火電廠節(jié)能管理及指標分析

火電廠節(jié)能管理及指標分析黃錦濤西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院2007年6月15日1節(jié)能管理的原則管理節(jié)能回歸設(shè)計優(yōu)化運行檢修質(zhì)量技術(shù)改造目標管理運行人員檢修人員節(jié)能人員：掌握機組能耗狀態(tài)；制定改進措施。發(fā)電公司：指導(dǎo)節(jié)能管理，控制運行成本。2我國煤耗水平與國外對比3電廠節(jié)能管理評價系統(tǒng)以機組性能分析監(jiān)測為基礎(chǔ)，通過評價準則、耗差分析、優(yōu)化運行、綜合分析等方法，掌握機組能耗狀態(tài)、提高機組運行經(jīng)濟性。4電廠節(jié)能管理存在的問題電廠在實際的運行中不能實時準確的知道機組的運行情況，特別是關(guān)于機組的效率和煤耗等相關(guān)的二次計算數(shù)據(jù)，只能通過電力試驗研究所等單位進行定期的測試計算工作來得知特定工況的性能數(shù)據(jù)。生產(chǎn)經(jīng)營所需要的實時機組運行的成本數(shù)據(jù)不能有效的獲得。運行人員對于機組可提高的潛力也不是太清楚。5熱經(jīng)濟性分析與診斷火電廠熱力系統(tǒng)是由本體和眾多的輔助設(shè)備及其子系統(tǒng)組成的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，包含有許多獨立和相互關(guān)聯(lián)的參數(shù)。熱經(jīng)濟性低的原因除設(shè)備本身的性能因素外，任何一個部件或者子系統(tǒng)的經(jīng)濟性降低，都將導(dǎo)致整個系統(tǒng)的經(jīng)濟下降。將引起熱力系統(tǒng)經(jīng)濟降低位置、原因找出來，為挖掘電站設(shè)備的節(jié)能潛力以及指導(dǎo)運行、維修提供依據(jù)。目的：在實際熱力系統(tǒng)運行中，使每個參數(shù)都處于最佳狀態(tài)，使機組運行的供電煤耗最低、熱經(jīng)濟最高。67火電機組在線分析系統(tǒng)國外發(fā)展七十年代初，美國、加拿大等西方國家開始試驗機組熱經(jīng)濟性在線分析系統(tǒng)，是用熱偏差分析法對機組熱耗變化進行在線監(jiān)視，通過對一些可控參數(shù)的調(diào)整，使機組的能耗減到最小。如美國西屋電氣公司研制了汽輪機發(fā)電機組AID狀態(tài)監(jiān)測與診斷系統(tǒng)。8火電機組在線分析系統(tǒng)國外發(fā)展八十年代初，美國EPRI、英國的Babcock、Controls，德國的DVG與VGB，日本的CRIEPI、Mitsubisi、Hitachi以及ABB等公司和科研機構(gòu)也進行相應(yīng)的研究和試驗。九十年代，各個大型DCS廠家相繼提出了自己的機組性能監(jiān)測與診斷軟件ABB的OPTIMAXSiemens的SR4ElsagBailey的PERFORMEREPRI能源管理系統(tǒng)（OEM）實現(xiàn)了全廠范圍內(nèi)的性能優(yōu)化與熱耗管理。9ABB的OPTIMAXOptimax-MODI是一個實時的專家系統(tǒng)，具有專用于電廠的知識庫，包括了故障樹，顯示不同干擾間的相互影響關(guān)系；評估電廠中各設(shè)備或系統(tǒng)狀態(tài)，將過程參數(shù)與數(shù)學(xué)參考模型進行比較，給出偏差并分析原因，檢測故障，同時提出糾正措施。在故障早期就可為運行和管理人員提供有關(guān)故障信息，避免重大事故發(fā)生。電廠工程師還可根據(jù)運行中得到的最新經(jīng)驗，更新和修改專家系統(tǒng)的知識庫，德國Staudinger電站的2臺285MW機組及Boxberg電廠的2臺500MW機組、瑞典的Fokrsmark核電站成功應(yīng)用。10Siemens的SR4Sienergy是用于電廠運行管理一體化的軟件包，從燃料、設(shè)備運行費用、機組效率及主要部件壽命損耗等多個角度出發(fā)，進行綜合優(yōu)化管理。