大型火電機組煤耗可控因素分析及控制措施

賈金嬋（黑龍江華電齊齊哈爾熱電有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

大型火電機組煤耗可控因素分析及控制措施

賈金嬋
（黑龍江華電齊齊哈爾熱電有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

本文基于660MW超臨界燃煤機組，依據供電煤耗的計算方法，對大型火電機組影響供電煤耗的運行調整可控因素進行了量化分析，從優化運行、精細調整的角度，探討了降低煤耗的措施。

大型直流鍋爐；供電煤耗；可控因素；控制措施

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

1 影響機組煤耗因素

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，采用精細的優化運行調整技術能夠改善的因素進行分析。

1.1 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：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、循環水入口溫度、循環水溫升（凝汽器熱負荷、循環水泵出力、循環水泵運行方式）、凝汽器端差、真空泵性能。（5）熱力系統：小機耗汽量、閥門內漏、排氧門開度、輔汽汽源、補水率（全廠熱力系統泄漏）。（6）蒸汽參數：主汽壓力、主汽溫度、再熱汽溫、減溫水量、再熱器壓損。

以下根據對汽輪機熱效率影響較大的可控指標進行分析。

1.1.1 給水溫度。（1）因素分析。根據現有資料（也可以通過計算得出），對于600MW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，發現水位異常，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流運行，連續排氣是否正常；控制高加端差在規定范圍，注意監視高加水位并及時調整，保證高加內換熱效果。

1.1.2 凝汽器真空。（1）因素分析。根據熱循環的原理，冷端損失是影響循環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水泵優化組合運行方式進行循環水泵的經濟運行調度，以保持最佳真空。并按規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。

1.1.3 蒸汽參數的影響及控制措施。（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試運行期間所確定的優化后的定-滑-定壓力曲線控制主汽壓力，蒸汽壓力調整的同時也就是調整機組負荷的過程，根據電網負荷的需求，及時調整燃料量，改變鍋爐蒸發量，維持汽壓在負荷對應的定壓或滑壓曲線范圍內。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。主蒸汽溫度的調整是通過調節水煤比的比例，控制中間點焓值為基本調節，當中間點焓值變化較大時，應優先通過給水來調整水煤比，以減小焓值的偏差，在45%～100%負荷范圍內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節的輔助手段，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整。應根據煤質變化，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。

1.1.4 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清洗所帶走的熱量、無BCP啟動系統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吹灰）、脫硝裝置吹灰、煙氣深度冷卻器吹灰；熱力系統閥門內漏的汽水損失；電除塵灰斗加熱的汽水損失等。

1.2 廠用電率的影響和控制措施

隨著鍋爐容量的增大，其輔機的容量也加大，特別是引風機容量增加更多，主要是因為環保要求的提高，新機組普遍采用電袋聯合除塵、加裝脫硝裝置及煙氣深度冷卻器增加了煙道系統的阻力，為了減化調整手段取消增壓風機。所以降低廠用率鍋爐運行調整的潛力最大。廠用電率每上升1%，供電煤耗約增加3.47g/kW·h。由于本廠引、送、一次風機均采用了動葉可調式風機，所以降低風機電耗的主要措施是降低煙風道阻力、消除漏風、保持合適的風壓風量指標。正常運行中加強對煙風道漏風情況的檢查，發現漏點及時聯系檢修維護人員消除；在保持一、二次風壓適當的情況下，盡量將各風門開度保持最大，以減少節流損失；根據飛灰含碳量在線指示、負荷等，精心調整爐膛出口氧量，盡量保持氧量在最佳氧量范圍內運行。對于直吹式制粉系統，降低磨煤機耗電率的主要措施是：根據負荷和運行各磨煤機的出力，及時控制投運磨煤機的臺數，保持磨煤機在最佳出力運行。根據飛灰含碳量在線指示的變化趨勢，調整一次風壓和風量，通過設置動態分離器變頻轉速的偏差值，控制煤粉細度在最佳細度范圍內。

結語

用運行調整的措施降低機組供電煤耗，需在工況變化時認真分析各參數的變化趨勢，調整某個參數時還要顧及可能對其它相關參數的影響。如：降低爐膛出口氧量可以降低送風機電耗，但同時又可能因風量不足而造成機械不完全燃燒熱損失的增加，還有可能在燃燒的中心區域產生還原性氛，造成爐膛結焦等。影響廠用電率指標的主要因素是主要輔機的電耗率，本文只對鍋爐主要輔機耗電率進行了分析，實際運行中還要對汽輪機輔機設備電耗、除塵電耗、脫硫電耗、輸煤電耗、化學水處理電耗等生產用廠用電耗進行分析，找出輔機最優化運行方式，以降低輔機電耗率。

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

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