第３６卷第３期 ２０１５年６月 电力与能源 ４０１ ６００ ＭＷ机组正反平衡煤耗试验研究 张 磊，秦 岭，陆 超，汪后港，曾 彬，李小江 （华电电力科学研究院，杭州３１００３０） 摘要：通过“正平衡计算，反平衡校核”的原则对华电某电厂６００ ＭＷ机组的真实煤耗进行了试验研究，结 果正反平衡煤耗试验结果相一致，表明试验方法及操作过程正确。通过试验，发现凝汽器真空较设计值高、运 行参数较设计值低、高中压缸效率低、排烟温度高等因素造成机组真实煤耗偏高。 关键词：６００ Ｍｗ燃煤机组；正平衡煤耗计算方法；反平衡煤耗计算方法；煤耗核算原则 作者简介：张磊（１９８５）男，硕士，助理工程师，从事电力用煤采制化、煤炭掺烧相关研究。 文献标志码：Ａ 文章编号：２０９５—１２５６（２Ｏ１５）０３—０４０１—０３ 中图分类号：ＴＭ７４４ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｎｄ Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｂａｌａｎｃｅ ｏｆ ６００ ＭＷ Ｕｎｉｔ Ｃｏａｌ Ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ＺＨＡＮＧ Ｌｅｉ，ＱＩＮ Ｌｉｎｇ，Ｉ Ｕ Ｃｈａｏ，ＷＡＮＧ Ｈｏｕ—ｇａｎｇ，ＺＨＥＮＧ Ｚｈｉ—ｚｈａｎ，Ｉ Ｉ Ｘｉａｏ—ｊｉａｎｇ （Ｈｕａｄｉａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ。Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００３０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ａ ６００ ＭＷ ｕｎｉｔ ｉｎ ａ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｈｕａｄｉａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｂａｌａｎｃｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｂａｌａｎｃｅ ｃｈｅｃｋｉｎｇ． Ｔｈｅ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｒｅ ｃｏｒｒｅｃｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｌｓｏ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏａｌ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ６００ ＭＷ ｕｎｉｔ ｔｈａｎ ｄｅｓｉｇｎ ｖａｌｕｅ ｉｓ ｄｕｅ ｔＯ ｓｕｃｈ ｆａｃｔｏｒｓ ａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｖａｃｕｕｍ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｖａｌｕｅ，ｌｏｗｅｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｈｉｇｈ／ｍｅｄｉｕｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｃｙｌｉｎｄｅｒｓ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：６００ ＭＷ ｃｏａｌ—ｆｉｒｅｄ ｕｎｉｔ；ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｂａｌａｎｃｅ；ｎｅｇａｔｉｖｅ ｂａｌａｎｃｅ；ｃｏａｌ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ 煤耗是发电企业最为关心的经济指标之一， 直接体现发电成本和机组当前运行状况，一般多 采用“正平衡计算，反平衡校核”的原则核算机组 发、供电煤耗＿１］。 