機組效率分析優(yōu)化模塊(SR4)主要用于機組性能和效率分析。通過仿真，從整個電廠運行角度動態(tài)分析各設(shè)備或系統(tǒng)效率，并考慮了電廠各設(shè)備間的熱力關(guān)系，以圖形方式顯示設(shè)備或系統(tǒng)效率是否降低，并以貨幣形式反映對運行成本的影響，為運行和管理人員提供了直觀、清晰的故障標識。11SIEMENS廠級信息管理系統(tǒng)基于成本管理的檢修管理軟件BFS++(生產(chǎn)管理)。基于DCS系統(tǒng)的實時采集數(shù)據(jù)軟件PI(PlantInformationSystem)?；谛阅苡嬎愕倪\行優(yōu)化軟件OPTIpro。基于DCS協(xié)調(diào)控制參數(shù)優(yōu)化的軟件PROFI。面對電力市場的決策支持軟件Cockpit。12ElsagBailey的PERFORMERPerformer是一個綜合的大型優(yōu)化管理軟件包，可根據(jù)電廠每個設(shè)備、子系統(tǒng)運行情況和電網(wǎng)需求指令，協(xié)調(diào)指揮整個單元機組或全廠工藝系統(tǒng)運行在最佳效率點，使運行成本和上網(wǎng)電價最低，達到最好的經(jīng)濟效益。13ERP管理模式依靠多種高級優(yōu)化、管理和決策軟件的支持，對全廠進行全方位的、以成本為核心的控制和管理。優(yōu)化控制軟件安裝在實時控制層——單元機組DCS中,優(yōu)化管理軟件安裝在生產(chǎn)管理層?；痣姀S的控制包括機組運行優(yōu)化控制、設(shè)備采購控制、成本控制及效益控制等多方位和層次控制。實時控制系統(tǒng)也只有在更深層次的管理軟件支持下，才能達到最佳的優(yōu)化運行點。14火電機組在線分析系統(tǒng)國內(nèi)發(fā)展我國目前電站的性能監(jiān)測系統(tǒng)普遍具有性能指標計算、報表自動生成、事故追憶、越限記錄、趨勢圖顯示等功能。在此基礎(chǔ)上開發(fā)出運行可控損失監(jiān)測、預(yù)測性維修、運行優(yōu)化、最佳負荷分配等功能。國內(nèi)已投入的主要有西安交通大學(xué)研制的“微機在線運行能損分析裝置”，華北電力大學(xué)研制的“機組經(jīng)濟性在線監(jiān)測診斷指導(dǎo)系統(tǒng)（MDG）”，以及東南大學(xué)研制的監(jiān)測診斷系統(tǒng)等。15火電機組在線分析系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)濟性分析與診斷系統(tǒng)的功能正在由簡單計算分析，向通用化、智能化、性能預(yù)測方向發(fā)展。對各種引起的經(jīng)濟性下降的原因進行分析，并能夠定量分析各種引起經(jīng)濟性下降的故障對機組的主要經(jīng)濟性指標的影響程度，為維修及挖掘節(jié)能潛力提供依據(jù)?；诮?jīng)濟性與安全性綜合的狀態(tài)分析與診斷系統(tǒng)，以便更好地指導(dǎo)機組的運行和狀態(tài)檢修決策也是今后發(fā)展的主要趨勢。16在線分析系統(tǒng)存在的主要問題現(xiàn)場測量元件不準確，使系統(tǒng)熱力計算誤差較大。因此對偽參數(shù)的判定及給出解決方法是一個難點。模塊化建模或組態(tài)技術(shù)熱力計算中還存在一些尚未完全解決的問題或者解決不夠完善的問題，如：熱力計算基準值的選定、主蒸汽流量計算、輔助流量(軸封漏氣)、末幾級濕蒸汽焓及排汽焓的確定等問題。對于設(shè)備的故障診斷不能適應(yīng)復(fù)雜設(shè)備。17機組性能運行優(yōu)化目的實時計算機組的包括煤耗，效率等性能指標數(shù)據(jù)，作為計算機組綜合發(fā)電成本和管理層進行競價上網(wǎng)的報價基礎(chǔ)根據(jù)各種負荷、環(huán)境溫度、濕度等實際的限制條件，實時計算出機組應(yīng)能達到的最佳的運行工況、尋找機組最經(jīng)濟運行方式，并給出實際運行參數(shù)和最優(yōu)運行參數(shù)(期望值)之間的偏差，同時給出可控制偏差部分的實際影響大小，為運行人員根據(jù)影響因素大小改變運行方式提供依據(jù)。