓力有輕微變化，就會對供電煤耗有影響。這種滑壓運行方式，可以有效提高機組的運行效率。再熱氣溫調(diào)節(jié)有其弊端，主要是燃燒器擺角無法投自動，在進行手動調(diào)整時，又不能保持適度。在進行高負荷生產(chǎn)時，需要用再熱器事故減溫水參與調(diào)整，來保證再熱汽溫度限定在合理的范圍。

2.對鍋爐側(cè)參數(shù)的優(yōu)化

鍋爐側(cè)參數(shù)主要就是指過熱汽減溫水、再熱汽減溫水和連續(xù)排污。在正常生產(chǎn)中，過熱汽減溫水的使用量都在正常范圍內(nèi)，對供電耗煤有積極作用。在企業(yè)生產(chǎn)排污過程中，需要依據(jù)污水情況手動調(diào)節(jié)，以減少對供電煤耗的影響。再熱汽減溫水對供電煤耗的影響很大，在操作中，由于機組性能原因，再熱汽減溫水每增加10t/h，機組供電煤耗將升高2g/kW·h。在機組保持滿負荷狀態(tài)下，機組總耗差是200.2g/kW·h，而再熱汽減溫水單項耗差就達78.5g/kW·h。因此，在企業(yè)生產(chǎn)中就要盡量減少使用溫水，使得蒸汽受到一定的影響，降低了鍋爐的使用效率，影響了設備的工作效率。這種情況下，需要徹底改造燃燒器擺角的問題，可有有效地降低再熱汽溫，對機組供電耗煤的減少，提高機組的工作效率有著十分重要的作用。

3.優(yōu)化冷端因素的影響

我們在機組的性能和能損耗查進一步分析當中，冷端因素的影響也很大，冷端因素主要指排汽壓力即機組真空和循環(huán)水入口溫度。對于這個因素的影響，一般我們先從循環(huán)水入口水溫開始研究，因為這里入口水溫是不一定的，受到當?shù)丨h(huán)境的影響。當水溫隨著環(huán)境上升的時候，會對機組的真空產(chǎn)生影響，同時對供電煤耗產(chǎn)生影響。只有優(yōu)化冷端因素的影響，將水溫控制在合理的范圍內(nèi)，穩(wěn)定機組運行，對供電煤耗產(chǎn)生積極影響。

4.提高汽機本體效率

汽機本體效率主要包括高壓缸進汽至調(diào)節(jié)級的效率、高壓缸效率、中壓缸效率和低壓缸效率。在這四個因素當中，前面是可控的，后面的三個由于一些因素是很難控制的。主要影響因素是與設備性能和安裝都有關系，在工作過程中對其的調(diào)節(jié)是非常有限的。需要將目光重點盯在高壓缸進汽至調(diào)節(jié)級上來，研究高壓缸進汽設備，保證能源少消耗，提高設備的使用效率。

5.加熱器組端差的影響

企業(yè)生產(chǎn)中的加熱器組端差指的就是熱力系統(tǒng)中的“三高四低一除氧”這一組八個加熱器的端差。除氧器選用出口水溫與基準值的差值來進行分析。在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，加熱器組的端差基本都屬于不可控項，在實際運行過程中，需要對加熱器組端差的影響進行優(yōu)化，通過水位來控制。水位與加熱器端差成反比例的關系，一般在對加熱器端差高低的調(diào)節(jié)當中，水位朝著相反的方向調(diào)節(jié)就是了。因此，只要保證水位在正常范圍，加熱器端差就基本可以保證。

6.其他

熱力生產(chǎn)過程是一個綜合的過程，涉及物理、化學等，由于領域涉及面很廣，因此必然存在一些不可知因素對機組性能產(chǎn)生影響。在機組性能和能損分析的基本結構中，將這些不可知因素做為影響機組耗差的第六大因素進行分析。這一方面也是具有一定挖掘節(jié)能潛力的領域，需要在長期的研究和實踐中進行探索和總結。

綜上，供電煤耗的影響因素是多方面的，需要長期的實踐研究過程。只有在生產(chǎn)過程當中，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，形成綜合性的調(diào)查研究，對降低煤耗，提高企業(yè)效益產(chǎn)生積極的影響。

參考文獻

[1]史晶晶.大型火電機組煤耗可控因素分析及控制措施[C].第八屆電力工業(yè)節(jié)能減排學術研討會，2013.

[2]630MW機組高級控制系統(tǒng)優(yōu)化方案研究與應用[A].全國火電大機組（630MW級）競賽第十二屆年會論文集（下冊）[C].2008.

[3]王萬明，劉光耀，徐婷婷，王莉莉.KLAR乏汽回收裝置在630MW亞臨界機組中的應用分析[J].發(fā)電與空調(diào).2014（01）.

[4]邢瑞江.勵磁均流系數(shù)的提高與優(yōu)化[J].發(fā)電與空調(diào).2014（01）.

（作者單位：大唐三門峽發(fā)電有限責任公司）