火电厂技术经济指标管理及节能技术-薛彦廷

西安热工研究院有限公司ThermalPowerResearchInstituteAdd:西安市兴庆路136号710032

TPRI://tpri薛彦廷

研究员Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店TPRI西安热工研究院西安热工研究院企业使命质量方针：以人为本标准诚信求实创新追求卓越TPRI西安热工研究院质量方针：以人为本标准诚信求实创新追求卓越TPRI西安热工研究院质量方针：以人为本标准诚信求实创新追求卓越TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店根本概念背景和意义TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店根本概念背景和意义TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店能源约束矛盾突出能源是国民经济开展的根底，要实现十一五规划提出的将单位国民生产总值的能源消耗降低约20%的新目标和十六大提出的到2021年GDP比2000年翻两番，2021年的能源需求量将高达40多亿吨标准煤。在充分考虑节能因素的情况下，2021年也需要消费30亿吨标准煤，能源工业面临着巨大的压力。环境问题日益加剧燃煤造成的二氧化硫和烟尘排放量约占排放总量的70-80%；二氧化硫排放形成的酸雨面积已占国土面积的三分之一；化石燃料二氧化碳排放是我国温室气体的主要来源。TPRI西安热工研究院背景和意义Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店背景和意义TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店2004年11月国家开展与改革委员会首次公布了?节能中长期规划?，重点规划了到2021年节能的目标和开展重点，并提出2021年的目标。该规划提出了节能工作的指导思想、遵循的原那么和目标，提出了节能十项重点工程和十条保障措施，是我国能源中长期开展规划的重要组成局部，也是我国中长期节能工作的指导性文件和节能工程建设的依据。背景和意义TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店宏观节能量指标：到2021年每万元GDP〔1990年不变价，下同〕能耗由2002年的2.68吨标准煤下降到2.25吨标准煤，2003-2021年年均节能率为2.2%，形成的节能能力为4亿吨标准煤；2021年每万元GDP能耗下降到1.54吨标准煤，2003-2021年年均节能率为3%，形成的节能能力为14亿吨标准煤，相当于同期规划新增能源生产总量12.6亿吨标准煤的111%，相当于减少二氧化硫排放2100万吨。背景和意义TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店背景和意义TPRI西安热工研究院单位2000200520102020g/kWh392377360320Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店主要耗能设备能效指标：2021年新增主要耗能设备能源效率到达或接近国际先进水平。主要耗能设备能效指标

背景和意义TPRI西安热工研究院指标20052010燃煤工业锅炉（运行）%6570~80风机（设计）%7580~85水泵（设计）%75~8083~87Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店背景和意义TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店背景和意义TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店背景和意义TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店发电煤耗：指电厂每发出一千瓦小时的电量所消耗的标准煤量，g/kWhTPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店单元凝汽式机组的电厂效率〔%〕：TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店决定机组运行经济性及供电煤耗的根底是影响燃料质量、数量指标、厂用电率、锅炉效率、汽机效率和管道效率的各项小指标。TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店a)燃料质量、数量指标：低位热值、水份、灰分、挥发份、热值差、水份差、检质率、配煤合格率；检斤率、入厂煤量、入炉煤量、盘盈亏量、场损率等。b)

厂用电率：送风机耗电率，吸风机耗电率，一次风机耗电率，排粉机耗电率，磨煤耗电率，给水泵耗电率，循环水泵用电率，凝结水泵耗电率，输煤耗电率、除灰/尘耗电率、脱硫/脱硝耗电率、空冷耗电率等。

TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店c)锅炉效率：排烟温度，排烟氧量，进风温度，预热器漏风，制粉系统漏风，飞灰可燃物，炉渣可燃物，吹灰器投入率，入炉煤质，煤粉细度，燃油量，散热损失等。

d)汽轮机效率：主蒸汽、再热蒸汽参数，高、中、低压缸效率，排汽温度，凝汽器真空度，真空严密性，凝汽器端差，循环水入口温度，循环水温升，给水温度，加热器端差，高加投入率等。

TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店燃料质量指标是电厂平安、经济运行的重要先决条件，特别是在目前煤价居高、供给紧张的条件下，燃料质量的控制优先重要，而燃料计量、取样的准确性直接影响着正平衡计算煤耗的准确性。A加强燃料计量管理，认真做好进厂煤管理，做到车车计量、检斤，车车取样检质。对入厂煤量和入炉煤量的比照分析，确保燃料计量准确，更好地保证正平衡计算发、供电煤耗的准确性；TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店B加强对燃料计量装置的正常维护和校验，按规定对轨道衡、汽车衡、电子皮带秤和给煤机皮带称进行校验；C加强对进厂、入炉煤自动取样、制样装置的维护和校验，严格按标准要求分析化验，确保采样、化验准确，减小热值差和水分差，解决热量损失偏大的问题。燃料采样、制样、化验人员要经过专业培训，做到持证上岗；主管负责人要不定期检〔抽〕查进厂煤、入炉煤采样、制样的正确性。TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店D做好贮煤场的管理，合理分类堆放，减少煤场储存损失。对贮存烟煤等高挥发分煤种的贮煤场，要定期测温，采取措施，防止自燃和煤的发热量损失。煤炭在煤场堆放时间较长时，要堆放整齐、压实，并做好防风吹、防雨水冲的措施。特别是在雨季煤场要留有足够的雨水通道，以减少场损。场损率——每月的贮存损失在日平均存煤量的0.5％以内；

TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店燃料特性对锅炉范围内的设备的影响

TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店厂用电量是电厂辅助设备所消耗的电量，直接决定着供电量的多少和供电煤耗。辅机的耗电率等于其耗电量与发电量的百分数。根据辅助系统设备设计的不同，厂用电率一般为4%~10%，厂用电率每变化1%，供电煤耗将变化约3.3g/kWh。典型300MW机组的厂用电率统计结果可见，不同配置的辅机耗电率相差很大。建立健全辅机耗电计量手段和分析制度，根据设备的具体状况制定切实可行的节能降耗措施并予以落实，有着十分重要的意义。

TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店A应定期进行“电平衡〞工作〔未配置主要辅机耗电量计量装置的，应通过计算完成〕，对厂用电率及其影响因素分析，制定主要辅机节电方案并考核落实，尽可能降低厂用电率；B通过试验编制主要辅机运行特性曲线，特别是低负荷运行时，对辅机进行经济调度。如：循环泵组的优化运行试验。TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店厂用电管理实例电站风机节能改造TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店厂用电管理实例电站风机节能改造TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店厂用电管理实例电站风机的改造步骤TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店制粉系统是锅炉机组密不可分的主要辅助系统，特别是在目前发电用煤供给紧张、煤质多变的情况下，其运行性能对锅炉机组的平安、经济运行有重要影响。钢球磨煤机制粉系统运行的经济性差，应加强对钢球磨煤机钢球装载量及钢球配比优化、系统通风量等进行运行优化调整，寻求适应燃用煤种的最正确钢球装载量、通风量，提高磨煤机出力，降低制粉单耗；综合分析各地钢球磨制粉系统优化运行试验结果，保持制粉系统在最经济工况下运行，一般可使制粉单耗降低3kWh/t~5kWh/t以上。厂用电管理实例制粉系统节能TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店通过粗粉别离器性能特性试验研究，确定别离器选型正确、有良好的分选特性，保证制粉系统处于最正确运行工况。目前多种形式的轴向型别离器和旋转别离器的性能可以很好满足不同煤种的要求，必要时对粗粉别离器实施改造，提高磨煤机出力，降低制粉单耗。中速磨煤机直吹式制粉系统经济性好，常存在着煤粉细度粗、石子煤量大等主要问题，应加强原煤特性、通风量、煤粉细度、风环流速、别离器挡板等调整试验，寻求解决问题途径，必要时提出改进方案。厂用电管理实例制粉系统节能TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店反平衡计算锅炉效率：ηg=100-q2-q3-q4-q5-q6%排烟热损失q2：从末级热交换器后排出的烟气所带走的物理显热占输入热量的比例，是各项损失中最大的一项，主要取决于排烟温度、排烟成分和煤质特性等。固体未完全燃烧损失q4

：飞灰、炉渣中含有的未完全燃烧的可燃物以及中速磨煤机排出的石子煤造成的热量损失。TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店气体未完全燃烧损失q3：烟气中含有的未完全燃烧气体造成的损失。散热损失q5：锅炉炉墙、金属结构和锅炉范围内的管道由导热和辐射向环境中散失热量引起的损失。灰渣物理热损失q6：由炉渣、飞灰排出时带走的显热造成的损失。

TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店排烟温度：是锅炉运行中可控的一个综合性指标,它主要决定于锅炉燃烧状况以及各段受热面的换热状况，保持各段受热面的清洁和换热效果，是防止排烟温度异常、保证锅炉经济运行的根本措施。TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店氧量：炉膛出口的氧量是表征锅炉的配风、燃烧状况的重要因素，加强锅炉燃烧配风的调整，改善锅炉的燃烧状况，提高锅炉运行效率。因炉膛出口处烟气温度较高，锅炉运行中监测的氧量测点一般在高温过热器后。计算排烟损失的氧量应是空气预热器烟气出口处的氧量，尾部烟道特别是空气预热器的漏风，将引起的烟气量和排烟损失的增加，需要定期监测空气预热器的漏风，并加强对空气预热器的维护。

TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店飞灰可燃物：表示从尾部烟道排出的飞灰中含有的未燃尽碳的量占飞灰量的百分比，主要与燃煤特性、煤粉细度、煤粉均匀性、炉膛温度、风粉混合程度等有关。针对所燃用的煤种，合理选定煤粉细度，尽可能减少煤粉中大颗粒的含量，强化燃烧，提高燃尽程度。

TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店汽轮机效率η：指汽轮发电机组对蒸汽热量的利用程度，常用热耗率表示，%；热耗率q：指汽轮发电机组每发出单位电量所耗用的热量值，kJ/kWh；

TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店根据对热力循环过程的分析，影响热效率的主要因素有：a)凝汽器压力、b)蒸汽参数和c)给水加热过程。

TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店凝汽器压力对热耗率的影响

TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店凝汽器真空度：指凝汽器的压力比大气压力低的程度，主要取决于循环水入口温度、循环水温升、凝汽器端差、真空严密性等。

凝汽器及真空系统普遍存在真空低、严密性差等问题,严重影响着机组的经济运行。真空严密性差是真空低的主要原因之一。由于机组真空系统庞大而复杂，影响真空的环节多，所以提高机组真空严密性一直是各电厂较为棘手的问题。根据国产引进型300MW机组真空严密性对其真空影响的试验数据统计分析得知，真空下降速度降低0.1kPa/min,其真空提高约0.12kPa。

TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店改进机组性能的措施TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店电厂通常有成千上百处的泄漏点，使水汽从热力系统中散失，其分布范围极广。多数电厂已经把热力系统的检漏和堵漏作为日常工作，但由于重视程度不同而效果各异。解决热力系统泄漏问题的唯一有效方法，是定期对热力系统进行细致的巡回检漏工作，特别注意工作质量。对检查结果进行详细记录，提出检修阀门的清单。通常容易发生泄漏的地方有：高压紧急疏水管道、高加到低加的低负荷旁路、给水泵和凝结水泵的再循环管、疏水系统阀门等。热力系统检漏和堵漏改进机组性能的措施1TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店热力系统检漏和堵漏改进机组性能的措施1疏水阀门的内漏是长期困扰很多电厂的普遍问题，对机组的平安经济性有很大的影响：造成大量高品位蒸汽漏至凝汽器，机组功率减少，同时凝汽器热负荷加大，又影响真空；造成疏水集管与扩容器的温差增大，甚至造成疏水集管与扩容器连接处拉裂，使大量空气漏入凝汽器；工质非正常流动，如工质通过疏水管道倒流至汽轮机，造成汽缸进水或冷蒸汽，启、停过程汽缸温差增大，甚至造成打闸停机后机组转速不能至零。TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店主要原因：疏水差压大，易造成阀芯吹损；由于阀门的质量、安装、检修、调整等问题，造成阀门容易泄漏、开关不灵等；运行操作方式，不能依据启、停状态调节控制模式，易造成阀芯吹损，导致正常运行时疏水阀关不严；疏水系统的合理设计，本体及热力管道疏水系统设计较为复杂，但功能相对简单，在设计、安装、检修过程中常容易无视，存在问题较多。因此，疏水系统的检漏、堵漏，显得尤为重要！热力系统检漏和堵漏改进机组性能的措施1TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店尽可能保持每一个可控的运行参数处于其设计值或目标值，使机组在最正确状态运行。收集机组在〔一段时期，通常为一个月〕运行负荷范围内，可控参数的运行数据和趋势，分析哪些参数的偏差与运行方式有关，确定改进运行方式的建议。只有通过持续的实际运行值和目标值的比较，才能逐步提高机组的运行水平。改进机组的运行工况改进机组性能的措施2TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店运行中需要密切监视和检查的损失工程有：锅炉排烟损失，汽机冷端热损失，低负荷运行时效率的损失，固体未完全燃烧损失，给水加热器的运行，辅助设备自用电损失。通常可控运行参数主要有：主蒸汽压力、温度，再热蒸汽温度，氧量和排烟温度，飞灰和炉渣可燃物；凝汽器真空度，凝汽器端差，加热器端差，给水温度等。改进机组的运行工况改进机组性能的措施2TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店循环泵组的优化运行：在汽轮机进汽参数和阀位保持不变的条件下，通过改变凝汽器压力得出机组微增出力的关系曲线；循环水泵不同运行方式时流量与耗功关系；不同机组负荷、不同循环水泵运行方式下凝汽器性能结果；不同机组负荷、不同循环水温度下凝汽器最正确背压；根据凝汽器最正确背压，求出不同工况下循环水泵流量和运行方式。改进机组的运行工况改进机组性能的措施2TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店每一台设备或系统都有一组能反映该设备性能的参数，通过对这些参数的监视，那么可以及时发现设备异常，防止对机组运行性能造成影响。表中列出了局部典型设备的改进机组运行性能的预防性检修工程，可根据设备的实际情况确定各工程的间隔。预防性检修工作改进机组性能的措施3TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店预防性检修工作改进机组性能的措施3TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店新型的双可调煤粉分配器通过结构独特的煤粉浓缩装置，首先将待分配的煤粉气流分裂为浓相和稀相两股气流，分别引入浓相空间和稀相空间，浓相空间和稀相空间均布置有不同结构的浓相和稀相调节机构，每个空间可按需要引出假设干支管(通常为4根)，浓相引出支管与相应的稀相引出支管再分配其出口即相集合，经相应的煤粉管道引至燃烧器。通过浓相与稀相调节装置恰当调节，就可在各煤粉管道内得到均匀的或者所需要煤粉量和空气量，这样就可实现双可调即对每根通往燃烧器的输粉管道的煤粉及空气流量分别进行调整和控制。TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店预防性检修工作改进机组性能的措施3TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店预防性检修工作改进机组性能的措施3TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店预防性检修工作改进机组性能的措施3TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店凝汽器清洁度降低是冷端性能恶化的主要原因之一。凝汽器设计清洁度一般为0.8～0.85，某项调研设计的十台国产引进型300MW机组平均凝汽器运行清洁度为0.59。某厂1号机组改造前运行清洁度0.37，仅此影响真空2.45kPa。预防性检修工作改进机组性能的措施3TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店提高凝汽器清洁度的主要途径：对于冷却管内壁钙垢层较厚的凝汽器进行酸洗。正常投入凝汽器胶球清洗装置。对于胶球清洗装置所选用胶球的直径、硬度和重度等参数应根据本厂凝汽器实际运行情况，并相关试验结果分析确定。有条件的可实现凝汽器根据清洁度自动清洗。设置循环水二次滤网；定期清理凝汽器水室，由于循环水水质欠佳或者二次滤网运行质量的缺陷，造成凝汽器水室杂物堆积，杂物卡在冷却管内使胶球无法正常运行或者使冷却水流量降低。预防性检修工作改进机组性能的措施3TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店预防性检修工作改进机组性能的措施3加热器端差大的问题相当普遍，不少机组低压加热器给水端差到达15℃、疏水端差到达30℃，某些机组高压加热器疏水端差到达20℃。对国产引进型300MW机组，加热器端差平均增加2.4℃时，发电煤耗率上升约0.7g/(kW.h)。统计所涉及的9台300MW机组加热器疏水端差平均增大8.45℃，影响煤耗率约2.46g/(kW.h)。TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店预防性检修工作改进机组性能的措施3加热器端差增加受运行因素影响较大。在不考虑加热器堵管以及设备缺陷前提下，加热器端差增加与其壳侧水位直接相关。目前300MW机组加热器端差超标的，多是由于运行水位偏低或者水位调节不稳定所致。因此，确定合理的加热器水位是保证加热器性能的关键。现场试验结果说明，水位优化调整后加热器端差一般会有较大幅度的下降。TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店3.4.1热力性能试验是了解设备经济性能、对设备进行评价和考核、提出改进措施的根底工作。电厂应特别重视并加强热力试验工作，要立足自身条件进行一般性试验，更好地为生产运行效劳。3.4.2热力试验必须严格执行有关标准和规程对试验方法、试验数据处理方法、测点数量、仪表精度、试验持续时间、试验次数等的规定，确保试验结果的精度。对试验数据及结果，要在认真分析的根底上，对设备的性能进行评价，必要时提出改进措施建议，并形成报告。热力性能试验改进机组性能的措施4TPRI西安热工研究院Sep26-2006福建武夷山世纪桃源酒店3.4.3新投产机组在性能试验时测量的排烟温度场、排烟氧量场和风量标定试验结果，要应用于热工测量和控制系统中，确保测量准确。3.4.4机组A/B级检修前后、主辅设备改造前后，要进行相应的效率试验以及其它试验工程：锅炉效率、汽机热耗、空预器漏风率、汽机真空严密性、改造设备出力、改造设备效率、锅炉检修后风量标定、一次风量调平试验及保温