耗差分析法煤耗計(jì)算的介紹

1、耗差分析法煤耗計(jì)算的介紹目前，火電廠計(jì)算煤耗主要有以下三種方法：正平衡、反平衡、耗差法。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)：正平衡方法直觀，計(jì)算簡(jiǎn)單。其燃料計(jì)量有二種方法：一為入爐稱計(jì)量，較準(zhǔn)確；二為入廠稱計(jì)量，需煤場(chǎng)盤煤才能計(jì)算結(jié)果，誤差較大。反平衡方法其計(jì)量配備和計(jì)算方法較傳統(tǒng)，但煤耗計(jì)算結(jié)果受主蒸汽流量變化影響易起伏。以上二種方法都只能計(jì)算一個(gè)最終煤耗，而無(wú)法知道每個(gè)參數(shù)對(duì)煤耗的定量影響。運(yùn)行中到底哪些因素是影響煤耗的主要矛盾，哪些是次要因素，耗差分析法則為解決這個(gè)問(wèn)題提供了定量依據(jù)。所謂耗差分析法就是研究機(jī)、爐每個(gè)重要參數(shù)由于偏離設(shè)計(jì)值而引起機(jī)組煤耗變化的一種定量分析計(jì)算方法。因此它對(duì)日常運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

2、和節(jié)能有較大的分析利用價(jià)值。它是做好節(jié)能工作的重要技術(shù)基礎(chǔ)。1、 選擇和確定影響煤耗的參數(shù)由機(jī)組效率公式可知：=kgtoimd。影響總效率的有鍋爐效率k，管道效率g，汽機(jī)循環(huán)熱效率t，汽機(jī)相對(duì)內(nèi)效率oi，汽輪機(jī)組機(jī)械效率m和發(fā)電機(jī)電氣效率d。與上述效率有關(guān)的參數(shù)很多，但變化和影響煤耗較大的只有十幾個(gè)主要參數(shù)。包括影響鍋爐效率的排煙溫度、進(jìn)風(fēng)溫度、飛灰含碳量、過(guò)剩氧量、燃煤發(fā)熱量；影響汽機(jī)循環(huán)熱效率的主蒸汽、再熱汽的壓力、溫度和減溫水量，循環(huán)水溫、補(bǔ)水率、凝器背壓和凝水過(guò)冷度，及回?zé)嵯到y(tǒng)的給水溫度、端差和供熱抽汽量等參數(shù)；影響汽機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的平均負(fù)荷、機(jī)組塑性和彈性老化損失等。由于g、m、d效率

3、不太會(huì)偏離基值，故在耗差煤耗計(jì)算中不作考慮。2、 各參數(shù)基準(zhǔn)值的確定2.1 應(yīng)達(dá)值的確定方法 在當(dāng)前電廠運(yùn)行的能損分析系統(tǒng)中，應(yīng)達(dá)值主要由 5 種方法確定： (1) 采用制造廠提供的設(shè)計(jì)值。如主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度等。 (2) 采用最佳運(yùn)行試驗(yàn)的方法。在進(jìn)行設(shè)備消缺后，進(jìn)行若干工況的試驗(yàn)，確定應(yīng)達(dá)值，如排煙溫度、煙氣含氧量、汽水損失等。 (3) 采用變工況熱力計(jì)算結(jié)果。如汽機(jī)真空、給水溫度等。 (4) 采用歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)值。對(duì)一段時(shí)間內(nèi)機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)，得到某些指標(biāo)的應(yīng)達(dá)值。 (5) 自動(dòng)尋優(yōu)確定。各工況在不同的邊界（如循環(huán)水溫，大氣壓力等）有不同的應(yīng)達(dá)值曲線，曲線

