任忠慧
火力發(fā)電是我國電力生產(chǎn)的一種主要方式,在火力發(fā)電廠中,生產(chǎn)運行的經(jīng)濟性能和生產(chǎn)技術管理水平的高低,都是由技術經(jīng)濟指標來體現(xiàn)的?;鹆Πl(fā)電廠的技術經(jīng)濟指標,分為綜合指標和各專業(yè)專項指標,綜合指標是各專業(yè)指標的集中體現(xiàn),各專業(yè)指標是綜合指標的分解細化。
煤耗是反映電廠能耗水平的核心指標之一,主要用于在燃用不同煤種的各個發(fā)電廠之間進行熱經(jīng)濟性比較。大唐哈一熱電廠自投產(chǎn)以來,一直將降煤耗指標管理工作,作為企業(yè)節(jié)能減排的重要工作內(nèi)容。本文通過定性、定量分析,查找影響煤耗指標的的主要因素,為企業(yè)節(jié)能降耗管理和綜合指標分析做好參考。
一、影響煤耗的主要因素指標
1.廠用電率對煤耗的影響(基本公式法)
設計發(fā)電煤耗率為==290.9184g/kwh
廠用電率為6.67%時,供電煤耗為bg==311.7095 g/kwh
廠用電率增加為7.67%時,供電煤耗為bg==315.0855 g/kwh, 供電煤耗增加3.376 g/kwh
2.鍋爐效率對煤耗的影響(基本公式法)
當鍋爐效率從93%降到92%時==294.0806g/kwh, 發(fā)電煤耗增加3.162 g/kwh
3.機組熱效率對煤耗的影響(基本公式法)
機組熱效率==45.858%
當機組熱效率降低為44.858%時== 297.4037 g/kwh, 發(fā)電煤耗增加6.485g/kwh
4.熱耗率對煤耗的影響(基本公式法)
發(fā)電煤耗率在其它條件不變時,熱耗率與發(fā)電煤耗率成正比,因此當熱耗率q =7850 kJ/(kwh)增加1%時發(fā)電煤耗率增加1%,即2.909 g/kwh
5.排煙溫度對煤耗的影響(基本公式法)
排煙熱損失=(3.54×1.35+0.44) ×=0.05219(Tpy-t0) %
其中考慮到爐膛后煙道的漏風(如空氣預熱器漏風等),排煙過量空氣系數(shù)αpy=1.25+Δα=1.25+0.1=1.35。對排煙熱損失排煙熱損失q2求導得排煙熱損失q2′=0.05219 %,即排煙溫度Tpy與冷風溫度t0之差每升高1℃,鍋爐效率降低0.05219 %,發(fā)電煤耗增加0.165 g/kwh
6.主汽壓力對煤耗的影響(熱力學方法)
主汽壓力變化時(當主汽溫度不變、排汽壓力不變),將引起汽輪機進汽量、理想比焓降和內(nèi)效率的變化。當主汽壓力降低時,蒸汽在鍋爐內(nèi)的平均吸熱溫度相應降低,機組的循環(huán)效率隨之降低,而使熱耗率相應增大。功率隨壓力降低而減少。
根據(jù)哈爾濱汽輪機廠有限公司提供的熱力修正曲線,當主蒸汽壓力15.7 MPa時,熱耗修正系數(shù)為0.005,當主蒸汽壓力16.7 MPa時,熱耗修正系數(shù)為0,設主蒸汽壓力為x,熱耗修正系數(shù)為y,則, y=-0.0735+0.005 x,對y求導, y′=0.005,即主蒸汽壓力每降低1MPa,熱耗增加0.50%,煤耗增加1.455 g/kwh.因此必須嚴格控制過熱蒸汽壓力在一定的范圍內(nèi),波動范圍應在±0.2MPa。
若應用基本公式,按照銘牌TRL工況計算,額定參數(shù)下標準發(fā)電煤耗率為309.89 g/kwh.若主蒸汽壓力降低到15.67 MPa時,焓值為3404.47 kJ/kg,循環(huán)吸熱量Q0=hms-hfw+αrhqrh=3407.47-1206.5+0.82821×513.4=2626.17 kJ/kg, 熱耗率q=d Q0=3.2×2626.17=8403.744kJ/kwh,煤耗==311.436g/kwh, 煤耗率增加Δb=311.436-309.89=1.546 g/kwh。
7.主汽溫度對煤耗的影響(熱力學方法)
根據(jù)哈爾濱汽輪機廠有限公司提供的熱力修正曲線,當主蒸汽溫度527℃時,熱耗修正系數(shù)為0.004,當主蒸汽溫度537℃時,熱耗修正系數(shù)為0,設主蒸汽溫度為x,熱耗修正系數(shù)為y,則, y=2.112-0.004 x,對y求導, y′=-0.004,即主蒸汽溫度每降低1℃,熱耗增加0.04%,煤耗增加0.116 g/kwh.因此必須嚴格控制過熱蒸汽溫度在一定的范圍內(nèi),波動范圍應在±5℃。
若應用基本公式,按照銘牌TRL工況計算,額定參數(shù)下標準發(fā)電煤耗率為309.89 g/kwh.若主蒸汽溫度降低5℃時,焓值為3381.9 kJ/kg,循環(huán)吸熱量Q0=hms-hfw+αrhqrh=3381.9-1206.5+0.82821×513.4=2600.603 kJ/kg, 熱耗率q=d Q0=3.2×2600.603=8321.930kJ/kwh,但此時鍋爐效率降低或者管道效率下降引起汽溫降低,這里認為管道效率下降到98.5%,煤耗率==311.555g/kw.h, 煤耗率增加Δb=311.555-309.89=1.665 g/kw.h。因此主汽溫度平均降低1℃時, 煤耗率增加0.333 g/kwh.
