浅析正反平衡供电煤耗偏差原因

颜星

摘 要 供电煤耗是火电企业重要的经济指标。从正反平衡供电煤耗的基本计算方法入手，对正反平衡供电煤耗的各影响因素进行分析，希望通过对重要影响因素的控制，缩小偏差，提高供电煤耗计算的准确性。

关键词 正平衡 反平衡 供电煤耗

中图分类号：TM621.8 文献标识码：A

0引言

当前火电机组利用小时数普遍下降、煤价居高不下，火电企业为增强核心竞争力，把节能降耗作为了当前生产经营工作的重中之重。供电煤耗是火电企业重要的经济指标，其高低变化不仅影响企业的生产经营成本，也直接反映企业的经营管理水平。因此，降低供电煤耗，提高机组效率，是提高火电企业经济效益的必由之路。

计算正反平衡供电煤耗是火电企业节能降耗的一项重要工作，一般采用正平衡计算，反平衡校核的原则。在实际操作中，由于计算方法不同，正反平衡法各影响因素的差异，使得正反平衡供电煤耗的计算结果有偏差。两者偏差较大不能真实反映机组能耗水平，不利于火电企业对能源进行有效管理。本文通过分析影响正反平衡供电煤耗计算的各因素，通过加强因素控制缩小偏差，提高供电煤耗计算的准确性。

1正平衡供电煤耗影响因素分析

正平衡法是通过测定入炉原煤量、皮带煤热值以及发电量，直接计算得出火电厂的供电煤耗，公式如下。

（1-1）

bg正平衡供电煤耗，克/千瓦时；B入炉原煤量，Qar.net吨；皮带煤热值，千焦/千克；Lfcy厂用电率，%；Wf发电量，万千瓦时

影响正平衡供电煤耗计算的因素主要包括入炉原煤量、皮带煤热值和发电量。其中发电量计量问题不大，但是入炉原煤量和皮带煤热值数据却很难达到要求的准确度。

1.1入炉原煤的计量

入炉原煤的有效计量，直接影响正平衡供电煤耗的计算。入炉原煤的计量一般有两种方式：一种是通过皮带上的电子皮带秤得到入炉原煤累积量，简称皮带计量；另一种是利用给煤机自身附带的计量装置得到入炉原煤累积量，简称给煤机计量。对于以电子皮带秤计量入炉原煤的火电厂，还需要注意实际运行中存在的问题。一、需要加强日常运行维护，保持秤桥、皮带架、电子秤感应部件清洁。二、杜绝卡煤现象，避免电子秤空载计量。三、采用最佳方式在线实物校验皮带称，火电厂皮带秤一般常用动态循环链码校验，虽然稳定性和重复性效果较好，但还是存在无法消除的误差。按规定在线实物校验误差要求控制在€？.5%。另外，还要保证原煤仓煤位计的准确度，运行交接班做到原煤仓按煤位交接。火电企业煤斗直筒体积258.95立方米，原煤仓煤位变化1米折原煤43.36吨，若每日煤位波动幅度过大，正反平衡供电煤耗偏差容易告警。

1.2入炉煤的采制化

皮带煤热值化验还包括入炉煤的采样、制样。入炉煤采样的代表性、制样的准确性在热值化验中具有十分重要的意义。火电企业入炉煤机械采样装置有皮带中部采样、皮带端部采样两种方式。入炉煤采样突出的问题是釆样代表性的高低。皮带中部采样机械刮板与皮带之间无法全接触会留煤，不能做到整个煤流断面采样。还有缩分器容易堵煤、样品水分损失大等问题都会影响皮带煤热值。皮带端部采样可以切割皮带全断面和煤层全厚度，动作时间间隔短，样品数量多，具有较好代表性，但所采样品重量却有一定局限性。

皮带煤在入炉前进行化验，分析确定全水分、收到基灰分、干燥无灰基挥发分等各种化学成分含量，以便得到准确的皮带煤热值为正反平衡供电煤耗计算提供依据。对煤质最终分析结果来说，首先要保证所采样品具有代表性，其次就是要保证制样的准确性。如果制样过程中未按规定对样品进行检查性干燥，则会使煤炭中的全水分偏小，化验出来的皮带煤热值高于配煤掺烧热值出现热值虚高。皮带煤热值虚高，将会导致正反平衡供电煤耗偏差更大。原因是皮带煤热值升高，锅炉效率中的q4固体未完全燃烧热损会降低，则炉效升高，反平衡供电煤耗随之升高。

