燃煤电厂最佳入炉煤热值的计算

Vol.32 No. 2河北电力技术第32卷第2期Apr. 2013HEBEI ELECTRIC POWER2013年4月燃煤电厂最佳人炉煤热值的计算Calculation of Best Heat Quantity in Coal Fire Power Plant蔡玉明,刘如铁，刘占明,张永利,刘秀航(河北邯峰发电责任公司邯峰发电厂,河北邯 郸056200)摘要:以某火电厂某月实际生产经营情况为例,介绍该火电厂最佳入炉煤热值的计算过程,提出了一种计算最佳入炉煤确定供电煤耗与入炉煤热值的关系热值的方法,即通过机组热效率试验测定各工况点的供电煤1.1 计算相关参数耗,利用最小二乘法拟合曲线确定供电煤耗与入炉煤热值的关系，通过规划求解确定入厂煤热值与标煤单价关系,二者开展机组效率试验,确定典型负荷下不同人炉相乘得单位燃料成本与入炉煤热值的关系，求极小值确定最煤热值时的汽轮机效率、锅炉效率、管道效率和厂用低单位燃料成本和最佳入炉煤热值。通过实际应用情况说电率等。利用计算式,发电煤耗=0.123/(锅炉效率明该方法可显著降低供电成本。X汽轮机组效率X管道效率)和供电煤耗=发电煤关键词:燃煤电厂;入炉煤热值;供电成本;供电煤耗耗/(1一厂用电率),分别计算出各工况点的供电煤Abstract:Taking the of some coal fired power plant, for ex-耗,计算结果见表1。ample，this paper introduces the calculation process of the表1各工况点的供电煤耗best coal calorific value in power plants, puts forward i机组负荷人炉煤低位热值厂用电率发电煤耗供电煤耗method of the best coal calorific value calculation, the practi-/ MW/(MJ.kg-1)__ /% /(g. kWh-l) /(g. kWh-l)cal application shows that the method can reduce power cost66021. 644.51298. 00312. 0significantly.20. 66.4.58300.71315. 14Key words: coal fired power plants; boiling coal calorific val-19. 684.62303. 03.317.71e; power supply cost ; coal consumption rate19. 434.73306. 84322. 085504.72299. 7214.57中图分类号:TK16;TM62120. 555.17300. 63.317.02文献标志码:A302. 60319.33文章编号:1001 - 9898(2013)02 - 0039 - 0245021.125.18303. 40319.985. 37303. 48320.72燃煤电厂的供电成本与燃煤热值有直接关系，20.025. 38304. 88322. 2(35021. 696.29305, 01325. 4!必须综合考虑燃煤采购价格和机组的供电煤耗才能21. 226.31306. 61327. 2确定最佳燃煤热值,从而控制燃煤供电成本。燃煤5021. 036. 40310, 33331.54综合成本有2个主要影响指标:-是机组供电煤耗，1.2 拟合曲线确定数学关系供电煤耗_上升将影响供电成本增加;二是燃煤的采分别利用各负荷段人炉煤热值和供电煤耗作为购价格,标煤单价上升将影响供电成本增加。以上X.Y坐标,将表1数据制作成点线图(图1)。2个指标都直接与燃煤的热值密切相关，在发电机利用最小二乘法将各负荷段散点拟合为趋势线组运行状况-定的情况下,人炉煤热值提高机组效并找出回归方程式。用b。表示供电煤耗,Q.