181.節(jié)能管理總則及基本方法1.1機組能耗指標統(tǒng)計1.2預(yù)測機組可以達到的最佳性能1.2.1.機組設(shè)計性能與預(yù)期最佳性能的差異1.2.2不同熱耗率的定義1.2.3預(yù)測機組可達到的最佳熱耗率1.3檢查機組性能下降的原因1.3.1局部熱力系統(tǒng)評價1.3.2機組性能參數(shù)監(jiān)測1.3.3機組設(shè)備性能試驗1.4機組性能改進措施1.4.1短期內(nèi)改進措施1.4.2需要較長時間才能達到的熱耗率19指標管理系統(tǒng)-廠級指標經(jīng)濟類指標：發(fā)電量、供電標煤耗、點火助燃油耗、廠用電率、補水率等；設(shè)備類指標：等效可用系數(shù)、非計劃停運次數(shù)、非計劃停運小時、等效強迫停運率等；安全指標；環(huán)保指標；燃料指標：煤量、月煤量、燃料及灰份化驗值；電能質(zhì)量指標20指標管理系統(tǒng)-部門級指標廠運行部指標：各機組供電煤耗率、各機組補水率、各機組廠用電率、各機組點火助燃油耗、各機組發(fā)電量；廠維修部指標：各機組等效可用系數(shù)、各機組非計劃停運次數(shù)/小時、各機組主要輔機可用率。21指標管理系統(tǒng)-生產(chǎn)專業(yè)指標運行管理室：爐主汽溫度、主汽壓力、再熱汽溫、再熱減溫水量、過熱減溫水量、飛灰含碳量、補水率、排煙溫度、各加熱器端差、凝汽器端差、真空、給水溫度；運行化學(xué)專業(yè)：凝結(jié)水合格率、給水合格率、爐水合格率、酸耗、堿耗；維修鍋爐專業(yè)：鍋爐四管爆漏次數(shù)、鍋爐設(shè)備等效可用系數(shù)、鍋爐輔機可用率；維修汽機專業(yè)：汽機設(shè)備等效可用系數(shù)、汽機輔機可用率、汽機真空嚴密性；維修電氣專業(yè)：電氣設(shè)備等效可用系數(shù)、繼電保護裝置投入率、繼電保護正確動作率；維修熱工專業(yè)：熱工保護正確動作率、熱工設(shè)備可用等效系數(shù)、自動裝置投入率、熱工主保護投入率。2223機組設(shè)計性能與預(yù)期最佳性能的差異機組設(shè)計中采用的一些數(shù)據(jù)是假設(shè)的值，與實際情況存在差異。如抽汽管道的壓降、再熱器壓降、凝汽器背壓和負荷的關(guān)系、過熱器和再熱器的減溫水量、煤種以及過?？諝饬康?。機組的性能隨著機組老化而下降。機組的改造會改變性能，如提高排煙溫度、改造或更新除塵器、增設(shè)煙氣脫硫或脫硝裝置、更新汽輪機噴嘴、葉片、加熱器管束、凝汽器管束等。設(shè)備帶有設(shè)計遺留的缺陷，不能在制造廠規(guī)定的條件下運行。24不同熱耗率的定義設(shè)計熱耗率：作為計算各種水平熱耗率起點的基礎(chǔ)，沒有包含正常運行中存在的各種變動因素對熱耗率產(chǎn)生的影響，如大氣溫度的變化、環(huán)保設(shè)備安裝后所增加的能耗以及運行參數(shù)的偏離等。較現(xiàn)實的熱耗率：把正常運行中因一些額外因素產(chǎn)生的不可避免損失(如鍋爐排污、環(huán)保設(shè)備的用電、用汽)修正設(shè)計熱耗率后得到的。可以達到的最佳熱耗率：把正常運行中因一些變動因素所產(chǎn)生的不可控損失(如環(huán)境溫度、煤質(zhì)和設(shè)備改進等變動)修正較現(xiàn)實的熱耗率后得到的。25預(yù)測機組可達到的最佳熱耗率確定機組在各負荷點上出現(xiàn)的時段次數(shù)，繪出機組負荷分布情況圖。確定機組在各負荷點下的可以達到的最佳熱耗值。利用加權(quán)平均的方法求出可達到的最佳熱耗值。