耗差相關(guān)知識

1、-作者xxxx-日期xxxx耗差相關(guān)知識【精品文檔】耗差工作是運行優(yōu)化的技術(shù)核心。將來的運行操作指導(dǎo)、運行經(jīng)濟性考核等，都是圍繞耗差計算進行的?！昂牟睢边@個詞將被越來越多的人所認識。什么叫耗差？為什么耗差計算結(jié)果能指導(dǎo)運行操作？并可作為經(jīng)濟考核的依據(jù)？本文將從耗差的概念，耗差計算的流程，以及經(jīng)濟考核的思路等方面進行介紹。一、耗差的概念在介紹“耗差”之前，先說明一下“運行基準值”（或基準曲線）的概念。“運行基準值”也叫“運行應(yīng)達值”，是對應(yīng)某個負荷工況下，各運行參數(shù)的最經(jīng)濟或最合理的值。基準值可以是設(shè)計值，試驗值，或運行統(tǒng)計最佳值。一般地，對新機組或缺少試驗資料時，往往以設(shè)計值作為運行的基準值。

2、而經(jīng)過大小修以后的機組，總是以優(yōu)化試驗結(jié)果作為基準值，必要時也可以用運行統(tǒng)計最佳值作為基準值。比如滑壓運行機組的滑壓曲線，就是主汽壓力的基準曲線。曲線上對應(yīng)某個負荷的主汽壓力，就是主汽壓力在該負荷時的基準值。耗差是指當(dāng)某一運行參數(shù)偏離基準值時，對機組運行經(jīng)濟性的影響大小，其單位一般為“克/千瓦小時”。例如，額定負荷下，主汽壓力偏差，機組供電煤耗影響克/千瓦小時，即此時主汽壓力的耗差為克/千瓦小時。影響機組經(jīng)濟性的主要耗差有四十余項，下表列出了其部分內(nèi)容：耗差項目名稱1 . 主蒸汽壓力  2 . 主蒸汽溫度  3 . 再熱蒸汽溫度4 . 再熱系統(tǒng)壓降5 . 凝汽器真空 6 .

3、 給水加熱器上端差7 . 給水加熱器下端差8 . 輔汽流量9 . 系統(tǒng)補水流量10. 過熱器減溫水流量11. 再熱器減溫水流量12. 鍋爐出口氧量13. 鍋爐排煙溫度14. 飛灰可燃物含量二、耗差計算的流程要實時計算一個參數(shù)的耗差，必須有：（1）該參數(shù)的實時測量值；（2）該參數(shù)的基準曲線；（3）該參數(shù)的耗差修正曲線（或耗差模型）。然后，根據(jù)耗差計算流程進行耗差計算。三、耗差與經(jīng)濟考核從上述的耗差計算流程可以看出，當(dāng)某個參數(shù)的實際運行資料偏離了基準值以后，計算機馬上能給出該偏差對機組運行經(jīng)濟性的影響程度（耗差值），實際上就是給出了運行人員的操作控制水平（可控耗差部分）或設(shè)備的健康水平（不可控耗差

4、部分）的量化值。我們知道，參數(shù)的基準值是機組運行最經(jīng)濟或最合理的值。一般是通過對大量的優(yōu)化試驗結(jié)果進行分析、整理而得出的資料。它為運行的優(yōu)化操作提供了方向，即通過操作調(diào)整達到參數(shù)的偏差為零。需要指出的是，運行人員應(yīng)以系統(tǒng)的觀念對耗差進行分析，并在保證設(shè)備和系統(tǒng)安全的前提下進行調(diào)整。當(dāng)某個耗差值出現(xiàn)負值時（贏利了），并不一定說明整個機組的經(jīng)濟性變好了。例如，當(dāng)你增加循泵，真空的耗差值可能變成了負值，但循泵用電量耗差會增大，最后，整個機組反而不經(jīng)濟。同時，也不能為了減少某一項耗差，導(dǎo)致跳機或設(shè)備損壞。如果把可控耗差部分按值進行月度平均累計，根據(jù)各值的平均累計數(shù)大小進行排名，則可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的小指針競賽

5、方法，進行值間經(jīng)濟考核。這種考核方式具有以下特點：它是連續(xù)的、動態(tài)的考核方法。由于可控耗差的計算每時每刻都在進行，它記錄了運行人員從上班到下班的整個操作過程，比較準確地反映了運行人員的操作控制水平和責(zé)任心。由于耗差計算和統(tǒng)計是在計算機內(nèi)自動完成的，克服了手工抄表、手工計算帶來的弊病。使結(jié)果更加準確，并減輕了勞動量，消除了一些不必要的人為因素。耗差考核方式更接近機組實際運行的要求。不同的負荷，要求的基準值也不同。調(diào)峰負荷下的參數(shù)，不能以額定負荷時的基準值進行考核。由于耗差計算中的基準值是以曲線方式存在的，其結(jié)果也就更接近機組實際運行的要求，比較科學(xué)、合理。用可控耗差月平均進行考核的方法，免去了對

