影響熱電廠發(fā)電汽耗的因素分析

張?zhí)m平

（河北盛華化工有限公司，河北張家口075000）

影響熱電廠發(fā)電汽耗的因素分析

張?zhí)m平

（河北盛華化工有限公司，河北張家口075000）

通過(guò)對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算，確定了影響發(fā)電汽耗的因素，提出了降低發(fā)電汽耗的建議。

熱電；發(fā)電汽耗；因素；分析

河北盛華化工有限公司有3臺(tái)130 t/h UG-130/ 5.3-M6循環(huán)流化床鍋爐，配2臺(tái)C25-4.90/0.981抽凝機(jī)組，其額定抽汽量為70 t/h，最大抽汽量為130 t/h，抽汽用于工業(yè)用汽和民用采暖。為了節(jié)約能源，對(duì)汽輪機(jī)凝汽器進(jìn)行了低真空供熱改造，利用凝汽式供熱機(jī)組排汽的汽化潛熱加熱冷卻循環(huán)水直接進(jìn)行供熱，減少了汽輪機(jī)組的冷源損失，提高了能源利用效率，實(shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用。

低真空供熱項(xiàng)目于2008年11月正式投入運(yùn)行以來(lái)效果良好，節(jié)能效益突出，但對(duì)發(fā)電汽耗有一定的影響，特別是進(jìn)入2010年以來(lái)，發(fā)電汽耗逐月上升。為了找出影響發(fā)電汽耗的原因，對(duì)影響因素進(jìn)行了調(diào)查和分析。

1 熱電廠發(fā)電汽耗情況

2010年1-3月的累計(jì)平均發(fā)電汽耗為4.22 kg/（kW·h），呈逐漸上升趨勢(shì)，2010年3月的發(fā)電汽耗為4.50 kg/（kW·h），為近年來(lái)最高的月份，2010年1-3月累計(jì)平均發(fā)電汽耗比前3年的累計(jì)平均汽耗提高了0.53 kg/（kW·h），3月比前3年的累計(jì)平均汽耗提高了0.81 kg/（kW·h）。

采暖期的發(fā)電汽耗較非采暖期發(fā)電汽耗高，在采暖期，1-3月發(fā)電汽耗比10-12月發(fā)電汽耗高。2010年1-3月與2009年同期相比，發(fā)電汽耗提高了0.21 kg/（kW·h），與2009年全年發(fā)電汽耗相比，提高了0.41 kg/（kW·h）。

2 影響發(fā)電汽耗的因素分析

2.1 蒸汽的計(jì)量

發(fā)電用汽量為鍋爐產(chǎn)汽量與外供汽量之差。鍋爐產(chǎn)汽、汽輪機(jī)進(jìn)汽及外供汽均有蒸汽流量計(jì)。鍋爐產(chǎn)汽量和汽輪機(jī)進(jìn)汽量比較接近，每小時(shí)相差1~3 t，在正常的損耗范圍內(nèi)，因此可判斷鍋爐產(chǎn)汽的蒸汽流量計(jì)的計(jì)量是準(zhǔn)確的。外供蒸汽流量計(jì)雖沒(méi)有比對(duì)，但不會(huì)在1個(gè)月內(nèi)計(jì)量數(shù)值突然減小，若有偏差，也只能是一個(gè)慣性偏差。從以上分析可排除蒸汽計(jì)量問(wèn)題是影響發(fā)電汽耗的因素。

2.2 機(jī)組負(fù)荷

不同工況下的發(fā)電汽耗見(jiàn)表1。

表1 不同負(fù)荷情況下的發(fā)電汽耗

從表1可看出，隨著機(jī)組負(fù)荷率的提高，發(fā)電汽耗略有上升，即機(jī)組負(fù)荷是影響發(fā)電汽耗的一個(gè)因素。

2.3 汽輪機(jī)真空度

汽輪發(fā)電機(jī)蒸汽流程見(jiàn)圖1。

圖1 汽輪發(fā)電機(jī)蒸汽流程圖

該公司發(fā)電機(jī)組為抽凝機(jī)組，在汽輪機(jī)一段要抽一部分蒸汽供生產(chǎn)使用，因此汽輪機(jī)發(fā)電量為抽汽之前（前段）的發(fā)電量（E1）和抽汽之后（后段）發(fā)電量（E2）之和。

若限定進(jìn)汽、抽汽工藝參數(shù)（包括溫度、壓力和流量），在負(fù)荷穩(wěn)定的情況下，發(fā)電量取決于抽汽與排汽之間的焓降，即后段焓降，后段焓降越大，發(fā)電量越多；后段焓降越小，發(fā)電量越少。后段焓降取決于排汽的溫度、壓力，而排汽的溫度、壓力取決于凝汽器的真空度，凝汽器的真空度越小，相應(yīng)排汽的溫度、壓力越高，后段焓降越小，發(fā)電量越少，發(fā)電汽耗越高；反之，凝汽器的真空度越大，相應(yīng)排汽的溫度、壓力越低，后段焓降越大，發(fā)電量越多，發(fā)電汽耗越低。

