关键词：火电厂煤耗预测；分析系统；研究与实现
引言
近年来，在国家大力提倡节能减排的背景下，我国很多火力发电厂开始重视供电煤耗，如何降低供电煤耗，成为了每一个火力发电厂需要关注的重要话题。经过长时间的研究和分析得知影响火力发电厂供电煤耗的因素很多，可以从定量和定性两个角度进行分析，定量角度分析主要包括厂用电率、热电比、锅炉效率以及汽机消耗率，定性角度分析，主要包括锅炉启停机、机炉运行方式、给水管运行方式、减温减压供热装置、真空度。从这些方面分析火力发电厂供电煤耗，进而找出降低火电厂供电煤耗的措施。
1概述
作为全球最大的能源生产与消耗国之一，近几年，中国的化石燃料消耗量一直增长，保障了中国的经济建设，同时也促进了全球能源贸易的稳步向前发展。而火电厂作为一次能源的消耗、排放大户，必须考虑如何在为国民经济发展提供电力保障的基础上做到高效率、少排放。尽管中国火电在总装机容量和总发电量方面处于全球领先位置，但从节能与可持续发展的方面来看，中国的火电机组运行水准与世界先进水平相差甚远，能源利用率严重不足，节能降耗潜力巨大。而结合计算机网络技术建设的火电厂煤耗预测及分析系统，正是电厂信息化应用和满足电力市场竞争要求的产物。
2影响火电厂降低供电煤耗的因素
2.1再热器减温水量大
火电厂机组在运作过程中，很容易出现热器和再热器减水量大的现象，这主要是由于高压缸排气温度比较高和锅炉受热面积灰使得金属温度过高从而出现这些问题。
2.2热力系统有内漏
对发电公司的发电厂机组热力系统内漏进行检查时发现，有些机组存在内漏现象。发电公司发电厂机组在关闭4小时到6小时之后，红外线测温仪表测量阀杆或者阀体巧毫米以下的金属温度大于70oC，这是内漏的主要表现形式，与此同时对煤耗进行检测，发现煤耗上了20%左右。
2.3用电率高
发电公司在生产运作过程中，采用动叶调节负荷为400MW，引风机全压8.3Pa、电流450A。一次风机、送引风机电耗比较高，尤其是选择的轴流式一次风机而且还没有使用变频器的条件下，一次风机电耗不会随发电机负荷的变化而发生变化，低负荷时电耗比较高。
2.4机组负荷率低
机组的负荷率比较低，也是导致煤耗严重的一个重要原因。当机组负荷率减低时，锅炉自身的运行效率也会降低，与此同时汽轮车的热耗率会提升，使得火力发电厂的电率加大，因此煤炭的使用量较多。一般情况下，如果负荷率每次减少10%，供电煤耗就会提升3g/kWh。
3系统实现
3.1需求分析
煤耗是评价机组工作中状态优秀水平的重要指标。系统的开发与运用可分析机组的各种参数，结合历史数据指导工人采取一定的操作，使设备处于最佳工作状态，对火电机组节能降耗、可持续发展具有重要意义。系统登录人的身份从权限上看有两种，即普通用户和管理人员。a)系统管理员。拥有火电机组煤耗预测分析软件的所有权限，同时负责系统平台的日常维护，能对系统功能进行调整，有故障时进行修复；b)普通职员。能在登录后导入数据进行供电、发电煤耗预测分析，可对结果进行保存及打印。
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3.2功能分析
该系统主要是为了满足电站工作人员和各级管理干部的需求，根据实际情况，分析参数和煤耗变化，选择适当的运行或调整，使单位始终保持最佳或接近良好的运行，从而提高了机组的运行效率，同时也为使用单位的节能潜力分析、提高企业竞争力提供保障。
3.3可行性分析
a)操作可行性。系统性能较稳定，通俗易懂、功能比较完善，便于电厂运行工人使用，可大面积推广应用；b)经济可行性。系统只是简单的操作系统，只要在公司的计算机上安装即可，不需要经济上的投入，所以说其在经济上是可行的；c)技术可行性。本系统采用的是MATLABGUI（GraphicalUserInterfaces，图形化用户界面）技术，符合广大用户的需求。