6、小指標項目進行加權(quán)的工作，減少了人為因素，使考核結(jié)果更加合理。近年來，我國電力工業(yè)迅速發(fā)展，高參數(shù)、大容量機組日益增多，計算機在火電廠中得到廣泛的應(yīng)用。隨著國民經(jīng)濟可持續(xù)性發(fā)展的要求和“廠網(wǎng)分開、競爭上網(wǎng)”這一電力體制改革政策的實施，火電廠節(jié)能降耗將是獨立發(fā)電公司增強競爭能力的重要措施1。在這種情況下，火電廠熱力系統(tǒng)耗差分析軟件就應(yīng)運而生了，該軟件是利用火電廠節(jié)能理論、以熱力系統(tǒng)為中心，對主要的熱力設(shè)備、系統(tǒng)、運行方式和運行環(huán)境進行能耗偏差分析，實時的反映出機組運行的熱經(jīng)濟性狀況，為現(xiàn)場運行人員提供一個明確的運行指導(dǎo)，以實現(xiàn)火電廠安全、經(jīng)濟和穩(wěn)定運行。整個軟件的核心是實時、準確的進行火電廠熱力

7、系統(tǒng)耗差分析，這其中有三個關(guān)鍵問題，分別是：準確計算熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟性指標、合理確定參數(shù)運行標準值和合理分配總煤耗偏差。下面本文就對這三個問題進行較為深入的探討。1        準確計算熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟性指標熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟指標的準確計算是火電廠熱力系統(tǒng)耗差分析的基礎(chǔ)，適于在熱力系統(tǒng)耗差分析軟件中應(yīng)用的熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟指標計算方法要具備兩個特點，一是計算速度要快、結(jié)果要準確，二是使用要方便，特別是要便于使用計算機實現(xiàn)。現(xiàn)有的熱力系統(tǒng)解法都能對其熱經(jīng)濟性指標進行計算，但各自繁簡不同，原始參數(shù)也略有差別。1.1 熱力系統(tǒng)串聯(lián)解法熱力系統(tǒng)串聯(lián)解法2是伴隨著熱力發(fā)電工

8、程而出現(xiàn)的最原始的方法，也是目前應(yīng)用最廣泛的一種熱力系統(tǒng)解法。該方法是采用逐級熱平衡法串聯(lián)求解各級抽汽量，從而確定系統(tǒng)的汽水分布，并利用功率方程及吸熱量方程最終求解熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性指標，其概念清晰、明確，是計算火電廠熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟性指標的最基本的方法。目前出現(xiàn)的循環(huán)函數(shù)法3和等效熱降法4對熱力系統(tǒng)串聯(lián)解法都做了很多合理簡化，都可以看作是簡化了的串聯(lián)解法。等效熱降法近年來得到廣泛的應(yīng)用，在熱力系統(tǒng)局部定量分析中，它具有簡捷、方便和準確的特點，正因為如此，絕大多數(shù)的火電廠熱力系統(tǒng)耗差分析軟件都將該方法作為其分析模型的理論基礎(chǔ)。1.2 熱力系統(tǒng)并聯(lián)解法相對于熱力系統(tǒng)串聯(lián)解法，矩陣法5被稱為熱力系統(tǒng)

9、并聯(lián)解法。最初的矩陣法是以熱力系統(tǒng)熱平衡原理為基礎(chǔ)列出其熱平衡線性方程組，再將其組成熱力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)矩陣進行求解，其特點是一次可以求出許多未知參數(shù)。在應(yīng)用中，人們發(fā)現(xiàn)這種矩陣法仍不能避免要為各級加熱器列十分復(fù)雜的熱平衡方程式，在求解時存在著矩陣求逆運算，使用起來不太方便。近幾年，矩陣法得到了進一步的發(fā)展，出現(xiàn)了與火電廠熱力系統(tǒng)拓樸結(jié)構(gòu)一一對應(yīng)的火電廠熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟性狀態(tài)方程6,7，該方程可以根據(jù)一定的規(guī)則直接寫出，熱力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化改變狀態(tài)方程結(jié)構(gòu)，而運行環(huán)境、運行方式和設(shè)備性能改變只改變方程中某些元素的數(shù)值，它可以用于直接計算熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性指標，使用方便，通用解析，已經(jīng)成為火電廠熱力系統(tǒng)分析