8.排汽壓力(真空度)對煤耗的影響(熱力學方法)
當主蒸汽和再熱蒸汽參數(shù)不變時,汽輪機進汽量和蒸汽在鍋爐中的吸熱量均不變,當排汽壓力升高時,將會引起機組功率減少,熱耗率增大。
根據(jù)哈爾濱汽輪機廠有限公司提供的熱力修正曲線,當排汽壓力12KPa時,熱耗修正系數(shù)為0.082,當排汽壓力4.9KPa時,熱耗修正系數(shù)為0,設排汽壓力為x,熱耗修正系數(shù)為y,則, y=-0.0566+0.0115 x,對y求導, y′=0.0115,即排汽壓力每升高1KPa(真空度約降低1%),熱耗增加1.15%,煤耗增加3.360 g/kwh.因此應使汽輪機保持在最有利的真空下工作,一般要求閉式循環(huán)機組真空度平均值應不低于92%。最有利真空是指由于凝汽器真空的提高,使汽輪機功率的增加與循環(huán)水泵多耗的電量之差為最大時的真空。最有利真空要通過試驗的方法來確定。
9.凝汽器端差對煤耗的影響(試驗法)
凝汽器端差主要反應凝汽器的傳熱效率,在其它參數(shù)不變的情況下,凝汽器傳熱端差增大,則凝汽器排汽壓力升高、真空下降。凝汽器端差正常3~5℃,端差每增加1℃,熱耗增加0.4%,煤耗增加1.164 g/kwh.
10.機組負荷對煤耗的影響。
10.1降低25%THA負荷時對煤耗的影響(基本公式法)
當機組負荷降低25%THA負荷時采用定壓運行,使用設計煤種,根據(jù)哈爾濱鍋爐廠有限公司提供的熱力數(shù)據(jù),熱耗率為7987.9 kJ/kwh,鍋爐效率為93.54%,管道效率按99%計算,此時發(fā)電煤耗率為 ==294.3200g/kwh
發(fā)電煤耗率增加Δb=294.3200-290.9184=3.402 g/kwh
10.2機組負荷降低50%THA負荷時對煤耗的影響(基本公式法)
當機組負荷降低50%THA負荷時采用滑壓運行,使用設計煤種,根據(jù)哈爾濱鍋爐廠有限公司提供的熱力數(shù)據(jù),熱耗率為8345.6 kJ/kwh,鍋爐效率為94.19%,管道效率按99%計算,此時發(fā)電煤耗率為==305.3774g/kwh
發(fā)電煤耗率增加Δb=305.3774-290.9184=14.459 g/kwh
10.3機組負荷降低60%THA負荷時對煤耗的影響(基本公式法)
當機組負荷降低60%THA負荷時采用滑壓運行,使用設計煤種,根據(jù)哈爾濱鍋爐廠有限公司提供的熱力數(shù)據(jù),熱耗率為8637.0 kJ/kwh,鍋爐效率為94.64%,管道效率按99%計算,此時發(fā)電煤耗率為 ==314.5377g/kwh
發(fā)電煤耗率增加Δb=314.5377-290.9184=23.619 g/kwh
二、評價結論:
通過以上定性、定量分析煤耗的影響因素,總結降低發(fā)電煤耗的主要措施如下:
1.加強煤炭管理。
2.加強節(jié)油管理。
3.加強熱力試驗管理。
4.加強與電網(wǎng)調(diào)度部門的聯(lián)系。
5.做好運行優(yōu)化調(diào)整。
6.做好機組正常運行過程中的設備維護?!?/p>
(編輯/穆楊)