摘要：衡量火力发电厂两大经济性指标分别是供电煤耗率和厂用电率，两个指标的优劣直接决定机组效率高低，切实体现机组运行性能的优良。近几年来，随着国家对火电机组生产煤耗指标要求越来越高，各企业单位大力投资并改造设备，积极引进先进设备，旨在提高机组运行经济性。本文主要从两大指标方面就如何降低供电煤耗，提高机组效率展开阐述，分析了几点主要影响煤耗的因素，提出了几点个人见解，为各单位开展节能降耗工作奠定了基础
关键词：厂用电率 供电煤耗 锅炉效率 内效率 热耗率
一、概述
京能五间房煤电一体化项目2×660MW超超临界空冷机组工程建设2台660MW级燃煤汽轮发电机组，锅炉型式采用П型、超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、前后墙对冲燃烧，一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、紧身全封闭布置，汽轮机为上海汽轮机厂制造的NJK660-28/600/620型超临界中间再热湿冷抽汽凝汽式汽轮机，配套发电机为上海电气电站设备有限公司发电机厂制造的QFS-660-2型发电机。该项目配置一台100%容量汽动给水泵，可实现机组全程启动和满足机组正常运行要求，减少了启动电泵使用次数，主机与小机共用一个凝汽器，节省投资，降低水泵耗电率；空冷系统为主辅间冷二合一哈蒙式系统，大大降低了机组补水率。锅炉尾部烟道设置15%容量的空气预热器旁路和空气预热器出口烟道设置有凝结水烟冷器系统，通过加热给水、凝结水方式进一步降低锅炉排烟温度，提高了锅炉效率。
二、供电煤耗含义
供电煤耗又称供电标准煤耗，是火力发电厂每向外提供1kWh电能平均耗用的标准煤量(单位:克/千瓦时)，它是按照电厂最终产品供电量计算的消耗指示，是国家对火电厂的重要考核指标之一。根据计算方法的不同供电煤耗分为正平衡供电煤耗、反平衡供电煤耗两种方法，但随着近年来火力发电企业节能要求需要，反平衡供电煤耗计算切实反映火力发电企业的节能调整各项小指标的差距，反平衡的分析通常是采用耗差分析方法用来比较全厂生产指标。
1）正平衡计算公式如下：
Wgd=Bb/Qg (式一) 其中：Wgd——供电煤耗，g/kw.h；Bb——统计期燃煤耗用标煤量，t；Qg ——统计期供电量，kw.h。
通过正平衡计算公式可知，供电煤耗主要受燃煤低位发热量、燃煤量及供电量影响，主要取决于煤种性质、设备经济状况和各辅机耗电等情况。若想降低供电煤耗，尽可能从提高供电量和降低燃料消耗量两个大方面进行考虑。
2）反平衡计算公式如下：
Wgd=qrh/[ηgdηgl(1-ηfd)Qar.net] （式二）
其中：Wgd——供电煤耗，g/kw.h；qrh——汽轮机热耗率，kg/kw.h；ηgd——管道效率，%，一般取99%；ηgd——锅炉效率，%；ηfd——发电厂用电率，%；Qar.net——煤低位发热量，kJ/kg。
通过反平衡计算公式可知，供电煤耗主要受汽机热耗率、锅炉效率、厂用电率及煤种特性等因素限制，机组正常运行过程中，通过采取降低汽轮机热耗、提高锅炉效率，降低厂用电率、提高煤种发热量等措施便可降低供电煤耗，因此我们在日常计算分析过程中，通常使用反平衡法进行指标优劣分析。
三、影响供电煤耗主要因素
1、汽轮机热耗率影响
评判汽轮机热效率的主要指标是热耗率大小，通过降低汽轮机热耗率便可提高机组的经济性和相对内效率，因此，主再热蒸汽温度、压力，汽轮机末级排汽压力（即机组背压或真空大小）、给水回热循环热效率、汽轮机各项损失、加热器端差、真空系统严密性及循环水温等对机组热耗率有着直接影响，从而影响机组供电煤耗大小。通过耗差分析可知得出如下经验数据：
1）主再热蒸汽参数对供电煤耗的影响
通过上表分析可知，提高汽轮机蒸汽初参数，降低末级参数，可大大提高汽轮机有效焓降，降低热耗率，降低机组供电煤耗。
2）抽汽回热系统投入率对供电煤耗影响
高加系统全停，不仅降低了给水温度，本来用于抽汽加热的部分蒸汽全部进入汽机瞬间做功，造成机组负荷突增，大部分蒸汽来得及充分做功便排出至凝汽器凝结散热，造成大量冷源损失，机组热耗大大降低，对机组供电煤耗的影响很大。
3）机组真空对供电煤耗影响
