机组降低煤耗过程浅析

机组降低煤耗过程浅析
王学武杨勇
（山东电建二公司，山东济南，250000）
【引言】煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。

虽然它的重要位置已被石油所代替，但在今后相当长的一段时间内，由于石油的日渐枯竭，必然走向衰败，而煤炭因为储量巨大，加之科学技术的飞速发展，煤炭汽化等新技术日趋成熟，并得到广泛应用，煤炭必将成为人类生产生活中的无法替代的能源之一。

【关键词】能源日渐枯竭煤炭汽化
一、前言：
随着社会发展，电力需求量日趋增长，机组装机容量逐渐增大：2006年，全国建成并投入运行的脱硫火电机组装机容量达1.04亿千瓦，超过前10年的总和。

随着机组技术的提高，机组煤耗逐渐减小，目前我国约1/3 以上的煤用来发电，目前平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。

电厂利用煤的热值，把热能转变为电能。

这样降低机组的煤耗，将从很大程度上节约我们的煤资源，下面以徐塘发电厂2×300MW机组技改工程，通过减小疏水量大及低压缸排汽压力高，达到机组不明泄漏量小于5%，从而降低机组煤耗：
二、设备简介：
1.1锅炉设备简介
徐塘发电有限责任公司技改工程2×300MW国产燃煤机组锅炉为上海锅炉厂制造SG-1025/18.3-M850型，亚临界、单炉膛、平衡通风、四角切园燃烧、一次中间再热、固态排渣炉。

制粉系统采用中速磨冷一次风正压直吹式，每台锅炉配置5台中速磨煤机；采用母管制密封风系统，每台锅炉设2台100%容量的密封风机。

1.2汽机设备
徐塘发电有限责任公司#4汽轮机为国产引进型300MW机组，型号N300-16.7/538/538。

其主要技术规范如下：
额定功率MW 300
额定主汽压力MPa(A) 16.7
额定主汽温度℃538
额定再热汽温度℃538
工作转速rpm 3000
额定冷却水温℃20
额定背压kPa(A) 5.39
额定工况给水温度℃274.9
回热级数三高、四低、一除氧
给水泵驱动方式小汽轮机
额定工况蒸汽流量t/h 911.702
额定工况电机效率% 98.7
保证热耗kJ/kW.h
kCal/kW.
h 7918.3 1891
三、机组煤耗由锅炉效率、汽机热耗以及厂用电计算：
3.1热耗率计算：
机组煤耗 p
b e q q G B ηη1=
kg/h
其中：Ge ——发电量 kW
q ——汽轮发电机组热耗率 kJ(/kW.h) q1——试验煤种低位发热量 kJ/kg b η——锅炉效率
p
η——管道效率
机组发电煤耗率e f G B b 1000
=
g/(kW.h) 机组供电煤耗率)
(1000
c e g G G B b -=
g/(kW.h)
机组标准供电煤耗率29310
1
q b b g
=标 g/(kW.h)
3.2原因分析：
由以上公式可以看出，机组煤耗与机组热耗有密切的关系，降低机组热耗可以直接降低煤耗，经过分析影响机组热耗因素较多：系统漏气量、低压缸排汽温度高、汽缸内部泄露、通流间隙均可影响机组热耗率。

3.3改造方案及内容：
3.3.1针对低压缸排汽温度高：
对汽轮机进行检查，发现通流间隙较大，为厂家要求上限，通过改造将通流间隙调整至厂家要求范围的下限，对于无法调整的更换汽封。

3.3.2由于系统内漏：
特别为轴封漏气量大，导致部分能量直接进入凝结器，造成热耗增加，通过调整流量来改变轴封蒸汽压力，使之达到平衡状态，同时加强对各疏水
系统进行查漏，更换内漏阀门。

3.4试验方法：
通过原因分析处理后，将对机组进行煤耗试验，本次供电煤耗试验与锅
炉热效率试验、机组热耗试验同时进行。

通过测定额定负荷下锅炉效率、汽轮发电机组热耗以及厂用电计算机组带额定负荷时的供电煤耗。

3.4.1锅炉热效率b η
额定负荷锅炉热效率试验结果： 试验锅炉效率：
b η=93.82%
修正后锅炉效率：'b η=93.47%
3.4.2机组热耗率q
额定负荷汽轮发电机组净热耗试验结果(见机组热耗试验报告)： 主汽流量t/h
功率MW 热耗率kJ/kW.h
试验q 990.490 300.620 8396.7 修正后'
q
990.861
302.541
8060.5
3.4.3厂用电e
额定负荷下厂用电量Gc=13.02 MW 厂用电率e=Gc/Ge=13.02/300.620=4.33%
3.4.4管道效率
p
η
取管道效率
p
η=98%
从而得出机组供电煤耗计算为： 机组试验标准供电煤耗率：
68.325)
0433.01(98.09382.031.297
.8396)
1(31.29=-⨯⨯⨯=
-=
e q b p b ηη标 g/kW.h
采用修正后的热耗率和修正后的锅炉效率计算出的修正后机组标准供电煤耗率：
81.313)
0433.01(98.09347.031.295
.8060)
1(31.29'
'
'
=-⨯⨯⨯=
-=
e q b p b ηη标 g/kW.H
本次热耗试验结果汇总如下：
主汽流量
t/h 调节级压力
MPa 功率MW
热耗率kJ/kW.h
汽耗率kg/kW.h
试验 990.490 11.150
300.620 8396.7 3.295 修正后 990.861 302.541 8060.5 3.275 设计
916.007
12.252
300.207
7944.6
3.051
试验结果表明，本机组主汽流量偏大，汽耗率比设计值大8%。

修正后净热耗率
8060.5 kJ/kW.h(1925.2 kCal/kW.h)，设计值为
7944.6
kJ/kW.h(1897.5 kCal/kW.h)。

结论：
机组汽耗大而导致煤耗增大，除了低压缸排汽压力高的原因外，另一个重要原因是汽机的轴端汽封漏汽量大。

在满负荷时，轴封母管到凝汽器的溢流调门处于全开状态，这说明高中压缸的轴封漏汽很大。

由于这部分蒸汽绕过汽缸没有作功直接排如凝汽器，使机组汽耗率增加，降低了机组效率。

因为轴封漏汽没有流量测点，所以无法给出定量的分析。

参考文献：
【1】沈士一等四校合编，汽轮机原理，水利电力出版社，1992.6. 【2】翦天聪，汽轮机原理，水利电力出版社，1986. 【3】电站汽轮机热力性能试验规程，GB8117-87
【4】中华人民共和国电力工业部，火电机组启动验收性能试验导则，1998.3 作者简介：王学武（1974－），男，助理工程师，从事电力生产技术管理工作；
杨 勇（1977－），男，助理工程师，从事电力生产技术管理工作。