從2009年和2010年的運(yùn)行數(shù)據(jù)可以看出，采暖期凝汽器的真空度比非采暖期的真空度低。由于2010年采暖面積的擴(kuò)大，2010年1-3月與2009年同期相比，排汽溫度由64℃升至68℃，凝汽器真空度由73 kPa降至67 kPa，機(jī)組焓降由749 kJ/kg降至745kJ/kg，減少發(fā)電量0.5%；2010年1-3月與2009年4-9月相比，排汽溫度由43℃升至68℃，凝汽器真空度由91 kPa降至67 kPa，機(jī)組焓降由788 kJ/kg降至745 kJ/kg，減少發(fā)電量5.46%。

2009年1-3月真空度最低為73 kPa，機(jī)組焓降為749 kJ/kg；10-12月，真空度為74 kPa，機(jī)組焓降為754 kJ/kg；4-9月真空度為91 kPa，機(jī)組焓降為788 kJ/kg，這就是1-3月發(fā)電汽耗最高，10-12月次之，4-9月最低的原因。

由此可得出結(jié)論，凝汽器的真空度是影響發(fā)電量的一個(gè)關(guān)鍵因素。而影響凝汽器真空度主要有2個(gè)因素，一是采暖期低真空供熱期間，外供熱量越大，真空度越低，影響發(fā)電的程度越大；二是凝汽器本身的傳熱效果，傳熱效果越差，外排汽的溫度越高，相應(yīng)的真空度越低，影響發(fā)電程度越大。因此，保持凝汽器的合理較高的真空度是降低發(fā)電汽耗的一個(gè)關(guān)鍵因素。

2.4 抽汽的影響

2.4.1 抽汽量的影響

冬季由于天氣寒冷，熱能損耗較大，抽汽量較大，因而10-12月呈逐漸上升的趨勢(shì)，1-3月呈逐漸下降的趨勢(shì)。從2010年1-3月實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)可看出，凝汽器真空度平均為67 kPa，外排汽的溫度平均為68℃，均波動(dòng)不大，進(jìn)汽工藝參數(shù)也基本穩(wěn)定。低真空供熱期間后段焓值比非低真空供熱期間降低45 kJ/kg，后段發(fā)電效率低，因此可判斷，抽汽量越多，顯示發(fā)電汽耗越低；抽汽量越少，顯示發(fā)電汽耗越高。2010年3月的抽汽量環(huán)比減少10665 t，顯示發(fā)電汽耗提高了0.24kg/（kW·h）。

發(fā)電汽耗=發(fā)電用汽量（kg）/發(fā)電量（kW·h）

式中：M0—鍋爐產(chǎn)汽量,t；

M2—發(fā)電用汽量,t；

△h1—鍋爐產(chǎn)汽焓值與抽汽焓值之差，J/kg；

△h2—抽汽焓值與排汽焓值之差，J/kg；

3 600—每千瓦小時(shí)電的焓值，J/kg。

從發(fā)電汽耗的公式可看出，在同等工況下，抽汽量越大,發(fā)電汽耗越低；反之，抽汽量越小，發(fā)電汽耗越高。2010年1-3月運(yùn)行工況基本相同，且抽汽量逐月減少，導(dǎo)致發(fā)電用汽量逐月增加。

其實(shí)用這種計(jì)算方法，計(jì)算抽凝機(jī)組的發(fā)電汽耗不盡合理。分母發(fā)電量由兩部分組成，即前段發(fā)電量（汽輪機(jī)進(jìn)汽到抽汽之前的全部蒸汽的發(fā)電量）和后段發(fā)電量（抽汽之后到排汽的所謂發(fā)電用汽的發(fā)電量）之和，而分子只是發(fā)電用汽量，分子與分母并不匹配。在實(shí)際計(jì)算中前段和后段應(yīng)采用一個(gè)權(quán)重，但這種計(jì)算比較繁鎖，故仍用前式。

2.4.2 抽汽溫度的影響

汽輪機(jī)的發(fā)電量由前段發(fā)電量和后段發(fā)電量組成。從發(fā)電汽耗的計(jì)算公式可看出，前段焓降越大，發(fā)電用汽量越低；反之，前段焓降越小，發(fā)電用汽量越高。而前段焓降是由鍋爐產(chǎn)汽溫度、壓力及抽汽的溫度、壓力決定，在鍋爐產(chǎn)汽溫度和壓力一定的情況下，抽汽溫度越高，焓降越小，發(fā)電汽耗越高；反之，抽汽溫度越低，焓降越大，發(fā)電汽耗越低。因此，應(yīng)在工藝上控制抽汽溫度不能過(guò)高，否則會(huì)造成熱能的浪費(fèi)。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)發(fā)電汽耗影響因素的分析可以看出，計(jì)量準(zhǔn)確是基礎(chǔ)，工藝參數(shù)的控制是關(guān)鍵。要降低發(fā)電汽耗需進(jìn)一步加強(qiáng)工藝操作管理，提高人員的操作水平和責(zé)任心，提高機(jī)組熱效率，降低發(fā)電成本。

Analysis of influence factors of steam consumption of heat and power plant

ZHANG Lan-ping
(Hebei Shenghua Chemical Co.,Ltd.,Co.,Ltd.,Zhangjiakou 075000,China)

The factors that affect steam consumption of power generation were determined by the analysis and calculation of running data.Proposals were proposed to reduce the steam consumption of power generation.

heat and power;steam consumption of power generation;factors;analysis

TQ083+.2

B

1009－1785(2010)10－0023-02

2010-05-14