准确计算电厂机组发、供电煤耗是对电厂经 １ 机组正反平衡煤耗计算方法 １．１正平衡煤耗计算 正平衡方法是根据人炉煤装置实测得的发电 厂每天发电所消耗的原煤，并按其平均热值计算 济指标考核及节能降耗评价的主要依据。由于没 有具体国标及相关标准规范发电企业煤耗的测量 与计算，造成有些发电企业测得的发、供电煤耗与 企业实际发、供电煤耗存在差异，机组存在的一些 问题无法发现，给电厂造成巨大的经济损失。发 出耗用的标准煤量来计算标准煤耗率。因而发、 供电煤耗的计算需要提供入炉煤量、人炉煤收到 基低位发热量、发电量、厂用电量等参数。 （１）标准煤耗 Ｂ 一∑Ｂ 一∑Ｂ 式中 Ｂ ——试验期内耗用标准煤量，ｔ； （１） 电煤耗出现异常，一般会从电子皮带秤计量精确 性、入炉煤采样规范性、锅炉燃烧调整等常规环节 查找 。 ∑Ｂ ——试验期内耗用燃料总量（折至标准煤）， 包括燃煤、燃油与其它燃料之和，同时考虑煤仓、 粉仓的变化），ｔ； ∑Ｂ ——试验期内应扣除的非生产用燃料量（折 至标准煤），ｔ。 本文依据正反平衡方法规范计算华电集团某 发电企业实际煤耗，并通过测量值、计算值与设计 值对比，找出造成机组煤耗高的原因，提出有效降 低煤耗的方法和措施，已期为其他发电企业准确 （２）厂用电率 计算发、供电煤耗，提高经济指标及节能降耗提供 指导和帮助。 Ｌ『ｃ 一 式中 Ｌ ——试验期内平均发电厂．用’电率， ； （２） ４０２ 张 磊，等：６００ Ｍｗ机组正反平衡煤耗试验研究 ｗｆ——试验期内发电量．ｋＷ・ｈ； ｗ ．——试验期内发电厂用电量，ｋＷ・ｈ。 （３）发电煤耗 ×１０ （３） 式中ｂｆ——试验期内平均发电标准煤耗。ｇ／ｋＷｈ； ｗｆ一试验期内发电量，ｋＷｈ。 （４）供电煤耗 ６ 一 ×１ｏ ，ｗ 一ｗｆ—ｗｄ （４） 式中ｂ ——试验期内平均供电标准煤耗，ｇ／ｋＷｈ； ｗ 一——发电机组供电量，ｋＷｈ。 １．２反平衡煤耗计算 反平衡煤耗计算方法是根据每天锅炉的反平 衡效率和所生产的蒸汽含热量反算出所耗用的标 准煤量。反平衡煤耗的真实水平，切实反映火力 发电企业的节能调整各项小指标的差距。 （１）汽轮机热耗率 ＨＲ： （５） 式中ＨＲ，——试验热耗率，ｋＪ／（ｋＷ・ｈ）； ｈ ——主蒸汽焓，ｋＪ／ｋｇ； ＾ｆ ——给水焓。ｋＪ／ｋｇ； ｈｈｒｈ——热再热蒸汽焓，ｋＪ／ｋｇ； ｈ ——冷再热蒸汽焓，ｋＪ／ｋｇ； Ｐ ——测量的发电机功率，ｋＷ。 （２）厂用电率的计算方法 一ｐ 鍪×１００％ （６） 式中 ——厂用电率，ｏＡ（其值由厂用电率试验结果给 出）； Ｐ ——发电机输出功率，ＭＷ； Ｐ ——高厂变输入功率，ＭＷ。 （３）发电煤耗和供电煤耗的计算方法 发电煤耗６ｒ一 （７） 供电煤耗 一ｒ （８） 式中 ＨＲ——汽机热耗率，ｋＪ／（ｋＷ・ｈ），其值由汽轮机 性能试验结果给出； 锅炉热效率， ； 管道效率，取设计值９９ 。 ２试验内容及结果分析 ２．１正平衡试验 ２．１．１ 皮带秤校核 降低供电煤耗的前提是要有可靠的耗煤量统 计数据，这就涉及到耗煤量的计量问题。试验通 过动态轨道衡计量的火车煤量实煤校验人炉煤皮 带秤，以达到动态秤的要求，使其能准确计量锅炉 上煤量。校验过程如下： （１）检验前准备工作：检查称重辊、称重传感 器、测速传感器工作是否正常，目测秤四周间隙是 否有异物，设备外露件应无松动和机械损坏。启 动皮带并空转１５分钟以上，皮带运行稳定后开始 校验。 （２）零点校准：进入积分器主菜单界面的“零 点校准”，进行自动零点校准。当脉冲数达到设定 值（或持续时间接近３ ｍｉｎ），皮带秤自动停止计 量并显示零点误差。对于０．５级皮带秤，零点的 最大误差应不超过０．０５ 。 （３）实煤物料计量：输煤量以满足皮带秤最大 流量的８Ｏ 左右为宜，输煤时间至少在５ ｍｉｎ以 上。为了减少误差，按照２Ｏ节左右的火车煤为一 次试验物料，并以火车轨道衡称重的物料为准进 行标定。试验前后都应清空火车卸煤沟的所有煤 样。 （４）实物间隔校准：轨道衡准确计量的物料全 部通过皮带秤，计算轨道衡与皮带秤计量数据间 的偏差值。实物校验至少３次，取各次校验偏差 的加权平均值，并通过积算器调整间隔系数。 ２．１．２入炉采制样装置调整及煤质化验 入炉煤采样的代表性以及准确的煤质分析数 据，对锅炉正平衡计算发、供电煤耗至关重要。