300MW机组发电煤耗影响因素分析

发表时间：2020-12-15T14:57:57.227Z 来源：《电力设备》2020年第29期 作者： 李刚

[导读] 摘要：随着电网负荷峰谷差的增大，越来越多的火电组开始承担深度调峰任务，对此，应深入分析火电机组低负荷耗能的实际情况，本文实际分析了某300MW机组，并参考了该机组的变工况计算模型，直接将机组超低负荷运行时所消耗的能量状况预测出来，并对于最终结果进行分析探究出了机组发电标准煤耗量将同机组负荷呈负相关。 （贵州鸭溪发电有限公司 贵州省遵义市 563000）

摘要：随着电网负荷峰谷差的增大，越来越多的火电组开始承担深度调峰任务，对此，应深入分析火电机组低负荷耗能的实际情况，本文实际分析了某300MW机组，并参考了该机组的变工况计算模型，直接将机组超低负荷运行时所消耗的能量状况预测出来，并对于最终结果进行分析探究出了机组发电标准煤耗量将同机组负荷呈负相关。如果运行中的机组长期处于低负荷状态，那么，汽轮机组与锅炉子系统的运行效率明显降低，如果全场负荷始终保持稳定，那么，机组容量将会随着机组数目的增多而增多，与此同时，调控时间将会逐渐延长。在此种情况之下，应用启停两班制调峰运行方式能够使得发电企业获取更高经济效益。 关键词：深度调峰；燃煤机组；运行方式；能耗影响 前言

影响机组经济性的指标主要有锅炉效率、汽轮机热耗率、厂用电率等，最终将统一归结到供电煤耗。设计煤耗是机组在设计条件以及带额定负荷时的性能保证值，但正常运行时的供电煤耗往往高于设计供电煤耗，其主要影响因素有气候环境、机组负荷、煤种等多重外部因子，以及机组主辅机设备的健康状态、运行合理性等内部因子。在将相应外部影响因子进行一一修正后，机组的供电煤耗与设计值仍然存在差距，这也就是在机组实际运行过程中各辅机设备的健康状态以及运行方式的合理性的表现，这将是对机组经济运行的优化点，利用机组历年数据，能够找到机组供电煤耗差距的症结，从而对机组的运行方式进行优化调整，实现经济运行。供电煤耗主要有两种计算方式，一种是正平衡供电煤耗，根据统计期内耗用标准煤量与统计期内对外供电量的比值，另一种就是反平衡供电煤耗，即通过机组统计期内各项损失来反算出供电煤耗。 1影响因素分析

从分析来看，机组的供电煤耗与机组负荷率存在必然的联系，而从正反平衡计算过程中所涉及到的参数中，主要影响指标为锅炉效率、汽机热耗率以及厂用电率等。 1.1汽机热耗率的影响

火电机组负荷降低时，汽机热耗率将会明显升高。不同类型的机组，设计热耗率随负荷的变化趋势基本保持一致，有明显的规律。通过对1号机组两年来的大量运行数据进行统计分析，并进行最小二乘法拟合后，得到1号机组汽机热耗率与机组负荷之间的函数关系式，通过数学计算，能得到1号机组汽机热耗率最低点对应的负荷值。 1.2锅炉效率的影响

锅炉效率主要受到煤质、过量空气系数、排烟损失、飞灰含碳量、进风温度、锅炉漏风、散热损失等多种因素影响。随着机组负荷的降低，锅炉的排烟损失、炉渣损失在各类损失中的占比逐渐增大，使得机组的锅炉效率也随之降低。通过对1号机组两年来的大量运行数据进行统计分析，并进行最小二乘法拟合后，得到1号机组锅炉热效率与机组负荷之间的函数关系，可以看出，随着机组负荷的提高，锅炉效率也随之升高，并逐渐趋于平缓。该段负荷也正是处于经济煤耗区。因此，锅炉效率对1号机组供电煤耗同样具有一定的决定作用。 13厂用电率的影响

通过对1号机组两年来的大量运行数据进行统计分析，并进行最小二乘法及线性拟合后，得到1号机组汽机热耗率与机组负荷之间的函数关系，在进行拟合过程中发现，两种不同的拟合方法，得到的该段负荷区间内的图形基本重合，也就是说明，在机组运行的负荷区间内，1号机组的厂用电率与机组负荷基本呈线性关系。通过各个辅机设备的运行数据分析结果得到，主只要是在负荷变化过程中，循泵的运行方式未做相应的调整，在低负荷区间内，两者的电耗相对增大，造成厂用电率的提高。厂用电率在低负荷区域内的表现，也是供电煤耗急剧增大的一个重要影响因素。通过及时调整循环水泵，以及闭式水泵的运行方式，能够从一定程度上降低机组的厂用电率，从而降低机组的供电煤耗水平。

