顏星
摘 要 供電煤耗是火電企業(yè)重要的經(jīng)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(shù)普遍下降、煤價居高不下,火電企業(yè)為增強核心競爭力,把節(jié)能降耗作為了當前生產經(jīng)營工作的重中之重。供電煤耗是火電企業(yè)重要的經(jīng)濟指標,其高低變化不僅影響企業(yè)的生產經(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,提高機組效率,是提高火電企業(yè)經(jīng)濟效益的必由之路。
計算正反平衡供電煤耗是火電企業(yè)節(jié)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(yè)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(fā)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(fā)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(fā)電量。其中發(fā)電量計量問題不大,但是入爐原煤量和皮帶煤熱值數(shù)據(jù)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(xiàn)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(tài)循環(huán)鏈碼校驗,雖然穩(wěn)定性和重復性效果較好,但還是存在無法消除的誤差。按規(guī)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?;痣娖髽I(yè)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?;痣娖髽I(yè)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(shù)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(fā)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(jù)。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(guī)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(xiàn)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(shù)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(yè)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(shù)據(jù),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(fā)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(shù)據(jù),在實際操作中是有難度的。因此為了計算方便部分流量數(shù)值取經(jīng)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(shù)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(shù)。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(huán)水入口溫度。當循環(huán)水入口溫度在規(guī)定范圍內時,循環(huán)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(huán)水量。當負荷不變時,循環(huán)水溫升增大,表明循環(huán)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(huán)水的傳熱系數(shù)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(xiàn)鍋爐系統(tǒng)漏風情況的主要指標。鍋爐系統(tǒng)漏風主要包括空預器漏風、爐本體漏風、負壓制粉系統(tǒng)漏風和電除塵漏風。一般爐膛漏風系數(shù)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?shù)臓t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(xiàn)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(huán)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(yōu)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(yōu)化循環(huán)水泵運行方式,根據(jù)天氣情況及時切換循環(huán)水泵高低速運行。二、優(yōu)化制粉系統(tǒng)運行方式,根據(jù)煤量減少磨煤機運行臺數(shù)、根據(jù)增壓風機人口壓力及時調節(jié)入口動葉開度減小備用磨煤機通風量。三、優(yōu)化輸煤系統(tǒng)運行方式,減少皮帶空轉,根據(jù)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(jù)負荷率越高,廠用電率越低的關系,需要加強與調度聯(lián)系提高機組負荷率增加發(fā)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(jié)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(yè)真實的的煤耗水平,提高經(jīng)濟效益。
參考文獻
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