2627與機組熱耗率直接相關(guān)的重要參數(shù)列表汽輪機參數(shù)主蒸汽溫度凝汽器循環(huán)水進口溫度主蒸汽壓力循環(huán)水出口溫度再熱蒸汽溫度凝汽器壓力再熱器壓降凝結(jié)水溫度高壓缸效率凝汽器端差中壓缸效率鍋爐排煙溫度低壓缸效率排煙中O2含量第一級進汽壓力排煙中CO含量軸封汽量排煙中CO2含量進汽流量灰中可燃物熱力系統(tǒng)給水流量煤中水分凝結(jié)水流量磨煤機廢棄物加熱器上端差通風(fēng)損失加熱器下端差輔機輔機耗電量給水溫升輔機耗汽量抽汽管道壓降其它循環(huán)水系統(tǒng)補充水量減溫水量環(huán)境溫度補水流量系統(tǒng)嚴密性汽動給水泵性能28局部熱力系統(tǒng)評價采用“熱耗率邏輯樹法”，它套用故障分析的“故障樹”結(jié)構(gòu)技術(shù)，使用邏輯逐步推理方法，檢查引起熱耗率增大的原因，邏輯樹的每一后續(xù)級對熱耗率增大的可能原因提示出更多細節(jié)，比前一級更具體。29熱耗率邏輯圖30鍋爐損失邏輯樹圖31汽輪機循環(huán)損失32冷卻水循環(huán)損失33電動輔機損失34353637機組設(shè)備性能試驗鍋爐設(shè)備性能試驗汽輪機性能試驗?zāi)餍阅茉囼灷鋮s塔性能試驗空預(yù)器性能試驗?zāi)ッ簷C性能試驗水泵性能試驗38機組性能短期內(nèi)改進措施(1)熱力系統(tǒng)檢漏和堵漏。(2)改進機組運行工況，確定機組的主要運行可控參數(shù)如給水溫度、過熱蒸汽溫度、壓力的目標值，(3)預(yù)防性檢修1)燃料燃燒設(shè)備2)燃燒空氣系統(tǒng)3)受熱面表面的維護，吹灰優(yōu)化4)凝汽器清潔度5)給水加熱器維修6)疏水器維修39需要較長時間才能達到的熱耗率(1)機組性能優(yōu)化過剩氧量優(yōu)化給水加熱器水位鍋爐排污的優(yōu)化廠用電負荷的優(yōu)化(2)機組滑壓運行降低給水泵功耗；減少節(jié)流損失，提高汽輪機高壓缸效率；降低高壓缸熱應(yīng)力。(3)設(shè)備檢修或更新(4)用于運行監(jiān)督的決策樹40決策樹決策樹為運行人員提供分析監(jiān)控參數(shù)偏差的各種可能原因，其中發(fā)生概率越大的原因，則在樹中出現(xiàn)的位置越靠前，運行人員能夠迅速查明原因。決策樹的排列是將能立即采取對策的檢查放在最前面的原則排列順序的，如：運行人員在控制室就能處理的—通過維修才能處理的不需要停下設(shè)備就能進行維修的——需要停用部分設(shè)備或需要降低部分出力才能進行維修的只需要停用部分設(shè)備就能進行維修處理—需要停用整個機組方能進行維修。41主蒸汽溫度決策樹422.節(jié)能指標預(yù)測2.1汽輪機指標2.2全廠綜合性指標管理2.3火電廠機組熱經(jīng)濟性指標43國產(chǎn)600MW汽輪機產(chǎn)品參數(shù)技術(shù)來源技術(shù)特征備注上海汽輪機廠16.67MPa/538℃/538℃西門子—西屋技術(shù)反動式、三缸或四缸四排氣亞臨界24.2MPa/566℃/566℃超臨界東方汽輪機廠16.67MPa/538℃/538℃日立公司技術(shù)沖動式、三缸亞臨界24.2MPa/566℃/566℃超臨界哈爾濱汽輪機廠16.67MPa/538℃/538℃東芝技術(shù)全三維技術(shù)亞臨界24.2MPa/566℃/566℃高壓缸為三菱技術(shù)超臨界442.1.1給水溫度設(shè)計給水溫度主要受高壓加熱器的進汽壓力和高壓加熱器的運行可靠性的影響。提高給水溫度，應(yīng)采取的措施有：保持加熱器清潔，對加熱管子進行清洗；改進高壓旁路門和旁路系統(tǒng)，消除加熱器旁路閥、高壓加熱器水室隔板的泄漏現(xiàn)象；消除低壓加熱器不嚴密現(xiàn)象；保證加熱器疏水器正確動作，維持加熱器疏水在最低水位；452.1.2高壓加熱器投入率高壓加熱器投入率是指高壓加熱器投入運行小時數(shù)與相應(yīng)的汽輪機發(fā)電機組運行小時數(shù)之比的百分數(shù)。高壓加熱器投入率與高壓加熱器啟動方式、運行操作水平、運行中給水壓力的穩(wěn)定程度和高壓加熱器健康水平有關(guān)。隨機啟停機組高壓加熱器投入率≥98%，對于定負荷啟停機組高壓加熱器投入率≥95%。462.1.3真空度真空是大氣壓力與工質(zhì)的絕對壓力之差，真空度是指凝汽器的真空值與當?shù)卮髿鈮毫Ρ戎档陌俜謹?shù)47提高真空的主要措施：降低冷卻水的入口溫度；增加冷卻水量；加強凝汽器的清洗；保持凝汽器的膠球清洗裝置經(jīng)常處于良好狀態(tài)；維持真空系統(tǒng)的嚴密性。