淺析正反平衡供電煤耗偏差原因

顏星

摘 要 供電煤耗是火電企業重要的經濟指標。從正反平衡供電煤耗的基本計算方法入手，對正反平衡供電煤耗的各影響因素進行分析，希望通過對重要影響因素的控制，縮小偏差，提高供電煤耗計算的準確性。

關鍵詞 正平衡 反平衡 供電煤耗

中圖分類號：TM621.8 文獻標識碼：A

0引言

當前火電機組利用小時數普遍下降、煤價居高不下，火電企業為增強核心競爭力，把節能降耗作為了當前生產經營工作的重中之重。供電煤耗是火電企業重要的經濟指標，其高低變化不僅影響企業的生產經營成本，也直接反映企業的經營管理水平。因此，降低供電煤耗，提高機組效率，是提高火電企業經濟效益的必由之路。

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

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、皮帶煤熱值以及發電量，直接計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；B入爐原煤量，Qar.net噸；皮帶煤熱值，千焦/千克；Lfcy廠用電率，%；Wf發電量，萬千瓦時

影響正平衡供電煤耗計算的因素主要包括入爐原煤量、皮帶煤熱值和發電量。其中發電量計量問題不大，但是入爐原煤量和皮帶煤熱值數據卻很難達到要求的準確度。

1.1入爐原煤的計量

入爐原煤的有效計量，直接影響正平衡供電煤耗的計算。入爐原煤的計量一般有兩種方式：一種是通過皮帶上的電子皮帶秤得到入爐原煤累積量，簡稱皮帶計量；另一種是利用給煤機自身附帶的計量裝置得到入爐原煤累積量，簡稱給煤機計量。對于以電子皮帶秤計量入爐原煤的火電廠，還需要注意實際運行中存在的問題。一、需要加強日常運行維護，保持秤橋、皮帶架、電子秤感應部件清潔。二、杜絕卡煤現象，避免電子秤空載計量。三、采用最佳方式在線實物校驗皮帶稱，火電廠皮帶秤一般常用動態循環鏈碼校驗，雖然穩定性和重復性效果較好，但還是存在無法消除的誤差。按規定在線實物校驗誤差要求控制在€？.5%。另外，還要保證原煤倉煤位計的準確度，運行交接班做到原煤倉按煤位交接。火電企業煤斗直筒體積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

皮帶煤熱值化驗還包括入爐煤的采樣、制樣。入爐煤采樣的代表性、制樣的準確性在熱值化驗中具有十分重要的意義。火電企業入爐煤機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。皮帶中部采樣機械刮板與皮帶之間無法全接觸會留煤，不能做到整個煤流斷面采樣。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，動作時間間隔短，樣品數量多，具有較好代表性，但所采樣品重量卻有一定局限性。

皮帶煤在入爐前進行化驗，分析確定全水分、收到基灰分、干燥無灰基揮發分等各種化學成分含量，以便得到準確的皮帶煤熱值為正反平衡供電煤耗計算提供依據。對煤質最終分析結果來說，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確性。如果制樣過程中未按規定對樣品進行檢查性干燥，則會使煤炭中的全水分偏小，化驗出來的皮帶煤熱值高于配煤摻燒熱值出現熱值虛高。皮帶煤熱值虛高，將會導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組實時的各種運行參數來逐項計算出損失的份額，以求得機組綜合效率的方法，稱為間接測量法。當正平衡供電煤耗的結果和實際煤場盤煤結果偏差較大時，火電企業可以通過反平衡供電煤耗進行校核，并找到供電煤耗偏差較大的原因。反平衡供電煤耗計算公式如下：

（1-2）

b'g反平衡供電煤耗，克/千瓦時；HR汽輪機熱耗率，千焦/千瓦時； 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算與“四率”（鍋爐效率、管道效率、汽機熱耗率、廠用電率）有關。從運行角度來看，降低反平衡供電煤耗只要抓好影響“四率”的運行可控主要指標即可。

2.1降低汽輪機熱耗率

汽輪機熱耗率是計算反平衡供電煤耗重要的基礎數據，汽輪機熱耗率升高10千焦/千瓦時，供電煤耗升高0.4克/千瓦時。公式如下：

（1-3）

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

Wfw最終給水流量，噸/小時； hfw最終給水焓，千焦/千克；Whr熱再熱蒸汽流量，噸/小時；hhr熱再熱蒸汽焓，千焦/千克；Wcr冷再熱蒸汽流量，噸/小時；hcr冷再熱蒸汽焓，千焦/千克；Wsh過熱蒸汽減溫水流量，噸/小時；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；hrh再熱蒸汽減溫水焓，千焦/千克；P發電機輸出功率，兆瓦