试 验前调整好人炉采样设备，确保煤质分析设备结 果的准确性。工作内容如下： （１）采样设备检查及调整：检查皮带采样装置 的采样头、给料机、破碎机及缩分器等部件是否符 合国家标准要求，运行是否正常，调整合适的采样 周期、缩分周期。试验期间应控制试验煤样的全 水分，不应发生严重堵煤等情况。 （２）煤样制备和化验：试验期间入炉煤按单台 机组分别采样、制样和化验，制样、化验依照相关 标准的要求执行。并由通过ＣＮＡＳ认证的专业 机构及时制样、化验。正平衡煤耗测试结果如表 １所示。 ２．２反平衡试验 本次试验主流量的测量使用现场流量孔板， 张磊，等：６００ Ｍｗ机组正反平衡煤耗试验研究 ４０３ 采用差压变送器测量孑Ｌ板差压，根据差压计算主 给水流量。发电机功率的测量发采用现场发电机 有功统计值。温度采用工业精密Ｉ级热电偶测 量。压力及辅助流量的测量采用０．０７５级 Ｒ０ＳＥＭＯＵＮＴ压力变送器测量。过热器减温水 流量和再热器减温水流量利用现场孑Ｌ板测量。高 压缸后轴封漏汽至中排流量、高、中压缸轴封漏汽 至汽封调节器流量、低压汽封漏汽至轴加流量采 用设计值。 主、辅流量差压、压力、温度采用ＩＭＰ分布式 数据采集系统测量记录，每５分钟采集一次。反 平衡煤耗测试结果及偏离设计值情况见表２。 表１ 正平衡煤耗测试结果 测数氇目 负荷／ＭＷ 试验时间／ｈ 入炉煤量／ｔ 入炉煤低位发热量／ｋＪ・ｋｇ 发电量／ｋＷ・ｈ 厂用电量／ｋＷ・ｈ 厂用电率／ 发电煤耗／ｇ・（ｋＷ・ｈ） 供电煤耗／ｇ・（ｋＷ・ｈ） 设计值（供电煤耗）／ｇ・（ｋＷ・ｈ） 表２反平衡煤耗测试结果及与设计值偏差 由表２可知，机组煤耗偏高主要原因是：真空 偏离设计值较大、运行参数偏离设计值较大（如负 荷率、主蒸汽温度、再热蒸汽温度偏低）、高中压缸 效率偏低、排烟温度高、排烟量大、厂用电率高等。 由于背压的变化使主机进汽量的改变，造成 蒸汽在机内作功能力的变化。最终是机内效率下 降。热耗值增加。煤耗上升。所以说实际生产中 加强对真空的监视，一旦发生变化及时从真空系 统严密性、循环水量、凝汽器端差等方面检查操 作，以保证设备安全、经济、可靠投入，为企业的可 持续发展打下坚实基础。 对具体热损失进行对标分析发现：干烟气热 损失较设计值增加了２．２９ ，其中排烟温度较设 计高了３６．９４℃，大约影响锅炉效率１．８ 。另外 排烟氧量偏高（实测值６．１５ ），造成烟气量增 Ｋ ４ ３ “ 加，排烟损失升高，两者共同作用，造成了排烟损 失偏高。 厂用电率高说明了电厂辅机（如水泵、风机、 除尘、脱硫脱硝设备），在这个工作区段偏离了最 优工况区域，这就需要应用较好的调节方式，挖掘 这部分节能潜力；另外应加强对锅炉烟风系统和 制粉系统的维护和检修力度。 ３ 结语 通过“正平衡计算，反平衡校核”试验研究机 组实际煤耗，正反平衡结果相吻合。要准确计量 实际煤耗应根据各煤质情况进行掺配烧，满足设 计煤种偏差要求及环保要求。应坚持定期校验 秤，保证煤秤的准确性。应尽快使用煤质在线监 测仪，使运行人员在燃煤的同时能及时了解煤质， 从而有效地调整锅炉燃烧，做到经济、安全运行。 参考文献： ［１］ 蒋明昌．火力发电厂能耗指标管理ＥＭ］．北京：华文出版 社，２００４． ［２］ 徐威，陈勇，王文庆，等．煤耗在线性能试验系统在６００ ＭＷ超临界机组的应用［Ｊ３．热力发电，２０１２，４１（３）：７１— ７３． ＸＵ Ｗｅｉ，ＣＨＥＮＧ Ｙｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｗｅｎ—ｑｉｎｇ，ｅｔ ａ１．Ａｐ— ｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｎｌｉｎｅ ｃｏａｌ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｉｌ ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉ— ｃａｌ ６００ ＭＷ ｕｎｉｔＥＪ］．Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，２０１２， ４１（３）：７１－７３． 收稿日期：２０１５一Ｏｌ一３０ （本文编辑：杨林青） ９