482.1.5凝汽器端差凝汽器端差是指汽輪機排汽與凝汽器冷卻水出口溫度之差。凝汽器端差一般控制在4～8℃。端差的大小與凝汽器單位冷卻面積的蒸汽負荷、凝汽器鈦（銅）管清潔程度及真空系統(tǒng)嚴密性有關(guān)。端差必須控制在設(shè)計值以內(nèi)，降低端差的措施：安裝并投運膠球連續(xù)清洗裝置；防止凝汽器汽側(cè)漏入空氣，降低真空泄露率；定期采用冷卻水反沖洗等方法，清洗凝汽器管內(nèi)浮泥；根據(jù)冷卻水水質(zhì)情況，進行冷卻水處理。492.1.7真空嚴密性真空下降速度是指凝汽器真空系統(tǒng)在抽氣器停止抽氣狀態(tài)下空氣漏入凝汽器后，凝汽器內(nèi)壓力增長的速率，單位Pa/min。502.1.8汽水損失率汽水損失率是指電廠熱力循環(huán)系統(tǒng)中的汽水損失量占鍋爐蒸發(fā)量的百分數(shù)。汽水損失量=鍋爐補給水量-發(fā)電自用蒸汽消耗量-對外供熱（水）量+吹灰用汽量+鍋爐排污量+對外供熱冷凝水返回量 發(fā)電廠的汽水損失率控制水平為：200MW以上機組低于鍋爐額定蒸發(fā)量的1.5%100～200MW機組低于鍋爐額定蒸發(fā)量的2.0%100MW以下機組低于鍋爐額定蒸發(fā)量的3.0%。512.1.10循環(huán)水泵耗電率循環(huán)水泵耗電率是指發(fā)電過程中循環(huán)水泵耗用的電量與發(fā)電量的比率。極限真空：使汽輪機作功達到最大值的排氣壓力所對應(yīng)的真空。最佳真空：提高真空所帶來的汽輪機功率增量與循環(huán)水泵所耗廠用電增量之差達到最大值時的真空值，這時經(jīng)濟上的收益最大。52降低循環(huán)水泵耗電量的措施提高循環(huán)水泵效率；根據(jù)最有利真空試驗，合理安排水泵的調(diào)度方案；去掉循環(huán)水系統(tǒng)中多余的閥門，改善管道形狀，盡可能減少管道阻力損失；機組間的循環(huán)水管連通；加強循環(huán)水入口濾網(wǎng)清理，清除循環(huán)水管淤泥附著物，減少系統(tǒng)阻力。532.1.11給水泵耗電率與單耗給水泵耗電率是指發(fā)電過程中給水泵耗用的電量與相應(yīng)發(fā)電量的比率。給水泵單耗是指計算期內(nèi)鍋爐每生產(chǎn)單位蒸汽量時給水泵所耗用的電量。542.1.13主蒸汽壓力主蒸汽壓力是指汽輪機主汽門前的蒸汽壓力，如果有兩路主蒸汽管，取算術(shù)平均值。主蒸汽壓力增加，可使熱耗和煤耗減少，對運行的經(jīng)濟性顯然有利。壓力每升高1MPa，熱耗降低0.55%～0.7%，煤耗減少1.5～2.2g/（kW·h）。552.1.14主蒸汽溫度主蒸汽溫度是指汽輪機主汽門前的蒸汽溫度，如果有兩路主蒸汽管道，取算術(shù)平均值。任何負荷下都應(yīng)盡可能在設(shè)計的主蒸汽溫度下運行，以使汽輪機效率最高。主蒸汽溫度的波動范圍為±5℃，主蒸汽溫度考核期內(nèi)不應(yīng)超過“設(shè)計值±3℃”，各進汽管道主蒸汽溫度偏差不超過“兩管平均值±3℃”。562.1.15再熱蒸汽壓力（機側(cè)）再熱蒸汽壓力是指鍋爐再熱器出口的蒸汽，再次進入汽輪機前的蒸汽壓力。對應(yīng)一定的蒸汽初參數(shù)，汽輪機有一個最佳的再熱蒸汽壓力，當再熱溫度等于蒸汽初溫時，最佳的再熱蒸汽壓力約為蒸汽初壓力的18%～26%。再熱器壓損每增加1%（再熱器壓損額定值一般小于10%），熱耗增加0.1%～0.17%。572.1.16再熱蒸汽溫度（機側(cè)）再熱蒸汽溫度是指鍋爐再熱器出口的蒸汽，再次進入汽輪機前的蒸汽溫度，即再熱主汽門前的蒸汽溫度。再熱蒸汽溫度升高，機組的熱耗和煤耗減少，溫度每升高1℃，熱耗降低0.02%～0.03%，煤耗減少0.07g/（kW·h）左右。再熱蒸汽溫度考核期內(nèi)不應(yīng)超過“設(shè)計值±3℃”，各進汽管道再熱蒸汽溫度偏差不超過“兩管平均值±3℃”。58提高主再熱蒸汽參數(shù)的措施：進行燃燒調(diào)整試驗，確定鍋爐最佳運行方式；改進設(shè)備，使再熱蒸汽參數(shù)達到設(shè)計值；氣溫氣壓投自動，進行DCS改造；采用能耗在線分析軟件，對影響能耗指標的主要因素進行自動調(diào)整和控制；盡量不使用再熱器減溫水，可通過調(diào)節(jié)煙氣擋板等燃燒調(diào)整手段來控制再熱汽溫。592.1.22凝結(jié)水過冷卻度凝汽器壓力相應(yīng)的飽和溫度與凝汽器熱井內(nèi)凝結(jié)水溫度之差稱為凝結(jié)水過冷卻度，

