资讯丨如何降低煤耗,机组参数对煤耗的影响

耗是反映电厂能耗水平的核心指标之一。国家能源局发布的《煤电节能减排升级改造行动计划(~年)》明确提出,年要实现现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于克/千瓦时,这一目标为发电企业节能降耗提出了明确要求。

如何全面理解燃煤电厂的煤耗概念,影响煤耗的主要因素有哪些,哪些环节有不确定性?

01电厂煤耗的概念

煤耗是指火力发电厂在发电生产过程中单位电能所耗用的燃料的指标。通俗地讲,电厂煤耗就是燃煤电厂每发单位千瓦时的电(俗称一度电),消耗了多少克煤,单位用克/千瓦时。而且,这里的煤是指标准煤,即发热量为千卡/千克的煤(低位发热量),折算到统一的基准以便于比较。

而煤耗又分发电煤耗和供电煤耗,使用时需明确进行区别。

1、发电煤耗与供电煤耗发电煤耗是总的煤耗。因为电厂本身也有厂用电,扣除了厂用电率,则是对外的供电煤耗,为净值。两者的关系可用公式表示为:供电煤耗=发电煤耗/(1-厂用电率)。

煤耗的高低取决于煤电厂的类型(如煤粉炉与循环流化床)和给水泵(电动泵、汽动泵)等,厂用电率可能在3~10%左右,那么发电煤耗与供电煤耗在数值上可能存在明显差距,比如10~20克/千瓦时。如果在引用数据时只说电厂煤耗,而不言明是发电煤耗还是供电煤耗,这一数值就毫无意义。并且,对电厂而言,更具现实意义的是供电煤耗,这一指标能反映电厂的真实水平,否则人们会被更“好看”的和掩盖了厂用电率的发电煤耗所误导。以下为精简篇幅,如果没有特别说明,煤耗都特指和默认为供电煤耗。

2、设计煤耗与实际煤耗设计煤耗是在设计煤种(发热量、水分、灰分等等),设计工况(出力、主汽温度、压力、排汽背压等等)下的煤耗。

实际煤耗当然是在实际煤种(发热量、水分、灰分等等),实际工况(出力、主汽温度、压力、排汽背压等等)下的煤耗。

可以想象,实际条件与设计条件差别的项目很多,差别的量会很大,实际的数值与设计的数值会有较大差别。比如说煤质的影响、负荷率的影响、排汽背压的影响会很大。部分电厂折算回设计条件,这一折算过程就成了不确定的因素。

实际煤耗即使在%负荷下,也会与性能试验时的供电煤耗有所不同,包括了背压、吹灰等的影响。

3、实时煤耗与平均煤耗理论上,电厂进行燃煤发电,就存在煤耗,如果我们取得计算时间足够短,并且技术上也能实现,得出的就是实时煤耗。有的电厂至少在显示上给出了实时的煤耗。

作为统计数值,我们取一天,一个月,一个季度,或者一年为统计时段,就是这一时段的平均煤耗。

我们可以想象,在一个时间段里,变化的因素非常多,煤耗的数值变化较大。如果拿一个短时段的平均值与一个长时段的平均值相比,那是不可比的。即便同一电厂都以年平均煤耗来说,因负荷率等条件不同,也会有较大区别。不过,用长周期的年平均煤耗来比较,更能反映电厂的实际水平。

4、单台机组、单个电厂煤耗与多个电厂平均煤耗单个电厂也许有若干台煤电机组,甚 至有亚临界、超临界和超超临界机组并存。

如果说这个电厂的煤耗,就得平均计算。当然,在计算各机组热耗的时候,煤量、厂用电的划分也应该是清晰和准确的。

对于某个集团公司甚至大到全国,存在各种各样的机组,也得平均计算。然而,如何计算平均或加权平均,是以总发电量除以耗煤量,或者各机组热耗的简单平均;是各机组热耗按容量加权平均,抑或各机组热耗按发电量加权平均,结果都不相同。

回顾过去,随着小机组的退役,30万千瓦和60万千瓦级机组的改造,66万千瓦和万千瓦新机组的投运,各大集团和全国的平均煤耗逐年下降,这是容易理解的。

~年期间,全国千瓦以上火电机组的供电煤耗从克/千瓦时降到克/千瓦时,年降到克/千瓦时,年为克/千瓦时。

按照《煤电节能减排升级与改造行动计划(~年)》,到年,现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于克/千瓦时,其中现役60万千瓦及以上机组(除空冷机组外)改造后平均供电煤耗低于克/千瓦时。

02电厂煤耗的概念

计算的方法不外乎分为正反平衡两种,正平衡是宏观的,反平衡是微观的。

1、正平衡法就是计算用了多少煤,发了多少电。输出的电量好说,而输入的热值(煤量×低位发热量)却不那么好说。一方面,煤的低位发热量需取样做试验,不可能实时获得。

所以,只能以某一批次的煤取样的结果作代表(所以上面所说的实时煤耗其实是有假设的)。煤的热值测量有相应的标准,但取样却存在不确定性。以日报表的取样和统计比以月报表准确得多。煤的热值作为最基础的数据,如果不准确,则会使计算得出的煤耗没有意义;另一方面,输入的煤量也有存疑的地方,这与计量场所和手段有关,部分人认为煤仓间的储煤量会对计量带来不确定性。当然,毕竟煤仓间有容量限制,长期地造数字会使煤的总量难以平衡。

2、反平衡法分解成各大部件的效率来计算。把电厂当成是锅炉、汽机、管道系统的串联,则:电厂净效率=锅炉效率×汽机效率×管道效率×(1-厂用电率),其中汽机效率=/汽机热耗,汽机热耗单位用千焦/千瓦时,管道效率在计算中通常取0.99,影响不大。

换算成煤耗:供电煤耗=/(电厂净效率×7×4.)。

计算时应注意效率的单位是使用的额时“百分比”还是小数点,如果用“百分比”为单位,还应除以。

性能验收试验当然有标准,锅炉性能按照ASMEPTC4.1,汽轮机按照ASMEPTC6-,且允许按规定进行条件偏差的修正。

不过,性能验收试验完成后,电厂平时 一般不再用反平衡法去计算供电煤耗。

在超临界机组发展的初期,的确有一些机组未能到达设计指标,可参阅《我国超(超)临界火电机组实际投运水平评述》,作者张建中,发表在《电力建设》年4月。也正因此,有的60万千瓦级超临界机组才投运几年就要做汽机通流改造。当然,在超超临界时代,随着设计、制造、运行水平的提高,煤耗数值也降低了。

如果说电厂煤耗改善了,更值得



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