大型火电机组煤耗可控因素分析及控制措施

贾金婵（黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

大型火电机组煤耗可控因素分析及控制措施

贾金婵
（黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

本文基于660MW超临界燃煤机组，依据供电煤耗的计算方法，对大型火电机组影响供电煤耗的运行调整可控因素进行了量化分析，从优化运行、精细调整的角度，探讨了降低煤耗的措施。

大型直流锅炉；供电煤耗；可控因素；控制措施

供电煤耗是最能反映机组运行的经济性，衡量运行管理水平的重要指标。对于新投产机组，运行管理往往只注重机组运行的安全性和稳定性，降低供电煤耗容易被忽视。实际上保证机组的安全与稳定运行是提高机组运行经济性的基础和根本保障。

1 影响机组煤耗因素

影响机组供电煤耗的因素较多，有些是不可控因素，有些需要进行设备的改造，采用更先进的技术才能达到目的，但这需要资金的投入，还要进行可行性研究及成本与效益核算。本文只对可控因素，采用精细的优化运行调整技术能够改善的因素进行分析。

1.1 汽轮机热效率

影响汽轮机热效率的主要指标和因素有：（1）负荷率。（2）汽机本体效率：高压缸效率、中压缸效率、低压缸效率、汽缸漏汽。（3）回热系统：给水温度、加热器下端差、加热器温升、各段抽汽压损、轴封加热器水位等。（4）真空度：真空严密性、循环水入口温度、循环水温升（凝汽器热负荷、循环水泵出力、循环水泵运行方式）、凝汽器端差、真空泵性能。（5）热力系统：小机耗汽量、阀门内漏、排氧门开度、辅汽汽源、补水率（全厂热力系统泄漏）。（6）蒸汽参数：主汽压力、主汽温度、再热汽温、减温水量、再热器压损。

以下根据对汽轮机热效率影响较大的可控指标进行分析。

1.1.1 给水温度。（1）因素分析。根据现有资料（也可以通过计算得出），对于600MW级超临界机组，给水温度每下降10℃，热效率下降0.28%，供电煤耗增加0.9g/kW·h。如果给水温度低于机组设计给水温度，所消耗的燃料就高，且差值之间呈正比关系，即给水温度与设计给水温度相差越大，供电煤耗越高。高加投入率低、高加换热效果差、高加旁路阀泄露、抽汽段压力损失和高加端差上升等因素都是造成给水温度低的原因。其中，高加上端差和高加各段抽汽压力对供电煤耗的影响。（2）控制措施。保证高加投入率的同时，在高加在运行中保持正常水位，严禁高水位、低水位长期运行，发现水位异常，要及时查明原因，进行处理；运行中加强检查高加旁路阀是否泄漏，加热器进汽阀是否节流运行，连续排气是否正常；控制高加端差在规定范围，注意监视高加水位并及时调整，保证高加内换热效果。

1.1.2 凝汽器真空。（1）因素分析。根据热循环的原理，冷端损失是影响循环热效率的最重要因素。对于运行方面，反映冷端热损失的参数是凝汽器真空。凝汽器真空是影响供电煤耗的重要因素，凝器真空每下降1kPa，供电煤耗增加2.6g/kW·h。（2）控制措施。严格按照热力试验确定的循环水泵优化组合运行方式进行循环水泵的经济运行调度，以保持最佳真空。并按规定定期投运胶球清洗装置，保证凝器管道洁净；保证真空泵的运行效果，对真空泵冷却器进行定期维护。

1.1.3 蒸汽参数的影响及控制措施。（1）主汽压力每变化1MPa，影响供电煤耗约0.33g/kW·h。正常运行情况下运行人员应严格按照机组调试运行期间所确定的优化后的定-滑-定压力曲线控制主汽压力，蒸汽压力调整的同时也就是调整机组负荷的过程，根据电网负荷的需求，及时调整燃料量，改变锅炉蒸发量，维持汽压在负荷对应的定压或滑压曲线范围内。90%及以上额定负荷工况下运行时，过热出口蒸汽压力保持在额定值附近运行。（2）主汽温度每变化10℃，影响供电煤耗约1.05g/kW·h。主蒸汽温度的调整是通过调节水煤比的比例，控制中间点焓值为基本调节，当中间点焓值变化较大时，应优先通过给水来调整水煤比，以减小焓值的偏差，在45%～100%负荷范围内保持启动分离器蒸汽有一定过热度。主蒸汽一、二级减温水是主汽温度调节的辅助手段，一级减温水用于保证屏式过热器不超温，二级减温水用于对主蒸汽出口温度的精确调整。应根据煤质变化，采用输入偏差值的方法将水煤比修正到精确的控制值，尽量减少减温水的使用。

1.1.4 汽水损失的影响及控制措施。锅炉的汽水损失是指由于运行中汽水外排所带走的热量，主要是由于启动过程中冷热态清洗所带走的热量、无BCP启动系统为了保证启动流量所带走的热量及排入凝汽器对真空的影响；当前大型火电机组锅炉蒸汽吹灰也是汽水损失较大的一项，包括：锅炉本体吹灰、预热器吹灰（机组启动或停止过程中，在煤油混烧或等离子点火煤粉燃烬率较低时还要进行连续吹灰）、脱硝装置吹灰、烟气深度冷却器吹灰；热力系统阀门内漏的汽水损失；电除尘灰斗加热的汽水损失等。

1.2 厂用电率的影响和控制措施

随着锅炉容量的增大，其辅机的容量也加大，特别是引风机容量增加更多，主要是因为环保要求的提高，新机组普遍采用电袋联合除尘、加装脱硝装置及烟气深度冷却器增加了烟道系统的阻力，为了减化调整手段取消增压风机。所以降低厂用率锅炉运行调整的潜力最大。厂用电率每上升1%，供电煤耗约增加3.47g/kW·h。由于本厂引、送、一次风机均采用了动叶可调式风机，所以降低风机电耗的主要措施是降低烟风道阻力、消除漏风、保持合适的风压风量指标。正常运行中加强对烟风道漏风情况的检查，发现漏点及时联系检修维护人员消除；在保持一、二次风压适当的情况下，尽量将各风门开度保持最大，以减少节流损失；根据飞灰含碳量在线指示、负荷等，精心调整炉膛出口氧量，尽量保持氧量在最佳氧量范围内运行。对于直吹式制粉系统，降低磨煤机耗电率的主要措施是：根据负荷和运行各磨煤机的出力，及时控制投运磨煤机的台数，保持磨煤机在最佳出力运行。根据飞灰含碳量在线指示的变化趋势，调整一次风压和风量，通过设置动态分离器变频转速的偏差值，控制煤粉细度在最佳细度范围内。

结语

用运行调整的措施降低机组供电煤耗，需在工况变化时认真分析各参数的变化趋势，调整某个参数时还要顾及可能对其它相关参数的影响。如：降低炉膛出口氧量可以降低送风机电耗，但同时又可能因风量不足而造成机械不完全燃烧热损失的增加，还有可能在燃烧的中心区域产生还原性氛，造成炉膛结焦等。影响厂用电率指标的主要因素是主要辅机的电耗率，本文只对锅炉主要辅机耗电率进行了分析，实际运行中还要对汽轮机辅机设备电耗、除尘电耗、脱硫电耗、输煤电耗、化学水处理电耗等生产用厂用电耗进行分析，找出辅机最优化运行方式，以降低辅机电耗率。

[1]史晶晶.大型火电机组煤耗可控因素分析及控制措施[C].第八届电力工业节能减排学术研讨会，2013.

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