正常運行時，凝汽器過冷度一般為0.5～2℃。凝汽器過冷卻度每升高1℃，熱耗增加0.014%。60減少凝汽器過冷度的措施有：保持凝汽器水位定期進行真空系統(tǒng)嚴密性試驗（特別在每次停機時），發(fā)現(xiàn)漏點及時消除，防止空氣漏入；保證抽氣器或真空泵處于正常工作狀態(tài)，定期清掃抽氣器噴嘴；運行中加強對凝結(jié)水泵的監(jiān)視，防止空氣自凝結(jié)水泵軸封漏入；運行中加強對真空系統(tǒng)密封水的監(jiān)視，防止密封水中斷而漏入空氣；運行中加強對低壓汽封的監(jiān)視和調(diào)整，防止空氣漏入；采用管束設(shè)計合理的回?zé)崾降哪?；在冬季冷卻水溫度較低時，可改變運行的水泵臺數(shù)或者關(guān)小壓力管道上的閥門來調(diào)節(jié)冷卻水流量，或者通過調(diào)速調(diào)節(jié)冷卻水流量。612.2全廠綜合性指標2.2.1負荷率和出力系數(shù)2.2.2標準煤2.2.3低位發(fā)熱量2.2.4發(fā)電廠熱效率2.2.5發(fā)電煤耗率2.2.6供電煤耗率2.2.7廠用電率62負荷率和出力系數(shù)負荷率是平均負荷與最高負荷之比，用以說明負荷的均衡程度。出力系數(shù)（即負荷系數(shù)）是指平均負荷與發(fā)電機額定容量之比大型火電機組負荷系數(shù)每降低1%，機組熱耗率增加0.05%～0.4%。63上海外高橋電廠3號機組642.2.4發(fā)電廠熱效率發(fā)電廠熱效率（又稱全廠毛效率、全廠熱效率、發(fā)電廠總效率）是指火電廠所產(chǎn)生電能與發(fā)電燃料輸入熱量之比的百分數(shù)，652.2.5發(fā)電煤耗率662.2.6供電煤耗率根據(jù)鍋爐效率和鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽含熱量反算出的供電煤耗率，稱之為反平衡供電煤耗率。根據(jù)入爐煤、油計量裝置實測得的發(fā)電所消耗的原煤量、燃油量，并按其平均熱值計算出耗用的標準煤，來計算的供電煤耗率，稱之為正平衡供電煤耗率。

672.2.7廠用電率發(fā)電廠用電率是指發(fā)電廠為發(fā)電耗用的廠用電量與發(fā)電量的比率降低廠用電率的主要措施是：改造低效率泵，合理調(diào)度水泵運行方式，降低給水泵的電耗、循環(huán)水泵的電耗；適當調(diào)整磨煤機的通風(fēng)量和鋼球裝載量，降低制粉單耗；減少空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率和爐膛漏風(fēng)，降低送風(fēng)機單耗、引風(fēng)機單耗；變頻調(diào)速改造。682.3火電廠機組熱經(jīng)濟性指標692.3.2凝汽式發(fā)電廠的熱經(jīng)濟指標7071汽輪機熱耗量為汽輪機熱耗率為鍋爐熱負荷為管道效率為電廠熱效率為發(fā)電煤耗率為機組熱效率為72熱經(jīng)濟指標的變化73熱經(jīng)濟指標的相對變化量間關(guān)系：①某一分項熱效率的相對變化，導(dǎo)致總熱效率產(chǎn)生相同的相對變化。②某一分項熱效率的相對變化，會導(dǎo)致全廠能耗率產(chǎn)生相同的相對變化。