4、由系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)機(jī)組的最佳運(yùn)行狀態(tài)而形成。采用制造廠提供的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)例如主蒸汽溫度、鍋爐排煙溫度、機(jī)械不完全燃燒損失、再熱蒸汽溫度、各級(jí)回?zé)峒訜崞鞫瞬畹鹊?這些參數(shù)都是有一個(gè)明確的方向，越高越好，或是越低越好，但受限于機(jī)組的性能,其設(shè)計(jì)參數(shù)表示的是要求機(jī)組達(dá)到的正常性能。參考機(jī)組熱力試驗(yàn)結(jié)果長(zhǎng)期運(yùn)行的機(jī)組，由于性能的漸變，實(shí)際最佳工況可能嚴(yán)重偏離原設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，熱耗修正參考最近一次的熱力試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。主蒸汽壓力按照汽輪機(jī)閥點(diǎn)運(yùn)行的概念設(shè)計(jì). 采用變工況模型優(yōu)化計(jì)算得到的優(yōu)化值包括再熱蒸汽壓力、空預(yù)器溫度、給水溫度、排汽壓力等等。這些參數(shù)的最優(yōu)值是隨著機(jī)組負(fù)荷狀態(tài)的變化而變化的，因此需要根據(jù)當(dāng)前工況，采

5、用變工況模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算得到應(yīng)達(dá)值。機(jī)組在額定負(fù)荷時(shí)，主汽、再汽、排汽、循環(huán)水、回?zé)嵯到y(tǒng)等參數(shù)和汽機(jī)相對(duì)內(nèi)效率、鍋爐損失q2- q6及管道損失等都有設(shè)計(jì)額定值，此時(shí)的煤耗和參數(shù)稱為額定煤耗和額定參數(shù)；而負(fù)荷變化時(shí)，上述參數(shù)中，除主汽參數(shù)和再熱汽溫可調(diào)外，其他參數(shù)都將變化，因此，不同負(fù)荷下有不同的參數(shù)和煤耗，稱為基準(zhǔn)參數(shù)和煤耗。與此同時(shí)，也形成許多負(fù)荷-參數(shù)曲線。主要有：負(fù)荷-背壓；負(fù)荷-高加水溫；負(fù)荷-相對(duì)內(nèi)效率；負(fù)荷-煙風(fēng)溫差；負(fù)荷-O2；負(fù)荷-飛灰含碳量等。基準(zhǔn)值最好由高級(jí)別試驗(yàn)單位進(jìn)行鑒定試驗(yàn)確定。如無(wú)可能，亦可用制造廠或規(guī)程規(guī)定數(shù)據(jù)。部分?jǐn)?shù)據(jù)還要進(jìn)一步加工，例如機(jī)組的負(fù)荷-循環(huán)水溫-背

6、壓基準(zhǔn)關(guān)系須經(jīng)變工況真空特性計(jì)算， Y=ax3+bx2+cx+d, 如下表所示。系數(shù)abcd定值-1.54*10-11+2.303*10-87.203*10-63.834*10-3 例如： 由上表可知：機(jī)組負(fù)荷210MW、循環(huán)水溫20時(shí)，額定背壓為4.7kPa。當(dāng)負(fù)荷降至105MW，其他條件不變時(shí)，背壓應(yīng)下降至3.4 kPa；如運(yùn)行實(shí)際背壓為 3.6 kPa。則說(shuō)明背壓偏離參數(shù)0.2 kPa。其原因應(yīng)尋找除負(fù)荷、循環(huán)水溫以外的其他因素：如循環(huán)水量、不銹鋼管清潔度、真空嚴(yán)密性、抽汽器、以及該負(fù)荷的排汽量是否偏離設(shè)計(jì)值等。同理，除常數(shù)基準(zhǔn)值外，其他函數(shù)基準(zhǔn)值也需要制作數(shù)學(xué)模型和擬合數(shù)學(xué)公式。三.影

7、響煤耗系數(shù)的計(jì)算 參數(shù)偏離經(jīng)濟(jì)工況或額定值，將會(huì)對(duì)煤耗產(chǎn)生不同程度的影響。用等效焓降法、循環(huán)函數(shù)法、熱平衡法和效率計(jì)算公式均可以計(jì)算得單位參數(shù)變化的影響煤耗系數(shù)；也可以用制造廠提供的參數(shù)修正曲線或數(shù)據(jù)求得；或參考有關(guān)文獻(xiàn)和資料。我們沒(méi)有按照國(guó)內(nèi)早期耗差分析法，假定大部分參數(shù)的影響煤耗系數(shù)均為常數(shù)，利用統(tǒng)計(jì)方法和采用經(jīng)驗(yàn)公式求取影響系數(shù)計(jì)算其對(duì)煤耗的影響值，而是利用計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)。例如在不同的電熱負(fù)荷 汽輪機(jī)背壓變化，對(duì)機(jī)組熱耗（發(fā)電煤耗）影響不同。見(jiàn)下表： 四.計(jì)算機(jī)編程及舉例說(shuō)明 如果用人工對(duì)全廠機(jī)組進(jìn)行手算分析，則由于時(shí)間太長(zhǎng)而顯得沒(méi)有實(shí)用意義。利用軟件則可以使耗差法的應(yīng)用成為可能?，F(xiàn)舉例

