关键词：火电厂；入炉煤；煤质化验；校正方法；分析
1导言
火力发电厂是我国经济发展的基础产业又是耗煤大户，对燃煤的精确计量不仅能够进行成本核算、提高经营管理效率，而且对节能具有深远意义，精确的分炉计量可计算出每台炉煤耗水平，有利于进行经济指标分析，采取有效措施降低机组煤耗水平。因此，精确的分炉计量可以有效地指导燃烧，降低煤耗、节省成本，成为火力发电厂的迫切需求。由于煤质化验数据非实时性，直接参与锅炉效率的计算和分析会带来一定的误差，因此需要在线校正煤质化验数据。本文根据电厂的实际情况，提出了一种火电厂入炉煤煤质化验数据实时校正方法。对同一煤种来说，造成入炉煤收到基低位热值波动的主要因素是入炉煤收到基水分和入炉煤收到基灰分的变化。因此，本文利用制粉系统输入和输出的热量平衡原理计算入炉煤收到基水分，并基于锅炉输入和输出能量平衡原理考虑基灰分变化对基低位热值的影响，通过反复迭代计算，实现入炉煤收到基水分、基灰分和基低位热值的实时校正，大大提高了煤耗监测数据的准确性。
2入炉煤计量存在问题
入炉煤作为评价机组的经济性能指标以及评估节能减排的成效提供更准确的基础数据，可以大大提高火电厂的精细化管理水平，为火电机组的科技创新和环保节能所产生的经济效益提供有力的支撑，对降低火电机组的发电成本、提高火电企业在电力市场的竞争力具有特别重要的意义，但对于入炉煤精准计量目前存在着管理和技术两方面的问题。
2.1入炉煤计量管理问题
当前，入炉煤电子皮带秤计量管理在火电厂管理中普遍重视程度不够高，一般情况下重视入厂煤计量管理、轻视入炉煤计量管理。管理过程中，入炉煤耗计量的管理权不在皮带秤计量班，而在计划营销部；皮带秤设备的使用在皮带秤计量班，而被认可的皮带秤检定、维护检修在质量技术监督部门。由于牵涉多个部门，各部门配合并不默契，导致入炉煤皮带秤管理、维护校验还没有达到令人满意的效果。
2.2入炉煤计量设备问题
入炉煤计量的方法国内目前基本都是依据电力工业部1993年11月发行的《火力发电厂按入炉煤正平衡计算发供电煤耗的方法》采用以下两种方案：一是通过入炉给煤机自身附有的所谓计量装置直接计量数据得到。大部分燃煤电厂里入炉煤的计量通常是通过称重式给煤机输出的数据进行计量的，依据国际法制计量组织（OIML）的R50国际建议及GB/T 7721-2007国家标准要求，“连续累计自动衡器”必须按照JJG 195-2002国家计量检定规程的要求定期进行实物检定。而现有的称重式给煤机都不具有“实物校验”的功能，所以称重式给煤机未纳入到国家依法管理的计量器具的目录内。二是通过入炉电子皮带秤和各原煤仓的犁煤器间接的计量数据得到。这种方案的计量数据是入炉电子皮带秤的累计量与电子皮带秤同被加原煤仓犁煤器之间皮带机上的煤量之和减去犁煤器抬起前皮带秤到被加原煤仓犁煤器之间的剩余煤量之差。由于入炉皮带机上的流量不可能是稳定不变的，所以无法获得入炉电子皮带秤和被加原煤仓犁煤器之间的皮带机上煤量的准确数据，加上犁煤器在犁煤的过程中不可避免地存在漏煤的情况，这些因素导致分炉煤计量存在了较大的测量误差。在这过程中尽管国内也提出了很多用于实际工况的数学算法修正模型，但仍然无法改变入炉煤皮带秤计量精度低、波动大，需要长期维护的不足。
3入炉煤计量的建议
对于传统的依据入炉给煤机自身附有的计量装置直接计量数据的应经常与皮带秤的数据进行比对，对于比对超差的应对皮带秤进行校准。对给煤机进行期间核查。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆给煤机机体内温度、湿度较大，环境恶劣，各机械部件容易生锈，引起转动部件卡涩；雨天煤潮湿引起粘带等现象均会引起测量不准。日常运行时要调整合适的给煤机密封风压，保持给煤机机体内温度适宜、空气干燥。