743.耗差分析方法耗差分析法也叫偏差分析法根據(jù)運行參數(shù)的實際值與基準的差值，通過分析計算得出運行指標對機組的熱耗率、機組效率（或裝置效率）、煤耗率、廠用電的影響程度，從而使運行人員根據(jù)這些數(shù)量概念，減少機組可控制損失。分析運行日報或月報的熱經(jīng)濟性指標的變化趨勢和能耗情況，以提高計劃工作的科學(xué)性和熱經(jīng)濟性指標的技術(shù)管理。753.耗差分析方法基準值就是根據(jù)制造廠設(shè)計資料（如參數(shù)的額定值）、變工況計算值和熱力試驗情況確定的運行參數(shù)的最佳值，因此基準值也叫標準值或目標值運行參數(shù)就是指參與耗差分析的各項小指標，也叫運行值，主要包括主蒸汽溫度、主蒸汽壓力、再熱蒸汽溫度、給水溫度、凝汽器真空、凝汽器端差、過冷度、鍋爐排煙溫度、送風(fēng)溫度、飛灰可燃物、過量空氣系數(shù)、主蒸汽減溫水量、再熱器減溫水量、煤粉細度、主要輔機（如送風(fēng)機、引風(fēng)機、循環(huán)水泵、給水泵、磨煤機、排粉機等）單耗、補水率等。763.1耗差分析原理運行煤耗率煤耗率的全增量或773.1耗差分析原理不同負荷下各運行參數(shù)的基準值和相應(yīng)的基準煤耗。當參數(shù)發(fā)生變化是，變化后的煤耗為78煤耗偏差分配層次劃分通過熱力試驗與變工況計算相結(jié)合的辦法確定。熱力系統(tǒng)耗差分析的重點79耗差分析的原則確定參與耗差分析的指標；根據(jù)運行參數(shù)或小指標偏離標準值對熱效率或煤耗的影響，得出影響關(guān)系曲線或簡易計算公式，提供現(xiàn)場作為統(tǒng)計分析；各耗差參數(shù)與基準值的偏差不宜過大，實踐證明，各耗差參數(shù)與基準值的偏差只要不超過50%，耗差分析結(jié)果就準確可靠；耗差分析以同一負荷為基本比較條件，各運行參數(shù)基準值煤耗率是負荷的函數(shù)；隨著運行時間的延長和設(shè)備條件的變化，基準值也應(yīng)不斷地進行校正，以保證基準值始終能基本上反映機組當前的最佳運行狀況。80耗差分析過程(1)計算出各個指標的平均值(平均負荷、平均循環(huán)水入口溫度、循環(huán)水量)。(2)確定各項指標應(yīng)達值。(3)耗差分析模型,求出各項指標項對于應(yīng)達值的能損分布及煤耗偏差。(4)利用每個月發(fā)電量時實數(shù)據(jù)乘以各項指標的煤耗偏差即為總的煤耗偏差,然后再乘以標準煤單價,即為該項指標影響的發(fā)電成本。

影響成本=各項指標的煤耗偏差×月發(fā)電電量×標煤單價(5)通過計算出的影響發(fā)電成本,根據(jù)實際情況進行指標的定量考核。81平均值計算(1)按各機發(fā)電量加權(quán)平均的指標為:廠用電率、汽耗率、汽輪機熱耗和汽輪機小指標(主汽壓力、主汽溫度、再熱溫度、給水溫度、真空度、真空嚴密性、循環(huán)水入口溫度、循環(huán)水出口溫度、凝汽器端差、高加投入率、汽機輪平均負荷)。(2)按各鍋爐蒸發(fā)量加權(quán)平均的指標為:鍋爐效率、補水率、鍋爐小指標(主汽壓力、主汽溫度、再熱汽溫、送風(fēng)溫度、排煙溫度、氧量、飛灰可燃物、預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù))。

82平均值計算(3)按運行小時加權(quán)平均的指標(鍋爐平均負荷)。(4)直接累加的為:發(fā)電量、運行h、啟動次數(shù)、天然煤量。83基準值的確定方法對于制造廠已提供明確的設(shè)計參數(shù)，如主蒸汽溫度、主蒸汽壓力、鍋爐效率、端差等，采用設(shè)計值。對于在試驗中比較容易確定的參數(shù)，如氧量、真空、飛灰含量、煤粉細度等從優(yōu)化試驗的結(jié)果中分析得到。也可以根據(jù)變工況計算得出基準值。對于過熱器減溫水量（如果減溫水來自高壓加熱器出口，減溫水量的多少對效率沒有影響，可以不作為監(jiān)控參數(shù)）和再熱器減溫水量，因受鍋爐受熱面積灰和運行操作水平的影響較大，因此基準值一般根據(jù)燃燒調(diào)整結(jié)果或參考運行資料確定。84耗差分析模型基本公式法：適用于鍋爐熱效率、排煙溫度、氧量、飛灰含碳量等影響參數(shù)；熱力學(xué)法：即查曲線法，適用于主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、排汽壓力等，一般汽輪機制造商均提供了這方面的熱力影響曲線；等效焓降法：也叫等效熱降法，此法適用于熱力系統(tǒng)局部分析；試驗法：有些參數(shù)對煤耗的影響可通過試驗確定。