2反平衡供电煤耗影响因素分析

反平衡供电煤耗是利用机组实时的各种运行参数来逐项计算出损失的份额，以求得机组综合效率的方法，称为间接测量法。当正平衡供电煤耗的结果和实际煤场盘煤结果偏差较大时，火电企业可以通过反平衡供电煤耗进行校核，并找到供电煤耗偏差较大的原因。反平衡供电煤耗计算公式如下：

（1-2）

b'g反平衡供电煤耗，克/千瓦时；HR汽轮机热耗率，千焦/千瓦时； g锅炉效率，%； gd管道效率，一般取99%；Lfcy厂用电率，%

通过上式可以看出反平衡供电煤耗的计算与“四率”（锅炉效率、管道效率、汽机热耗率、厂用电率）有关。从运行角度来看，降低反平衡供电煤耗只要抓好影响“四率”的运行可控主要指标即可。

2.1降低汽轮机热耗率

汽轮机热耗率是计算反平衡供电煤耗重要的基础数据，汽轮机热耗率升高10千焦/千瓦时，供电煤耗升高0.4克/千瓦时。公式如下：

（1-3）

HR汽轮机热耗率，千焦/千瓦时；Wms主蒸汽流量，吨/小时；hms主蒸汽焓，千焦/千克；

Wfw最终给水流量，吨/小时； hfw最终给水焓，千焦/千克；Whr热再热蒸汽流量，吨/小时；hhr热再热蒸汽焓，千焦/千克；Wcr冷再热蒸汽流量，吨/小时；hcr冷再热蒸汽焓，千焦/千克；Wsh过热蒸汽减温水流量，吨/小时；hsh过热蒸汽减温水焓，千焦/千克；Wrh再热蒸汽减温水流量，吨/小时；hrh再热蒸汽减温水焓，千焦/千克；P发电机输出功率，兆瓦

从汽轮机热耗率的计算公式来说，主要涉及温度、压力、流量。对温度、压力的测量基于目前的测量技术可以满足准确度，但是流量测量的准确度却难以保证。计算汽轮机热耗率包括的流量有：主蒸汽流量、给水流量、过热器减温水流量、再热器减温水流量、再热蒸汽流量、锅炉排污流量、蒸汽吹灰流量以及一些不明泄露流量。要严格按照標准要求测量出较为准确的流量数据，在实际操作中是有难度的。因此为了计算方便部分流量数值取经验值，一般来说，原因不明泄露的泄漏量不应超过额定负荷下主蒸汽流量0.5%。部分流量数值通过计算反推，如再热蒸汽流量和锅炉排污流量，这些都会对热耗计算带来偏差，使反平衡法较正平衡法计算结果偏大或者偏小。endprint

凝汽器真空是影响汽轮机热耗率各项主要指标中的重要参数。真空每降低1千帕，汽轮机热耗率升高80千焦/千瓦时。提高凝汽器真空的主要措施有：一、降低循环水入口温度。当循环水入口温度在规定范围内时，循环水入口温度每降低1℃，煤耗约降低1.0～1.5克/千瓦时。二、增加循环水量。当负荷不变时，循环水温升增大，表明循环水量不足。运行中一般维持温升在4～8℃范围内。三、保持凝汽器铜管清洁，提高冷却效果。铜管清洁程度可由凝汽器端差反映出来。如果真空系统严密，真空泵工作正常时，端差增大表明凝汽器污脏。因此应加强对凝汽器胶球清洗的管理，并随时消除缺陷。四、维持真空系统严密。定期做好机组的真空严密性试验，及时检查机组负压系统的严密性。进入凝汽器的空气一方面使汽轮机的排汽压力和排汽温度升高，从而增加煤耗并威胁汽轮机和凝汽器的安全。另一方面将使蒸汽与循环水的传热系数降低，导致端差增大，真空下降。