表示率提高,供电煤耗降低,供电成本下降,但燃煤采购人炉煤低位热值,根据图1可得出,机组负荷为660成本上升;人炉煤热值降低机组效率下降,供电煤耗MW时,bg=962.86一59.17Q, +1.35Q;机组负荷上升,但燃煤采购成本下降。在不同的机组供电煤为550 MW时,bg =695.94- 31. 09Q, +0.62Q; ;机耗和燃煤采购价格下，一-定存在一个人炉煤热值的组负荷为45η_MW时人=1119.92-75.7Q,+最佳点,其对应的供电煤耗和采购成本变化对综合1.79中国煤化工，时,b。=12 739.91 -供电成本的影响相互抵消平衡,此点综合供电成本1 15TH.CNMHG个负荷段的回归方程达到最低。收稿日期:2012-11-19作者简介:蔡玉明(1971-),男,技师,主要从事锅炉运行管理等工作。Vol.32 No. 2河北电力技术第32卷第2期Apr. 2013HEBEI ELECTRIC POWER2013年4月336表2某火电厂 某月燃煤采购计划204到厂价人厂煤热值标煤单价332供货商/(元. t-1)/(MJ●kg-1) /(元. t-l20-328二甲均趋势线360师趋外线计划内煤种1606. 0021. 42717. 04226-计划内煤种2481.0018.48659. 682450第450而计划外煤种1484.0015. 96768.60.计划外煤种2633.0020. 16795.80; 318450 W约外过一计划外煤种3621. 0021.00749. 48316- 660顾趋协线计划外煤种4.719. 0021. 63842.48814190 20.0 20.5 21.0 21.8计划外煤种521.63842. 48入炉煤低位热值/0UJ.kr)计划外煤种6702. 00 .21.00.847.24图1入炉煤热值与供电煤耗的关系曲线计划外煤种7745. 5022. 26848. 81计划外煤种822.26式平均值得:计划外煤种9705. 00850. 86bg=3 879. 66- 329.84Q,+7.64Q;(1)计划外煤种10708. 00.854. 481.3 确定各典型负荷下供电煤耗情况计划外煤种11681.0020. 58838. 67计划外煤种12708. 0021.42837. 73分别将热值、负荷和供电煤耗设置为X.Y、Z计划外煤种13622. 0018. 90.834. 10.坐标,绘制入炉煤热值、机组负荷与供电煤耗关系的表3利用规划求解方法确定的最低标煤单价.等高线图,如图2所示。人厂煤热值/(M]●kg-))标煤单价/(元●t-1)21.4801.717221.0.789. 193 920.5781.266 020.0778. 391 519. 5775. 626 819. 0772. 951 8400. 82020005 2.0 L.0入护喋低伦热值/ (MU+bg)专780图2入炉煤热值、机组负荷与供电煤耗等高线图29019.820.020.621.0 2L.5入护煤热值/OUJ.kg)2确定标煤单价与入厂煤热值的关系图3人厂煤热值与标煤单价的关系曲线火电厂燃煤采购分计划内和计划外2种,计划P=2 895. 98- 220. 43Q+5. 72Q2(2)内煤种热值有保证且价格较低，而计划外煤种热值3确定综合供电成本与入炉煤热值的关系变化较大且价格较高,计划内煤种应作为采购的首选。某火电厂某月燃煤采购计划,见表2。为了便于计算,假设煤场存煤为零,即当月采购若将计划内和计划外2种煤直接按热值关系拟的煤恰好当月烧完,假设入厂煤与人炉煤热值差为合,计算结果与实际值偏差较大,因此需要综合考虑零,即人炉煤热值Q,等于人厂煤热值Q。利用计算两类煤源的供货量才能找到真实关系。首先利用规公式，单位供电成本C=供电煤耗bo。X标煤单价P,划求解的方法,将计划内煤种的实际供货量作为约代入式(1)、式(2),得:束条件,最优化采购策略.