小偏差法：各汽輪機制造廠、上海發(fā)電研究所和西安熱工研究院有限公司等單位，通過研究汽輪機各缸效率對熱耗率的影響，結(jié)合實際試驗數(shù)據(jù)，得到很多計算公式，便于我們應(yīng)用。85鍋爐效率和廠用電率對煤耗的影響機組的鍋爐和管道設(shè)計效率90.5%、熱耗率8499kJ/(kW·h)、廠用電率7.5%.設(shè)計發(fā)電煤耗為設(shè)計供電煤耗：如果鍋爐效率下降1%、廠用電率降低1%，則設(shè)計發(fā)電、供電煤耗變化？86汽輪機各參數(shù)基準值的確定主汽溫度基準值：設(shè)計值主汽壓力基準值：廠家滑壓曲線再熱蒸汽溫度：設(shè)計值汽輪機通流效率基準值閥桿漏汽量應(yīng)達值的計算87汽輪機參數(shù)對煤耗的影響主蒸汽溫度主蒸汽壓力再熱蒸汽溫度再熱蒸汽壓力補給水率真空從制造廠提供的熱力特性修正曲線推導(dǎo)出來

88加熱器端差的運行基準值的在線計算對無蒸汽冷卻器和疏水冷卻器的情況，實際運行的加熱器影響其運行端差基準值的因素是加熱器的汽測溫度tp，給水入口水溫tw，及給水流量Dw各加熱器的端差隨負荷的降低而減小。抽汽壓損無論是其絕對值還是相對值均隨機組運行不同發(fā)生變化。89抽汽壓損的運行基準值在線計算加熱器的抽汽壓損是從汽輪機抽汽口至加熱的抽汽管道的總壓力損失，包括沿程阻力和局部阻力損失兩部分。抽汽壓損的運行基準值在線計算抽汽壓損無論是其絕對值還是相對值均隨機組運行不同發(fā)生變化90非再熱缸效率對煤耗率的影響91再熱缸效率對煤耗率的影響92缸效率變化1%對機組熱耗率的影響93鍋爐參數(shù)對煤耗的影響排煙溫度對煤耗的影響爐膛漏風(fēng)系數(shù)對煤耗的影響空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)對煤耗的影響飛灰可燃物對煤耗的影響9495系統(tǒng)局部定量分析應(yīng)用軸封滲漏及利用系統(tǒng)補充水系統(tǒng)廠用蒸汽系統(tǒng)排污及利用系統(tǒng)噴水減溫系統(tǒng)疏水及凝結(jié)水回收系統(tǒng)熱力系統(tǒng)熱力設(shè)備加熱器疏水冷卻器疏水泵蒸汽冷卻器凝汽器過冷度余熱利用設(shè)備暖風(fēng)器96軸封滲漏及利用系統(tǒng)軸封漏汽、門桿漏汽都回收利用于回?zé)嵯到y(tǒng)，各級加熱器、軸封冷卻器。從熱平衡的角度工質(zhì)量和熱量都得到回收。從能量利用角度，則存在作功能力損失，熱能使用能位降低。漏氣回收利用能級越高，能量回收率就越大，如再熱機組高壓門桿、汽封漏氣盡可能回收利用于再熱冷段以前的加熱器，提高使用能級。97補充水系統(tǒng)補水方式：補入除氧器、凝汽器(經(jīng)濟性好)補水噴霧狀態(tài)入凝汽器，改善凝汽器真空；利用低壓段抽汽加熱給水。98廠用蒸汽系統(tǒng)用于加熱重油、蒸汽吹灰、蒸汽驅(qū)動設(shè)備、采暖、生活用汽。盡量降低廠用蒸汽參數(shù)。即在滿足用汽參數(shù)的前提下，采用低品位汽源。99排污及利用系統(tǒng)鍋爐連續(xù)排污損失高能位熱水，引起新蒸汽等效熱降下降，補充水引起循環(huán)系熱量增加。排污利用系統(tǒng)，根據(jù)回收擴容蒸汽量、回收位置(除氧器)可以定量分析經(jīng)濟性增加的幅度，選擇擴容器最優(yōu)聯(lián)結(jié)位置。100噴水減溫系統(tǒng)過熱器噴水減溫系統(tǒng)引自給水泵出口，減少高加回?zé)岢槠?，降低回?zé)岢潭?。排擠高加抽汽，作功增加；新蒸汽吸熱量增加，裝置經(jīng)濟性降低。引自末級高加出口，對經(jīng)濟性無影響。再熱器噴水減溫系統(tǒng)引自給水泵抽頭，減少高加回?zé)岢槠?，降低回?zé)岢潭?，噴水產(chǎn)生的蒸汽不經(jīng)過高壓缸而少作功，裝置經(jīng)濟性降低。引自末級高加出口，不影響回?zé)岢槠瑖娝a(chǎn)生的蒸汽不經(jīng)過高壓缸而少作功，經(jīng)濟性降低。101疏水及凝結(jié)水回收系統(tǒng)加熱器疏水方式改變，如低負荷