8、說(shuō)明如下（#6、7機(jī)組2008年5月31日指標(biāo)）。 機(jī)組耗差分析一覽表 “影響煤耗” 單位：g/kW.h參數(shù)循環(huán)水溫負(fù)荷排煙溫度爐口氧量飛灰含碳煤低位熱主汽壓力主汽溫度再熱汽溫主減水量#6機(jī)組單位MW%kJ/kgMPaT/h運(yùn)行值26.3171.6123.83.84.41720012.5537.7537.230.79基準(zhǔn)值20.00210118.743.7332030612.7553553534.983.5影響煤耗+9.65+0.79+0.07-0.19-0.04+0.061-0.12-0.142.25#7機(jī)組運(yùn)行值27.1176.25122.43.13.21720012.5536.3531.

9、452.55基準(zhǔn)值20.00210119.853.8332030612.7553553537.25影響煤耗12.72+0.41-0.74+0.29-006+0.243.47續(xù)上表參數(shù)供熱再減水量凝器背壓給水溫度機(jī)組老化補(bǔ)水 率機(jī)組啟停供電煤耗正平衡反平衡耗差法#6機(jī)組單位T/hT/hkPa%次運(yùn)行值7.4790.8240.14.40422.04365.5365.5基準(zhǔn)值093.41244.62.00影響煤耗+0.46+8.58+0.440.514.390#7機(jī)組運(yùn)行值70.797.4991.5243.84.40285.91307.7343.96基準(zhǔn)值093.83241.820影響煤耗-4.59

10、+0.46+7.18-0.330.514.390 注：#6機(jī)組純凝額定負(fù)荷設(shè)計(jì)煤耗為338g/Kw.h；在負(fù)荷率81.7%(171.6/210)，循環(huán)水溫度26.3下，應(yīng)達(dá)煤耗為345+13.5=358.44.g/Kw.h；#7機(jī)組抽汽工況，設(shè)計(jì)煤耗為316g/Kw.h，在負(fù)荷率83.9%(176.25/210)，循環(huán)水溫度27.1下，應(yīng)達(dá)煤耗為321+14.5=335.5.g/Kw.h； 由上表可知：耗差煤耗正、反平衡煤耗基本接近。反平衡煤耗由于主蒸汽流量偏小未修正，故稍煤耗偏小，應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行分析；正平衡由于稱重給煤機(jī)流量偏大，煤耗稍偏高；耗差煤耗#6機(jī)為365.5 g/kW.h，#7機(jī)為343.96g/kW.h，接近兩年來(lái)多次性能試驗(yàn)和檢修前后的設(shè)計(jì)。利用上表進(jìn)一步分析可知：這一方面表明該機(jī)組大部分指標(biāo)運(yùn)行較好，耗差影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)，煤耗為負(fù)值；而另一原因則是由表計(jì)偏差引起。但是存在的耗差也非常突出：如凝器背壓偏低，影響煤耗達(dá)+8.58 g/kW.h，鍋爐指標(biāo)影響煤耗主要為：飛灰和減溫水，主再熱溫度也大部分為負(fù)值等。五.幾個(gè)指標(biāo)的簡(jiǎn)要說(shuō)明（見(jiàn)平東熱電供電煤耗分析及應(yīng)達(dá)值研究及耗差分析法指標(biāo)說(shuō)明以上介紹的僅是耗差計(jì)算方法。完成耗差電算還應(yīng)包括數(shù)據(jù)采集和編程。先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以提高計(jì)算速度和減少人為誤差。