從汽輪機熱耗率的計算公式來說，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可以滿足準確度，但是流量測量的準確度卻難以保證。計算汽輪機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。要嚴格按照標準要求測量出較為準確的流量數據，在實際操作中是有難度的。因此為了計算方便部分流量數值取經驗值，一般來說，原因不明泄露的泄漏量不應超過額定負荷下主蒸汽流量0.5%。部分流量數值通過計算反推，如再熱蒸汽流量和鍋爐排污流量，這些都會對熱耗計算帶來偏差，使反平衡法較正平衡法計算結果偏大或者偏小。endprint

凝汽器真空是影響汽輪機熱耗率各項主要指標中的重要參數。真空每降低1千帕，汽輪機熱耗率升高80千焦/千瓦時。提高凝汽器真空的主要措施有：一、降低循環水入口溫度。當循環水入口溫度在規定范圍內時，循環水入口溫度每降低1℃，煤耗約降低1.0～1.5克/千瓦時。二、增加循環水量。當負荷不變時，循環水溫升增大，表明循環水量不足。運行中一般維持溫升在4～8℃范圍內。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。如果真空系統嚴密，真空泵工作正常時，端差增大表明凝汽器污臟。因此應加強對凝汽器膠球清洗的管理，并隨時消除缺陷。四、維持真空系統嚴密。定期做好機組的真空嚴密性試驗，及時檢查機組負壓系統的嚴密性。進入凝汽器的空氣一方面使汽輪機的排汽壓力和排汽溫度升高，從而增加煤耗并威脅汽輪機和凝汽器的安全。另一方面將使蒸汽與循環水的傳熱系數降低，導致端差增大，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。由鍋爐效率公式可知提高爐效重點是減小各項熱損失，特別是排煙損失和機械不完全燃燒損失。

（1-4）

g鍋爐效率，%；q2排煙熱損失，%；q3可燃氣體未完全燃燒損失，%；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熱損失中最大的一項熱損失。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。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荷、空預器入口溫度、空預器換熱效果、受熱面及尾部煙道積灰、送風量以及燃燒調整等。日常運行中，要定期充分利用空氣預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。排煙氧量是體現鍋爐系統漏風情況的主要指標。鍋爐系統漏風主要包括空預器漏風、爐本體漏風、負壓制粉系統漏風和電除塵漏風。一般爐膛漏風系數每增加0.1～0.2，排煙溫度將升高3～8℃，鍋爐效率降低0.2%～0.5%。因此應控制好適當的爐膛負壓，減少爐膛漏風量，針對不同的鍋爐負荷、煤質變化時，調整一、二次風量，保持最佳鍋爐氧量控制值。

影響機械不完全燃燒熱損失的主要因素是燃料性質和鍋爐燃燒狀況。飛灰可燃物是體現鍋爐機械不完全燃燒熱損失的重要指標。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，它與燃煤質量、煤粉細度、燃燒時的風量、噴燃器的結構和爐膛溫度很多因素有關。

2.3降低廠用電率

機組在運行中都要消耗一部分電能，用于驅動磨煤機、給水泵、循環水泵等輔助設備和廠房照明。廠用電率升高1%，供電煤耗升高3.41克/千瓦時，所以降低廠用電率對降低供電煤耗意義重大。降低廠用電率重點是分析引起主要輔機電耗升高的各類因素。例如電機設計功率與設備出力是否匹配，是否存在較大裕度；輔機運行方式是否最優化；主要輔機是否選用高效能設備或進行了高效能改造；全廠廠用電量平衡計算是否相符等。針對各類因素做好以下具體措施：一、優化循環水泵運行方式，根據天氣情況及時切換循環水泵高低速運行。二、優化制粉系統運行方式，根據煤量減少磨煤機運行臺數、根據增壓風機人口壓力及時調節入口動葉開度減小備用磨煤機通風量。三、優化輸煤系統運行方式，減少皮帶空轉，根據來煤預報，提前配煤或加倉盡量縮短斗輪機變位時間，減少卸煤和加倉的矛盾。四、根據負荷率越高，廠用電率越低的關系，需要加強與調度聯系提高機組負荷率增加發電量。五、合理安排機組啟停方式及輔機啟停順序、控制機組啟停時間。六、應用先進技術對能耗較高的設備進行節能改造，如對送風機、引風機、凝結水泵等進行高效、變速改造。

3結語

從正反平衡供電煤耗的計算方法入手，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算與“四率”有關，其中與汽輪機熱耗率和廠用電率成正相關，與鍋爐效率、管道效率成反相關。正反平衡供電煤耗只有計算準確，控制各影響因素縮小偏差，才能反映火電企業真實的的煤耗水平，提高經濟效益。

參考文獻

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