火電廠是二次能源生產單位,也是一次能源消耗大戶,每年煤耗占全國總煤耗量的60%以上,降低火電廠供電煤耗是我國節能減排的重要工作。供電煤耗屬于宏觀經濟指標,是火電廠運行經濟性的最終體現形式之一,其影響參數眾多,且各參數對其的影響是非線性的,因此電廠日常能耗指標管理中多采用小指標考核方法,有針對性的對影響機組供電煤耗的各項運行指標進行監督與控制。只要將各項小指標控制在最佳范圍內,即能實現全程經濟性的最優化,最大限度地降低供電煤耗。
問題提出:考核小指標的平均值(或是均方差),然后再乘以偏離基準值后對煤耗的影響系數,是電廠小指標常用的2種考核方法,其準確與否的關鍵在于小指標基準值及影響系數的確定。在新蒸汽壓力小指標考核中,一方面由于機組普遍采用滑壓運行方式,基準值取設計值不合適,即便根據汽輪機廠家給定的滑壓曲線確定基準值,也是不妥當的。汽輪機廠家給定滑壓曲線時往往假定主、輔設備完全達到設計值,且系統不存在內、外漏,這在機組正常運行時幾乎不可能達到。另一方面在確定影響系數時,當前工程上普遍采用汽輪機廠家提供的參數修正曲線,完全不考慮這一修正曲線的適用范圍,也是不妥當的。小指標不同的考核標準對于運行人員的引導作用是不一樣的,針對新蒸汽壓力這一小指標的特殊性,科學制定規則,對其進行監督與控制非常必要。
推薦方法:汽輪機新蒸汽壓力經濟指標監督與控制的核心是基準值及影響系數的確定:在基準值計算中,推薦采用基于可行壓力的汽輪機新蒸汽壓力基準值確定方法,其方法基本思想認為汽輪機調節閥全開或部分調節閥全開時,機組運行最為經濟。通過調節級變工況計算,計算調節閥可能的開啟組合下,新蒸汽壓力在不同負荷時的可行值,以實現對試驗工況的遴選,然后在所選擇的有限工況點中分別進行試驗,以確定汽輪機新蒸汽壓力基準值;在影響系數計算中,推薦采用全微分分析方法,從汽輪機的功率、吸熱量方程出發,考慮回熱系統抽汽對系統做功的影響,對新蒸汽壓力求全微分,以確定汽輪機新蒸汽壓力偏離基準值對能耗的影響系數。
應用實例:以某N300-16.7/537/537型亞臨界機組75%額定負荷為例,汽輪機廠家設計的新蒸汽壓力基準值約為14.0 MPa,試驗確定的基準值約為15.5 MPa。若按照14.0 MPa考核,必然會錯誤的引導運行人員進行調整,達不到降低煤耗的作用。同樣負荷下,當運行指標偏離設計值0.5 MPa時,根據廠家提供的參數修正曲線,影響系數約為0.055 3%,而根據全微分分析方法,影響系數約為0.100 8%,兩者相差近一倍,考核量化過于寬松,不利于激發運行人員調整的積極性。
建議:汽輪機新蒸汽壓力是發電廠重要的小指標之一。由于汽輪機及其輔機、連接管道構成的汽輪機“島”的能耗水平一般高于設計值,按照廠家給定的滑壓曲線所確定的新蒸汽壓力基準值往往偏低,且工程上普遍采用參數修正曲線確定的影響系數也僅僅適用于額定負荷或機組采用定壓運行方式,因此在汽輪機新蒸汽壓力經濟指標監督與控制中必須審慎核定基準值及影響系數,特別是要避免因考核基準偏差造成運行人員錯誤調整的現象。