凝汽器循环水温度、循环水量、凝汽器表面清洁度以及真空系统严密性对机组热耗均有不同程度影响。当循环水温度升高，循环水量降低，凝汽器管束脏污时，将大大提高汽轮机排汽参数，增加机组热耗，影响供电煤耗变化；当机组真空严密性下降时，机组背压明显升高，热耗也会随之升高，进而影响煤耗大小。
4）汽轮机汽水损失大小对供电煤耗影响
汽轮机正常运行过程中，为降低除氧器出口溶氧、维持正常凝汽器、除氧器水位，保证机组正常设备运转，避免不了开启放水、排汽门或者倒换加热器疏水方式进行机组安全调整。增加汽轮机运行过程中的汽水损失和热量损失，增加热耗，影响机组煤耗。
2、锅炉效率影响
影响锅炉效率主要因素有很多，通过反平衡计算公式可知无非锅炉的五项损失，即排烟损失、机械不完全燃烧损失、化学不完全燃烧损失、散热损失和灰渣物理显热损失，每项损失大的大小对锅炉效率高低起着决定性作用，其中排烟损失占据份额较大，不完全燃烧损失大小其次，散热损失和显热损失可以忽略不计，我们也可通过耗差分析可知得出如下经验数据：
1）排烟损失大小对锅炉效率的影响
众所周知，排烟损失是锅炉各项损失中占据份额最大的一项损失，主要取决于排烟量和排烟温度大小，其中影响锅炉排烟温度大小因素有很多，主要受煤种性质、运行调整手段、炉膛出口过剩空气系数大小、锅炉漏风大小、受热面清洁程度、煤粉细度及强化燃烧的措施等多方面影响。运行中尽可能降低排烟损失，提高锅炉效率，提高燃料转化率，降低供电煤耗。
2）不完全燃烧损失对供电煤耗影响
锅炉的飞灰可燃物和灰渣可燃物含量直接影响机械不完全燃烧损失和化学不完全燃烧损失的大小，造成耗煤量增加，使煤耗增加。影响两者损失大小的因素主要有锅炉燃烧调整手段、过剩空气系数大小，燃烧器运行方式、机组负荷、煤种品质、炉膛燃烧环境等。
3、厂用电率的影响
厂用电率高低对供电煤耗影响较大，此项指标主要涉及到辅机经济运行性能，机组运行过程中，尽可能降低机组辅机耗电率，保证辅机处于安全、经济、可靠运行范围，降低厂用电率是降低供电煤耗的主要手段。通过经验数据可知，厂用电率每变化1%，影响供电煤耗3.5g/kwh。
4、煤种低位发热量影响
燃烧煤种发热量低，与设计煤种偏差越大，供电煤耗增加越大；但由于受到锅炉本身设计热负荷和炉膛截面积影响，燃烧煤种不能过高，否则增加锅炉运行的不安全性，因此控制适宜煤种发热量与设计煤种越相近，煤耗越低。
四、降低供电煤耗的措施
1、制定合理、经济的机组负荷分配方案，保证较高的机组负荷率；随着近几年火电行业下滑，大部分机组要设计为调峰机组，推荐采用变压运行方式，尽量降低机组变负荷过程中的调节气门的节流损，降低热耗，提高运行效率。
2、保持最佳机组真空，维持背压在阻塞背压范围内运行，保证较高的真空严密性，检修期间加强凝汽器表面清扫和维护，根据季节性环境温度变价，及时调整循环水温及循环水量，保证较低的机组运行真空，降低热耗，降低机组煤耗。
3、强化运行值班员调节技能，根据负荷变化及时调整锅炉燃烧率，通过一切办法降低辅机耗电率和锅炉各项损失，提高锅炉效率和降低厂用电率。
4、降低机组补水率，减少各项热量排放损失。
5、保证高低加系统投运率，维持正常加热器端差，尽可能提高省煤器入口给水温度，降低热耗。
6、合理进行配煤、混煤和掺配，根据各煤种情况制定合理的掺配方案，保证稳定的配煤热值。
7、尽可能提高机组运行初参数，逐渐向设计值靠近，保证中间再热效率，降低机组煤耗。
五、结语
本文主要通过对供电煤耗反平衡计算公式进行分析，确定了锅炉效率、汽机热耗率、煤种低位发热量、厂用电率和管道效率四个主要影响因素，通过逐个对某个因素进行定量化分析，明确了主要影响供电煤耗的机炉电各项运行指标，提出了几点控制措施。
参考文献：
[1] 薛润 影响供电煤耗的因素 北京国华三河发电有限公司 2007（03）
[2] 薛恺 浅析火电厂供电煤耗影响因素 中国煤炭综合利用集团 2011（11）
[3] 章遐林 汪杰斌 浅影响供电煤耗的主要影响因素及应对措施 国投宣城发电有限公司 2012（11）
论文作者:吴琼
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：煤耗论文; 机组论文; 锅炉论文; 损失论文; 汽轮机论文; 效率论文; 凝汽器论文; 《电力设备》2019年第4期论文;