Analysis of Differences between Positive and Negative Balance Method of Coal Consumption for Power SupplySUN Biao

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Analysis of Differences between Positive and Negative Balance Method of Coal Consumption for Power SupplySUN Biao

(GuangdongProvinceYuedianGroupCo.,Ltd.,Guangzhou510630,China)

Abstract:The coal consumption for power supply as an important economic indicator for a thermal power plants, whoes level of change is not only affects the operating costs, but also reflects the management level of enterprises.We analyze the source and the influence,which of the factors of positive and negative balance method,and combine with practical operation data of Guangdong province Shaoguan Yuejiang Power Co. Ltd.,then analyze the reasons for the inconsistency of the calculation results of the positive and negative balance method,hoping for controling the important factors, reducing the error of the calculation results,and improving the accuracy of the coal consumption for power supply calculation.

Key words:The coal consumption for power supply Positive and negative balance method influence factors

隨著我國“競價上網(wǎng)”細(xì)則的頒布實(shí)施，電力行業(yè)市場競爭愈變激烈，發(fā)電企業(yè)為了自身生存發(fā)展，迫切需要降低發(fā)電成本。供電煤耗作為火電廠重要的經(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)組運(yùn)行效率，對提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益而言顯得尤為重要。

供電煤耗的計算屬常規(guī)性并且要求細(xì)致的工作，一般有正平衡和反平衡兩種計算方法。在實(shí)際操作中，由于計算方法不同，正反平衡法各影響因素的差異，以及其他外部因素等原因，使得兩種方法對供電煤耗的計算結(jié)果并非總是一致的，兩者誤差較大不利于企業(yè)對能源進(jìn)行有效管理，不能真實(shí)反映機(jī)組能耗狀況。

1基本概念

1.1供電煤耗定義

供電煤耗又稱供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗，是火力發(fā)電廠每向外提供1kWh電能平均耗用的標(biāo)準(zhǔn)煤量。它是按照火電廠最終產(chǎn)品供電量計算的消耗指示，是國家對火電廠的重要考核指標(biāo)之一。

1.2正反平衡法定義

正平衡法是通過測定燃料消耗量、燃煤低位發(fā)熱量以及機(jī)組發(fā)電量，直接計算得出電廠的煤耗率以及熱效率。

反平衡法是利用機(jī)組實(shí)時的各種運(yùn)行參數(shù)來逐項(xiàng)計算出損失的份額，以求得機(jī)組綜合效率的方法，又叫間接測量法。

2影響因素分析

2.1正平衡法影響因素分析

正平衡法影響因素主要包括入爐煤的計量、入爐煤的采制化和電量的計量。其中，電量計量可以達(dá)到其精密度和準(zhǔn)確度的要求，但是入爐煤的計量和入爐煤的采制化存在較大問題，不能滿足其精密度和準(zhǔn)確度的要求。

2.1.1入爐煤的計量

入爐煤的計量一般有兩種方式：一是通過總皮帶上的電子皮帶秤及其監(jiān)測系統(tǒng)分別計算各機(jī)組的燃煤量，簡稱皮帶計量；二是利用給煤機(jī)自身附帶的計量裝置直接計量，簡稱給煤機(jī)計量。

在火電廠實(shí)際生產(chǎn)中，難以完全達(dá)到相關(guān)規(guī)定的要求，并且大多數(shù)火電廠基于節(jié)約投資和受限于人員配備等原因，不采用料斗稱，而采用循環(huán)鏈碼標(biāo)定裝置。由于循環(huán)鏈碼本身是無法定期進(jìn)行標(biāo)定的，使實(shí)際生產(chǎn)中關(guān)于實(shí)煤校驗(yàn)的相關(guān)規(guī)定未能落實(shí)，這是正平衡法計算煤耗結(jié)果產(chǎn)生誤差的原因之一。