由于目前大多数火电厂为了实现分炉煤计量，入炉煤皮带上安装有犁煤器，犁煤器的起落引起输煤皮带的张力的变化，且不同犁煤器对输煤皮带张力影响不同，导致电子皮带秤计量误差大且不稳定，引起分炉计量精度低、波动大，应定期加强原煤仓上方皮带机的维护，对电厂入炉煤皮带秤运行校验状况、管理情况和数据进行全面检查，重点关注设备安装位置和安装环境是否符合JJG 195-2002《连续累计自动衡器（皮带秤）》检定规程要求；核对表计数和运行值班记录数是否一致；检查皮带秤校验装置类型、校验周期、校验精度是否符合要求；检查皮带秤每月校验记录检验次数、方式、精度、偏差处理方式、参加人员是否到位；检查皮带秤运行、维护、检修规程是否完善；针对目前皮带秤在分炉煤计量中存在的精度低、波动大，需要长期维护的不足，直接在入炉煤原煤仓上研究开发一种利用标准传感器量值传递进行大吨位原煤仓的计量溯源，而且能够在进行加仓同时连续给锅炉给煤的动态工况下准确地进行分炉煤计量。
4校正方法
本文采用迭代计算方法校正煤质化验数据，其过程如下：一是依据制粉系统能量平衡原理计算入炉煤收到基水分；二是根据煤质化验数据计算值计算锅炉效率；三是依据基低位热值计算模型得到新的基低位热值；四是依据基灰分计算模型得到新的基灰分值；五是依据新的基低位热值、基灰分值计算新的锅炉效率；六是比较锅炉效率迭代初终差值，当差值不满足精度要求时跳到上述步骤继续计算，否则终止计算，输出基水分、基灰分和基低位热值及锅炉效率值。
5稳定工况判别
上述计算模型仅适用于稳定工况计算，而绝对的稳定工况在实际运行过程中是不存在的，因此，在计算前需进行稳定工况判别。根据热力学对准稳态过程的定义，当热力系统受到局部小扰动时，对主汽流量、温度和压力影响较小，对功率输出影响不大，此过程也可认为处于稳态。参考GB 10184—2015《电站锅炉性能试验规程》、GB/T 8117.2—2008《汽轮机热力性能验收试验规程第2部分：方法B—各种类型和容量的汽轮机宽准确度试验》，选取发电机有功功率、主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、排汽压力、循环水进水温度等关键参数对工况进行稳定判别。工况稳定的持续时间至少为15min。考虑在线计算的实时性，每次计算都会对计算周期t内的稳定工况进行判别，连续稳定15min，即连续15/t个计算周期的工况均为稳态后才做计算，否则用红线标出该时段的历史数据。
6结论
通过上述内容进行分析研究之后可以得出，本文提出了一种火电厂入炉煤煤质化验数据实时校正方法，该方法应用于直吹式制粉系统取得了较好的效果，大大提高了煤耗监测数据的准确性。针对其在中储式制粉系统上的应用难点即实时给粉量数据的获取，本文给出了解决方案，应用效果尚待后续的试验和测试进行验证。
参考文献：
[1]张伟,陈树军,宋青锋,周洪军.煤质灰分仪在火电厂入炉煤检测方面的应用[J].科技风,2019(02):149+167.
[2]朱春凤,赖旭华.大型火电厂入炉煤自动分炉采样技术应用[J].江西电力职业技术学院学报,2018,31(10):6-8.
[3]严荣涛,王玉玺.火电厂皮带秤入炉煤计量一个特殊典例[J].衡器,2014,43(01):39-42.
[4]李光辉.火电厂入炉煤硫成份与经济效益分析研究[J].资源节约与环保,2013(11):20.
[5]李海永,杨濮亦.火电厂入炉煤低位热值实时测量的研究及其应用[J].电力建设,2013,34(10):60-64.
[6]韩立鹏.减小火电厂入厂煤与入炉煤热值差的对策[J].浙江电力,2013,32(06):48-50.
论文作者:王双
论文发表刊物:《中国电业》2019年9月18期
论文发表时间:2020/1/14
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