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干货|电厂煤耗知识大全

北极星电力网新闻中心  来源:能源日参    2018/6/5 8:41:19  我要投稿  
所属频道: 火力发电   关键词: 电厂 燃煤电厂 供电煤耗

北极星火力发电网讯:如何全面理解燃煤电厂的煤耗概念,煤耗的主要影响有哪些,哪些环节有不确定性?这里做一个简要说明和分析,目的在于揭示煤耗概念与统计的复杂性。

(来源:能源日参)

1电厂煤耗的概念

“要说简单,其实也挺简单,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低位发热量为7000千卡/千克的煤,折算到统一的基准以便于比较。

我们要注意煤耗的几个概念及区别:

1.1发电煤耗与供电煤耗

发电煤耗是总的煤耗(Grossvalue)。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(Netvalue)。

两者的关系:供电煤耗=发电煤耗/(1-厂用电率)。

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有可能相差不少,比如10~20克/千瓦时。如果只说电厂煤耗,而不告诉你到底是发电煤耗还是供电煤耗(故意的也罢,无意的也罢),这个数值就没有意义。本文为了精简篇幅,如果没有特别说明,煤耗都特指和默认为供电煤耗。

1.2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。比说煤质的影响、负荷率的影响、排汽背压的影响会很大。有的厂就折算回设计条件。那么这个折算过程就成了不确定的因素。

1.3实时煤耗与平均煤耗

理论上,电厂燃煤了,发电了,都会有煤耗,如果我们取得计算时间足够短,并且技术上也能实现,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。

1.4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,就得加权平均。

对于某个集团公司甚至大到全国,什么机组都有,也得加权平均。

回顾过去,随着小机组的退役、300兆瓦和600兆瓦级机组的改造,660兆瓦和1000兆瓦新机组的投运,各集团和全国的平均煤耗逐年下降,这是容易理解的。

2006-2010年期间,全国煤电机组的供电煤耗从370克/千瓦时降到330克/千瓦时,2013年降到321克/千瓦时,2014年为318克/千瓦时。

按照《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014~2020年)》,到2020年,现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310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300克/千瓦时。

2电厂煤耗的计算

计算的方法不外乎分为两种,正平衡是宏观的,反平衡是微观的。

2.1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x低位发热量)却不那么好说。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。输入的煤量却是人们可能存疑的地方,这与计量的地方和手段有关,还有的人认为煤仓间的储煤量会对计量带来不确定性。

2.2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x汽机效率x管道效率x(1-厂用电率),

其中汽机效率=3600/汽机热耗,汽机热耗单位用kj/kWh,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=3600/(电厂净效率x7x4.1866)。

计算要注意效率的单位是用了%还是小数点,如果用了%为单位还得除以100。

性能验收试验当然有标准,锅炉性能按照ASMEPTC4.1,汽轮机按照ASMEPTC6-2004,而且也是允许按规定进行条件偏差的修正的,只是手不要抖或都得不太大。

只不过,性能验收试验完成后,有哪个电厂平时还用反平衡法去计算供电煤耗?

在超临界发展的初期,的确有一些机组未能到达设计指标,例如可参阅《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》2009年4月。也正因此,有的600MW级超临界机组才投运几年就要做汽机通流改造。

如果有人说电厂煤耗改善了,我更愿意从微观看到底是哪些方面有了提高。

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