電子皮帶秤是一種動態(tài)自動稱量裝置，可對輸送皮帶上通過的物料進(jìn)行稱重累計、稱重檢測。一般電子皮帶秤在使用過程中，除皮帶秤自身如皮帶制造技術(shù)、張力等原因外，使用環(huán)境條件、托輥軸承摩擦力等外部因素會導(dǎo)致皮帶秤計量誤差增大，實(shí)際動態(tài)稱量精度降低。關(guān)鍵問題是皮帶秤是一種動態(tài)計量裝置，要提供可靠的數(shù)據(jù)，必須解決好秤的校驗(yàn)手段問題。另外，秤的校驗(yàn)工作是一項(xiàng)繁瑣的工作，涉及人員多，工作量大。如何搞好技術(shù)改進(jìn)和加強(qiáng)技術(shù)管理來保證皮帶秤的定期校驗(yàn)是又一個關(guān)鍵[1]。此外，要減少皮帶秤的使用誤差，提高計量準(zhǔn)確度，還必須改善其使用環(huán)境條件。

2.1.2入爐煤的采制化

入爐煤的采樣、制樣與化驗(yàn)統(tǒng)稱為采制化。煤炭的采樣、制樣在煤質(zhì)分析中具有十分重要的意義，燃煤在入爐前要進(jìn)行化驗(yàn)分析，確定燃煤的各種化學(xué)成分含量，以便為正平衡計算標(biāo)準(zhǔn)煤耗提供依據(jù)，從而分析發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀況和經(jīng)濟(jì)效益[2]。對煤質(zhì)最終分析結(jié)果的影響來說，以采樣最大，制樣次之，分析測試最小，故為了保證獲得準(zhǔn)確的煤質(zhì)分析結(jié)果，首先就必須保證所采煤樣具有代表性，其次就是要保證制樣的正確性[3]。

目前，關(guān)于入爐煤采樣的相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)提出的要求全面并且到位，但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中卻很難得到落實(shí)。大多數(shù)火電廠都采用機(jī)械采樣裝置，但未能認(rèn)真執(zhí)行。按照規(guī)定，入爐煤機(jī)械采制樣裝置的安裝位置最好應(yīng)選在輸煤皮帶端部的下落煤流處，但實(shí)際卻選擇在輸煤皮帶中部采樣，同時又不選用“移動煤流采樣方法”所使用的設(shè)備，即切割槽式、切割斗式以及搖臂式采樣機(jī)，而選用不符合標(biāo)準(zhǔn)的“靜止煤采樣方法”所使用的設(shè)備，即常見的刮板式采樣機(jī)，由于刮板式采樣機(jī)無法完成煤流截面取樣，導(dǎo)致直接影響采樣的樣品質(zhì)量，從而影響最終的化驗(yàn)結(jié)果，這是造成正平衡計算煤耗產(chǎn)生誤差的原因之二，其影響程度較大。

對于入爐煤的計量、采制化中存在的問題，解決方法并不復(fù)雜，只要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的要求，就能提高采樣的精密度和準(zhǔn)確度。

2.2反平衡法影響因素分析

反平衡法影響因素主要包括壓力、溫度、流量和電量。基于目前的測量手段和測量技術(shù)，對壓力、溫度和電量的測量可以滿足其精密度和準(zhǔn)確度的要求，但是流量測量的精密度、準(zhǔn)確度不確定性高、可信度低。流程測算主要涉及主汽流量、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、蒸吹用汽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)值，在實(shí)際操作中是比較困難的，因此為了計算方便部分流量數(shù)值取經(jīng)驗(yàn)值，如蒸吹用汽流量和一些不明泄露流量，部分流量數(shù)值通過計算反推，如再熱蒸汽流量和鍋爐排污流量，這是反平衡法較正平衡法計算結(jié)果偏小的主要原因。

在電站、化工、鋼鐵等高溫高壓生產(chǎn)環(huán)境中測量氣體、液體和蒸氣流量最常用的流量儀表是差壓式流量計。差壓式流量計的組成通常包括將流體流量轉(zhuǎn)換成差壓信號的節(jié)流裝置和測量差壓并顯示流量的差壓計。節(jié)流裝置也稱“一次裝置”，顯示裝置也稱“二次裝置”。