2.2提高锅炉效率

锅炉效率是锅炉能耗水平的综合反映，炉效升高1%，影响供电煤耗降低3.69克/千瓦时。由锅炉效率公式可知提高炉效重点是减小各项热损失，特别是排烟损失和机械不完全燃烧损失。

（1-4）

g锅炉效率，%；q2排烟热损失，%；q3可燃气体未完全燃烧损失，%；q4固体未完全燃烧损失，%；q5锅炉散热热损失，%；q6灰渣物理显热热损失，%；

排烟热损失是影响锅炉效率的各项热损失中最大的一项热损失。排烟温度、排烟氧量是决定锅炉排烟热损失大小的重要指标。排烟温度每升高10℃，降低锅炉效率0.5%。影响锅炉排烟温度的主要因素有锅炉负荷、空预器入口温度、空预器换热效果、受热面及尾部烟道积灰、送风量以及燃烧调整等。日常运行中，要定期充分利用空气预热器吹灰及尾部受热面吹灰和除渣，减少受热面积灰保持受热面清洁，达到较高的锅炉吹灰器完好率和投入率，降低排烟温度。排烟氧量是体现锅炉系统漏风情况的主要指标。锅炉系统漏风主要包括空预器漏风、炉本体漏风、负压制粉系统漏风和电除尘漏风。一般炉膛漏风系数每增加0.1～0.2，排烟温度将升高3～8℃，锅炉效率降低0.2%～0.5%。因此应控制好适当的炉膛负压，减少炉膛漏风量，针对不同的锅炉负荷、煤质变化时，调整一、二次风量，保持最佳锅炉氧量控制值。

影响机械不完全燃烧热损失的主要因素是燃料性质和锅炉燃烧状况。飞灰可燃物是体现锅炉机械不完全燃烧热损失的重要指标。飞灰可燃物变化1%。影响锅炉效率0.3%左右。而煤粉炉的飞灰可燃物日常变化幅度很大，它与燃煤质量、煤粉细度、燃烧时的风量、喷燃器的结构和炉膛温度很多因素有关。

2.3降低厂用电率

机组在运行中都要消耗一部分电能，用于驅动磨煤机、给水泵、循环水泵等辅助设备和厂房照明。厂用电率升高1%，供电煤耗升高3.41克/千瓦时，所以降低厂用电率对降低供电煤耗意义重大。降低厂用电率重点是分析引起主要辅机电耗升高的各类因素。例如电机设计功率与设备出力是否匹配，是否存在较大裕度；辅机运行方式是否最优化；主要辅机是否选用高效能设备或进行了高效能改造；全厂厂用电量平衡计算是否相符等。针对各类因素做好以下具体措施：一、优化循环水泵运行方式，根据天气情况及时切换循环水泵高低速运行。二、优化制粉系统运行方式，根据煤量减少磨煤机运行台数、根据增压风机人口压力及时调节入口动叶开度减小备用磨煤机通风量。三、优化输煤系统运行方式，减少皮带空转，根据来煤预报，提前配煤或加仓尽量缩短斗轮机变位时间，减少卸煤和加仓的矛盾。四、根据负荷率越高，厂用电率越低的关系，需要加强与调度联系提高机组负荷率增加发电量。五、合理安排机组启停方式及辅机启停顺序、控制机组启停时间。六、应用先进技术对能耗较高的设备进行节能改造，如对送风机、引风机、凝结水泵等进行高效、变速改造。

3结语

从正反平衡供电煤耗的计算方法入手，确定了影响正反平衡供电煤耗偏差的因素有很多。正平衡供电煤耗计算主要受入炉原煤量和皮带煤热值的影响。反平衡供电煤耗的计算与“四率”有关，其中与汽轮机热耗率和厂用电率成正相关，与锅炉效率、管道效率成反相关。正反平衡供电煤耗只有计算准确，控制各影响因素缩小偏差，才能反映火电企业真实的的煤耗水平，提高经济效益。

参考文献

[1] 蒋明昌.火力发电厂能耗指标管理[M].北京：华文出版社，2004.

[2] 孙彪.供电煤耗正反平衡法差异分析[J].电力与能源， 2016（3）：377-379.

[3] 李青， 邢春.供电煤耗率的实时计算及管理节能[J].山东电力技术， 2000（5）：43-46.endprint