确定采购不同所示热值入C= (3 879. 66- 329. 84Q. + 7. 64Q?) X厂煤时的最低标煤单价,见表3。(2 895.98一220. 43Q, +5.72Q:)X 10- 6(3)将表3中人厂煤热值与标煤单价数据绘制点线利用中国煤化工图,再利用最小二乘法将散点拟合趋势线并得找出"YHC NMH Q,=21.04 MJ/kg. C=回归方程式,见图3。0.254元/kWh,即月度人炉煤平均低位热值在21.04以P表示标煤单价,Q表示人厂煤低位热值,M]J/kg时,单位综合供电成本最低值0.254元/kWh,则由图3可得出:21.04 MJ/kg即为最佳人炉煤热值。(下转第54页)Vol.32 No. 2河北电力技术第32卷第2期Apr. 2013HEBEI ELECTRIC POWER2013年4月d.认真做好锅炉化学清洗和蒸汽吹扫等工作。取加装防磨装置、喷涂耐磨材料等方法,进行预防性化学清洗要全面,对清洗药品和工艺要进行严格控检修。制,并做好酸洗后的管道保养工作。c.防止管道内氧化皮的产生及脱落。要避免e.鳍片管焊缝和管子焊缝应错开适当距离。机组频繁启停、机组负荷频繁大幅度波动;机组启停4.3 运行过程时,要严格控制升温升压速率,降低管子壁温梯度;a.防止水冷壁超温运行。运行人员应该精心.要合理控制过热器减温水的使用量,注重采用煤水组织燃烧,防止出现风速过高、热负荷过分集中、火比和燃烧器摆动和调温挡板来调节蒸汽温度,避免焰偏斜、燃烧中心不合适、烟温偏差等问题,要密切工质参数剧烈变化导致氧化皮的产生和脱落。关注炉管泄漏检测装置的信号特征,结合运行参数5结束语和现场声音认真分析。特别是锅炉在低负荷运行或负荷变化大时，要严格控制炉管金属壁温,严禁锅炉大容量、高参数机组水冷壁爆管事故频发将严超温超压,确保锅炉安全稳定运行。要做好超温记重影响火电企业运营的经济性,威胁电网的安全稳录和原因分析,并制定防范措施。定运行，查找发现和分析解决水冷壁在设计制造、安b.强化日常检修工作。坚持锅炉逢停必查,利装调试和生产运行等环节中存在的爆管隐患,将有用临时检修和定期检修的机会，积极组织专业技术利于机组投产后安全稳定运行。人员进行层层排查,发现问题及时处理。特别对锅[1] DL/T 5210.2- 2009.电力建设工程质量验收及评价规程第2参考文献:炉水冷壁束腰、炉膛短吹、燃烧器附近区域等可能发部分:锅炉机组[S].生磨损、碰磨和腐蚀的部位,要重点检查,可考虑采本文责任编辑:杨秀敏(上接第18页)具体的地形、地质情况,综合对比分析各种防腐、降阻措施在功能、成本以及运行维护等方面的特点,从4结束语中选择最优方案,并灵活采取多种措施,将接地电阻变电站的接地工程是一项非常重要的系统工降至规程规定,最终确保变电站的人身和设备安全。程,必须加以重视,统筹考虑，并认真分析已发现的以及有可能存在的各种接地问题。同时,还应根据本文责任编辑:王丽斌(上接第40页)所示规律,在高负荷段多掺烧价格(热值)相对较低的煤;低负荷适量降低低热(价)煤的比例,适当提高1, 275(e 0. 2702人炉煤热值,使供电煤耗始终处于图2中煤耗数值名a.280相对较低的区域,这样可实时控制综合供电成本最著供0.260低,同时有利于提高锅炉燃烧的安全性。90.25019.5200512.5 20c.最佳人炉煤热值为动态参数,当燃煤采购价图4入炉煤低位热值与单位燃料供电成本关系曲线格和机组的效率发生变化时需要重新计算。d.该火电厂利用该算法计算出最佳燃煤热值，4结论并按计算结果对燃煤的采购、掺配和掺烧环节进行a.通过最佳人炉煤热值可以计算出最佳的人相应控制，去掉煤价变动的影响,单位燃料成本平均厂煤热值。电厂采购环节按照最佳人厂煤热值采购降低4.69X 10~*元/kWh。参考中国煤化工原煤,生产环节按照最佳人炉煤热值掺配和掺烧,即1]*[HCNMH G';和指标管理技术[M],中国电能控制单位燃料成本达最低。b.对于在机组上有掺配条件的电厂,可根据图2本文责任编辑:齐胜涛