2启停两班制与均等低负荷运行经济性比较 2.1调峰临界时间

供电过程中消耗煤的量将会随着负荷的降低而出现升高趋势，而此时，如果将均等低负荷调控运行模式应用于其中，那么整个机组设备会在负荷逐渐降低到最低值的夜间，持续消耗大量的燃煤量。如果机组长期低负荷运行，那么，就会影响电厂运行过程中可能会取得的经济效益。而通过应用该机组启停两班制，会外启停过程中消耗更多煤量。也因此，如果低谷时间相对较短，那么，应用该方法也并不合理。对此，低谷运行时间在机组两种调控运行模式中，对于该模式所获取经济效益进行比较过程中关键性因素。而工作人员在这两种运行方式选择过程中，主要的选择不同长短的调峰时间。而此时，如果调峰时间等于临界时间，那么，用这两种方式消耗同样的能量。而如果相比于临界时间而言，调峰时间过长，那么就尽可能地运用启停两班制的运行模式，获取更高经济效益；而如果调峰时间更短，那么，应用均等低负荷运行方法更为经济。之后根据公式计算单台机组不同运行模式下的经济特性，且发现随着发电经济性的变化，实际电力需求量不会改变，如果电场中只有一台机组独自运行，那么，其临界时间的确定不具备实际意义。而如果多台机组同时工作进行时，总发电量固定时，为了提升电厂运行的经济性，应合理调度机组的运行模式，采用更合理的启停两班制。如果整个电厂内所安部机组具备相同能耗，那么，在一定停运时间内，电场机组具体能耗不会产生影响。 2.2不同负荷下调峰运行方式

本次电厂机组为300MW，应用拟合公式计算供电煤耗，只有在一定的负荷承受范围内，保证调峰临近时间同基本的运行规律相符合，机组启动时间为5小时，因此，当临界时间低于5小时时，可以忽略临界时间，以此得到不同机组的经济运行模式。 2.3不同运行方式的经济性分析

计算不同运行方式下机组的能耗，直接将机组能耗带入公司内部，在计算出电场机组运行过程中所消耗煤炭的数量后，还深入地分析机组长期处于低负荷运行状态之下，停机时间以及标煤损失量之间的关系，多数情况下，电厂中一台发电机组进行调峰，将会大大降低整

个发电厂的经济性，而如果有两台机组共同应用，就能够使电厂普遍具备更高的经济效益，而如果调峰时间固定为10小时的情况之下，那么一次机组调峰就可以节约标煤量为108t。当1台机组长期处于停运状态时，可以使用另外的机组，而该机组参与到启停进行过程中，直接将其临近时间固定为4个小时，而如果启停两班制调峰时间为10小时，可以节约标煤86吨。当处于其他运行负荷时，可以根据以上计算方法计算经济性，达到不同的两班制运行模式。为了保证机组运行的可靠性，电厂应避免采用单机运行模式，尽量采用启停两班制方式，保证平均每次的调峰时间为10小时，节约标煤量为120吨。通过分析可知，机组的容量同启停两班制运行模式能够获取的经济效益成正相关。同时，在具备有相同负荷率的前提条件之下，电厂内部共同运行的机组数目以及启停两班制运行模式所获取的经济效益，也成正相关，而在此次实验研究进行过程中，要准确计算机组启停的具体消耗煤量，主要的参考依据在于机组设计时的有关参数，因为在一般情况下，机组运行启停过程中，消耗的能量会随着时间的延长而呈现下降趋势。而在如今电场中电力结构以及新机组投运结构出现改变的前提条件下，机组在运行之后，其性能会随着运行时间的提高而下降。此外，在电场进行深度调控过程中，其不再受限于就业分股查，因此，机组能够在运行过程中长时间保持处于低负荷运行状态，在此种模式应用过程中，应用启停两班制的模式，能够获取更高经济效益并节省大量能量，同时，在其实际应用过程中，该模式的应用可能会受到多种因素影响，但由节能减排的角度思考，应充分重视此种运行模式的使用，以显著提升电厂的经济效益水平。 3结语

通过分析300MW机组运行模式，分析其供电煤耗情况，发现在长时间的调峰运行情况下，均等低负荷模式会增大供电煤耗，应采用启停两班制模式，可以在保证负荷量不变的前提下，增大机组容量，获得明显的经济效益。又因为在启停两班制调峰模式应用过程中，有着临界时间的确定，一旦低负荷时间较长，就具备明显的经济性。除此之外，随着电网负荷率的下降，在电厂进行深度调控过程中，不会受到昼夜温度差的限制。因此，应用该启停两班制运行方式，能够在节省大量能源的同时，为电厂获取更高经济效益。 参考文献

[1]王文欢,潘秉超,潘卫国.基于决策树的燃煤锅炉运行优化规则的提取.上海电力学院学报[J],2013,29(2):151-154. [2]胡家豪.数据挖掘在煤电厂降低煤耗中的应用[D].广州:中山大学数学学院,2019.