10、中一種強有力的工具。1.3 準確計算熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟性指標要解決的問題由前面的敘述可知，只要原始參數(shù)測量準確，使用串聯(lián)解法和并聯(lián)解法都能準確計算熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟性指標。一般地，就目前測量設(shè)備狀況來說，壓力和溫度參數(shù)是能夠做到準確測量的，而一些流量參數(shù)，特別是像主凝結(jié)水流量和主蒸汽流量這樣的大流量參數(shù)是很難做到準確測量的8，因此，在計算中避免使用這樣的大流量參數(shù)是準確計算火電廠熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟性指標的關(guān)鍵。關(guān)于這方面的研究很多，其中一個主要途徑就是研究如何準確測量或計算汽輪機低壓缸排汽干度，或者如何準確計算其排汽焓。該問題的研究已經(jīng)取得了一定進展，已有資料表明9，在沒有假設(shè)和循環(huán)迭代的情況下已經(jīng)能對汽

11、輪機低壓缸排汽焓進行較為準確的計算，其成果應(yīng)用在火電廠熱力系統(tǒng)耗差分析軟件中能提高排汽焓的計算精度和速度，增強該軟件的實時性。2        合理確定參數(shù)運行標準值火電廠熱力系統(tǒng)耗差分析軟件最主要的功能就是對火電廠熱力系統(tǒng)進行能量損失診斷和節(jié)能潛力分析，因而，合理確定機組在變工況下各項參數(shù)運行標準值十分重要，只有正確確定各項參數(shù)運行標準值，才能準確計算出參數(shù)偏離其標準值所造成的熱經(jīng)濟性損失。另外各項損失合理歸類也與參數(shù)運行標準值的確定有關(guān)，因而也就影響到軟件所提供分析結(jié)果的準確性與運行指導(dǎo)的合理性。通常火電廠熱力系統(tǒng)參數(shù)運行標準值的確定方法有試驗法和變

12、工況計算法兩種10,11。2.1 試驗法確定參數(shù)運行標準值機組在運行一段時間以后，各方面的性能會發(fā)生一些變化，運行參數(shù)的最優(yōu)值及其組合也會偏離初始的設(shè)計情況，此時，對機組進行全面的熱力試驗，由試驗的結(jié)果來確定機組參數(shù)運行標準值是最可靠的方法，理論上結(jié)果也最合理。但實際上，機組的熱力試驗只能在有限的幾個工況下進行，以這些有限的幾個工況的試驗值去確定機組在所有工況下的參數(shù)運行標準值會有很大的偏差。再者，以試驗法確定機組參數(shù)運行標準值也無法確定由于機組本身的缺陷所造成的煤耗偏差，而這項內(nèi)容也是熱力系統(tǒng)耗差分析的主要內(nèi)容之一。試驗法確定參數(shù)運行標準值的另一個缺點就是費用昂貴，如果所有參數(shù)的運行標準值都

13、用該方法進行確定，所需費用甚至遠超出火電廠熱力系統(tǒng)耗差分析軟件本身的開發(fā)費用，這也制約著該方法在實際中的應(yīng)用。2.2 變工況計算法確定參數(shù)運行標準值變工況計算法是確定火電廠熱力系統(tǒng)參數(shù)運行標準值常用方法。在確定參數(shù)運行標準值時，熱力系統(tǒng)變工況計算基礎(chǔ)是機組設(shè)計工況下的數(shù)據(jù)組合，由變工況計算結(jié)果確定參數(shù)運行標準值所得到的能耗偏差反映的是機組當(dāng)前能耗與機組最優(yōu)運行工況下能耗的偏差，這其中就包括了由于機組本身缺陷所造成的能耗偏差。到目前為止，工程界已經(jīng)積累了較為豐富的機組變工況計算方法，其中包括汽輪機本體、凝汽器、加熱器、過熱器、再熱器和給水泵等的變工況計算。這種方法反映了設(shè)備的工作原理，物理意義明

14、確，其不足之處在于有些設(shè)備無法進行變工況計算，或者其變工況計算非常繁雜，不適于在線計算12，而簡化了的變工況計算有時計算誤差又太大。因此，在實際應(yīng)用中常采用試驗法與變工況計算法相結(jié)合的方法來確定參數(shù)運行標準值，先用機組變工況計算程序計算出主要的參數(shù)運行標準值，然后根據(jù)試驗數(shù)據(jù)對變工況結(jié)果進行修正。2.3 各項損失歸類熱力系統(tǒng)耗差分析中，各項損失一般分為兩類，即可控損失和不可控損失，相應(yīng)的參數(shù)為可控參數(shù)和不可控參數(shù)?；痣姀S熱力系統(tǒng)的眾多參數(shù)中，哪些參數(shù)是可控參數(shù)、哪些參數(shù)是不可控參數(shù)，至今還沒有一個確定的說法，比較多的是把主蒸汽溫度、主蒸汽壓力、再熱蒸汽壓力、給水溫度、過熱減溫水量、再熱減溫水量