由于相關(guān)規(guī)定對“一次裝置”的“標(biāo)準(zhǔn)孔板”要求較為苛刻，在長時間測量流量過程中，特別對于高溫高壓的蒸汽流量，用此“標(biāo)準(zhǔn)孔板”做成的“一次裝置”測量結(jié)果的精確度和準(zhǔn)確度總會超出誤差范圍，如將廠家制作好的“一次裝置”安裝在主蒸汽、主給水系統(tǒng)的管道上，在高溫高壓蒸汽或給水的長年累月的沖刷下，上游邊緣G總會產(chǎn)生毛邊現(xiàn)象。加之流量參數(shù)在反平衡法中使用較多，導(dǎo)致誤差造成的累計影響也較大，對于投運(yùn)時間長的火電廠更為明顯，除非有經(jīng)驗(yàn)豐富的熱工人員在變送環(huán)節(jié)中對流量參數(shù)進(jìn)行修正，否則其存在價值不大，存在意義不顯著，這是造成反平衡法計算結(jié)果產(chǎn)生誤差的重要原因。

對于流量測量存在的問題，需要在變送環(huán)節(jié)中對流量參數(shù)進(jìn)行修正，否則只能利用機(jī)組檢修機(jī)會將“一次裝置”更換，但“一次裝置”的更換在實(shí)際操作中不現(xiàn)實(shí)、難以實(shí)行。

3計算結(jié)果非一致性原因分析

為了能更好地分析供電煤耗正反平衡法計算結(jié)果非一致性的原因，以廣東省韶關(guān)粵江發(fā)電責(zé)任有限公司2012年6月份10、11號機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)作為例進(jìn)行分析，如圖1、圖2所示。

圖1　2012年6月份10號機(jī)組供電煤耗日趨勢

圖2　2012年 6月份11號機(jī)組供電煤耗日趨勢(25、26日調(diào)峰停機(jī))

由圖1可知，正平衡月均值為360.79g，反平衡月均值為354.87g，正平衡較反平衡多看了5.93

g。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，10號機(jī)組6月份平均負(fù)荷210MW，補(bǔ)水率1.2%。10號機(jī)組與11號機(jī)組比較其補(bǔ)水率下降1.1%，影響煤耗下降3g；再熱減溫水實(shí)際為0t，影響煤耗下降1g，同時按照實(shí)際過熱減溫水超測量值20t計算，影響煤耗下降2g；即推算實(shí)際供電煤耗值=354.87+(14-3)-1-2=362.87g，和正平衡月均值360.79g差距不大。

由圖2可知，正平衡月均值為360.67g，反平衡月均值為346.88g，正平衡較反平衡多了13.79g。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，11號機(jī)組6月份平均負(fù)荷198MW，補(bǔ)水率2.3%，因此反平衡算法不受減溫水因素，只受管道效率因素影響，即推算實(shí)際供電煤耗值=346.88+14=360.88g，基本和正平衡月均值吻合。

綜上所述，在反平衡法計算中很多損耗都是通過歷史、經(jīng)驗(yàn)公式推算或定量估計，對煤耗的影響難以體現(xiàn)，但事實(shí)上改燒煙煤變化、鍋爐散熱變化、鍋爐尾部煙道漏風(fēng)率變化、外漏損耗變化、管道損失的變化等因素都可能對供電煤耗的計算結(jié)果產(chǎn)生較大影響，這是造成正反平衡法計算結(jié)果非一致性的重要原因。

4結(jié)語

能源計量以流量儀表為核心，熱工儀表測量精度的高低，決定了正反平衡計算煤耗結(jié)果偏差的大小，為了提高供電煤耗計算的準(zhǔn)確性，減少正反平衡法計算誤差，必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)的要求、精確化測量技術(shù)、加強(qiáng)技術(shù)管理、定期校驗(yàn)計量儀器儀表、改善使用環(huán)境條件，從而進(jìn)行有效的能源管理。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉宗華.簡析正反平衡計算煤耗問題[J].華北電力技術(shù),1989(2):39-41.

[2]陳繼軍，宋璟，張繼斌.影響電廠供電煤耗正反平衡因素分析[J].華北電力技術(shù),2009(12):15-17.

[3]曹長武.DL/T567.1-1995《火電廠燃料試驗(yàn)方法一般規(guī)定》的說明[J].電力標(biāo)準(zhǔn)化與計量,1996(2):14-18.

(本文編輯：楊林青)

收稿日期：2016-03-02