3.4结构设计
为方便用户使用和管理，系统采用B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）体系结构实现，支持用户的远程监测和维护。系统首先从机组DCS中获取实时运行数据，存入系统实时数据库中，然后系统从数据库中获取采集到的数据进行煤耗预测及分析，最后将计算结果保存。同时，系统支持历史/实时数据查询、数据汇总及报表输出等，实现系统输出。
3.5通过改造炉膛来降低煤耗量
热力发电厂为获取电能需要燃烧燃料来释放热量，因此保证燃料的着火速度和稳定燃烧，是实现热力发电厂，稳定发电、安全运行的前提条件。就燃烧而言，需要燃料中的可燃物质与空气中的养分进行剧烈的化合反应，所放出大量的热能。燃料在不同的锅炉炉膛内燃烧有不同的形式，层状燃烧，流化燃烧和悬浮燃烧等，下面将着重探讨对于炉内的燃烧器进行节能改造。
炉内的煤粉在燃烧过程可分为三个阶段：第一是准备阶段，第二为燃烧阶段，第三为燃尽阶段。要想死锅炉内的煤粉进行快速而充分的燃烧，必须使炉内的温度达到相当高的程度，而且还需要空气量适当，煤粉与空气的混合也要良好，燃烧时间也要恰当，这四个条件缺一不可。在前文提到的燃料，在炉内燃烧三个阶段中，最为重要的无疑于着火燃烧的阶段。高浓度的煤粉燃烧技术，在近些年来得到了广泛的研究和应用，其作为一种稳定和强化燃烧的手段，广为人知。因此，锅炉节能器的改造应当就煤粉高浓度燃烧问题展开研究。
为保证整个锅炉机组在运行时安全经济，必须使炉内的煤粉迅速燃烧，为达到这一目的，就需要适当提高煤粉的浓度。为研究开发出新型的煤粉燃烧器，国内外的相关工作者，进行了大量的试验工作。从上下浓淡燃烧器到水平浓淡燃烧器，是这些研究的成果，这一成果使热力发电厂在，节约能源降低煤耗的工作上进入新阶段。其中最为典型的是百叶窗式的水平濃淡燃烧器，其工作原理是通过安装百叶窗结构，将一次风气流中的煤粉颗粒，分离出来，形成浓淡两股气流并将其沿着水平方向送进锅炉内。同时还要给一股侧边风，在没粉气流的外侧，这样就形成了，三股水平气流分级燃烧，提高了燃烧的效率，保证了气流迅速着火，也防止了冰冷结焦，还有效降低了冷壁受热面的氧化腐蚀现象。淡粉气流在煤粉气流燃烧后，能够及时进入补充燃烧所消耗的氧气，提高煤粉燃烧初期的温度条件和水平，更好的，提高了燃烧质量。在我国已经有部分地区热电厂采用这一百页窗式的浓淡平行燃烧器，取得了较好的效果。这种改造技术比原先的技术先进，降低了设备的变动量，主设备和系统也没有出现大的变动，能够降低投资。
结语
电力事业和行业在我国经济快速发展中起着重要作用，发电设备也日益要求智能化节能化和安全性.火力发电厂已经由原来单一的以经济效益为中心转变为降低能耗、节约经济发展的新模式。通过上文的分析可以看到，要在设计、制造、安装和运行过程中，加强各个单位通力合作，尽快改变能耗高的局面，降低温室气体的排放，保护人类赖以生存的地球环境。这是全球电力系统和电力行业所面临的一项挑战，因此在开发和利用可再生的清洁能源的同时也要降低煤耗、减少温室气体排放，双管齐下方能起到好的效果。
参考文献
[1]李雄．国电安顺电厂一期机组暖疏系统改造[J]．热力发电，2007，（9）．
[2]史德安，王顺启，王浩．暖风器运行参数对机组运行经济性的影响[J]．热力发电，2008，（4）
论文作者:武 伟
论文发表刊物:《中国电业》2019年21期
论文发表时间:2020/3/10
标签：煤耗论文; 机组论文; 火电厂论文; 系统论文; 火力发电厂论文; 锅炉论文; 煤粉论文; 《中国电业》2019年21期论文;