15、等化歸為可控參數(shù)，而把加熱器端差、凝汽器過冷度、再熱蒸汽壓損、抽汽管道壓損等化歸為不可控參數(shù)13。這種分類方法比較直觀，但也比較籠統(tǒng)，沒有考慮到總煤耗偏差分配時的層次性，因而也就不能從更深層次上揭示火電廠熱力系統(tǒng)耗差分析的實質(zhì)。本文建議對火電廠熱力系統(tǒng)的各項損失使用圖1所示的分類方法。3 合理分配總煤耗偏差3.1 煤耗偏差計算方法分配總煤耗偏差是熱力系統(tǒng)耗差分析最為重要的一個問題，它建立在準確計算熱力系統(tǒng)熱經(jīng)濟性指標和合理確定參數(shù)運行標準值基礎(chǔ)之上。一般地，熱力系統(tǒng)耗差分析分配總煤耗偏差時都是使用下面的方法進行：將機組在實際運行值下的煤耗與假定機組在某一參數(shù)運行標準值下運行時的煤耗作對比，兩者

16、差值就是該參數(shù)所造成的煤耗偏差，對每一個運行參數(shù)都這樣計算，就可得到每一個運行參數(shù)偏離其運行標準值時所造成的煤耗偏差，這樣就可以把總的煤耗偏分配到每一個運行參數(shù)中去。這種分配方法是基本合理可行的。3.2 總煤耗偏分配的層次性本文認為，確定參數(shù)運行標準值和分配總煤耗偏差這兩個問題有內(nèi)在聯(lián)系，在使用上述煤耗偏計算方法時不應(yīng)割舍這種聯(lián)系，基于不同的比較標準計算出的參數(shù)運行標準值是不同的，由此而得到的煤耗偏差數(shù)值也不同，其所反映的物理意義也就不同。比較標準的不同，也就是總煤耗偏分配的層次不同，確定不同的比較標準，也就是確定合理分配總煤耗偏差的層次。機組額定工況通常是該機組的最優(yōu)運行工況，額定工況下的參

17、數(shù)值可以作為參數(shù)運行標準值，在比較標準上，它處于最高層次。實際運行中的機組受各種外界因素的制約，其當(dāng)前最優(yōu)運行工況很難達到額定工況，因此，本文把總煤耗偏差的分配劃分為幾個層次，在機組的實際運行工況和額定工況之間增加了兩個假想工況，即是當(dāng)前運行方式下的應(yīng)達工況和當(dāng)前最優(yōu)運行工況，如圖2所示。就目前國內(nèi)單臺機組運行水平來說，一般只有兩種運行方式可進行選擇：一是定壓運行方式，即在全負荷范圍內(nèi)只采用一個主蒸汽壓力來運行，比如取額定主蒸汽壓力；二是滑壓運行方式，即完全按照汽輪機生產(chǎn)廠家所提供的滑壓運行曲線來運行。這兩種運行方式的優(yōu)劣目前還沒有定論，但對于特定的機組，通過熱力試驗與變工況計算相結(jié)合的辦法基

18、本上能夠確定它在某一工況下的最優(yōu)運行工況，顯然，這是一理想工況。至于當(dāng)前運行方式下的應(yīng)達工況可以按照前面所述參數(shù)運行標準值的確定方法進行確定。這兩個假想工況下的各參數(shù)運行標準值確定后，結(jié)合實際運行工況和額定工況下就可以合理分配總煤耗偏差。當(dāng)前最優(yōu)運行工況是機組在當(dāng)前負荷和當(dāng)前環(huán)境下最理想的一種工作狀態(tài)，這種工作狀態(tài)可以通過對機組進行檢修和運行參數(shù)調(diào)整后達到，依照圖2所示的煤耗偏差分配層次的劃分，實際運行工況與當(dāng)前最優(yōu)運行工況兩者之間的煤耗偏差為可控損失。如前所述，機組額定工況是其最佳的工作狀態(tài)，但在給定負荷、給定運行環(huán)境（比如環(huán)境溫度）下，機組不可能達到這種最佳工作狀態(tài)，因此當(dāng)前最優(yōu)運行工況與額定工況之間的煤耗偏差為不可控損失