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【摘 要】 平顶山姚孟第二发电有限公司#1号锅炉在进入2012年9月份以来，其发电煤耗较上年同期升高了1克左右。锅炉煤耗的升高不仅不符合国家节能减排的要求，同时也不利于公司深入挖潜，增加效益的目标。为了查找机组发电煤耗升高的原因，姚孟公司的专业技术人员一方面深入现场了解情况，收集大量信息，另一方面查找相关资料，为解决问题提供理论依据，经过分析与实际调整，成功的查找出煤耗升高的原因并采取相应的措施降低煤耗。本文对引发煤耗升高的原因查找、过程分析以及解决措施进行了详细的阐述。
【关键词】 发电煤耗;炉本体及制粉系统漏风;排烟温度;一次风压
前言：
近年来，国家对环保要求越来越严，因此各大电厂更是把节能降耗当作一项重要任务来抓，电厂煤耗高，不仅影响了自身的经济效益，更对环境造成了破坏，因此对于姚孟第二发电有限公司#1号锅炉发电煤耗升高的现象各专业技术人员非常重视，第一时间确定了分析目标，通过理论分析，并结合现场实践经验，进行了详细的原因查找以及分析。
一、姚孟第二发电有限责任公司#1锅炉概况
平顶山姚孟第二发电有限公司#1炉为英国三井巴布科克能源有限公司改造的MB-950-16.8-545/545型锅炉。
锅炉采用英国三井巴布科克能源有限公司改造的单炉体、双炉膛π型布置、四角切圆燃烧、固态排渣、低质量流速、具有正流量响应特性的垂直管圈水冷壁、亚临界压力、中间再热式直流锅炉。
该炉采用乏气送粉双炉膛四角切圆燃烧方式。每台排粉机出口有8根一次风管，分别到双炉膛同层一次风喷口的8个角。每个炉膛设有4层直流煤粉喷燃器，5层二次风喷嘴，煤粉喷燃器与二次风喷嘴相间布置，形成均等配风;燃烧器四角布置，在炉内形成切圆燃烧方式，整个锅炉共有16×2只煤粉喷嘴，20×2只二次风喷嘴，在每角燃烧器的最上方是两层燃尽风喷口。
锅炉采用的是锥形钢球磨煤机，中间储仓式制粉系统。每台炉由四套制粉设备组成，两套制粉设备共用一个粉仓。设计煤粉细度R90=18%～23%。
锅炉风烟系统由一次风系统、二次风系统和对流烟道组成，配有两台送风机、两台引风机、两台容克式空气预热器。
进入2012年9月份以来，#1炉发电煤耗较上年同期升高了1克左右，排烟温度一直偏高不下，比去年同期高约7℃左右，影响供电煤耗1.19g/KWh。经分析发现，造成排烟温度偏高的原因主要是炉本体及制粉系统漏风、一次风压过高等原因。经采取更换设备或修补漏风点、做试验确定最佳一次风压等措施及锅炉燃烧优化调整后，排烟温度均恢复正常，锅炉效率相应提高0.5%。
二、发电煤耗升高现状调查
1.对于#1号机组发电煤耗升高的情况，专业技术人员于2013年1月20日对#1锅炉11年9月至12月和12年9月至12月的发电煤耗进行了调查，总结出下列图表，并绘出了相应折线图：
项目 2011年（克/kwh） 2012年（克/kwh）
9月 303.59 304.67
10月 303.62 305.00
11月 303.71 304.81
12月 303.57 304.76
平均 303.62 304.81
由上图可以看出，2012年的平均发电煤耗304.81克/kwh，较2011年的303.62克/kwh上涨了1.19克/kwh。
2.同时，于2013年2月15日对12年9月份以来的影响发电煤耗的因素进行了调查，发现排烟温度较上年增加了约7℃，如下图。
时间 9月（℃） 10月（℃） 11月（℃） 12月（℃） 平均（℃）
2012年 125.62 125.55 124.91 123.76 124.96
2011年 118.27 117.62 117.82 118.11 117.955
增减 7.35 7.93 7.09 5.65 7.005
3. 2013年2月17日，现场技术人员对2012年9月份以来的排烟温度及影响发电煤耗的其它因素进一步和同期进行了调查比较，并对其对发电煤耗的影响进行了测算，绘制了发电煤耗影响因素组成频数表及排列图。
因素 2012年较2011年同期煤耗升降（g/KWh） 比率% 累计比率
%
9月 10月 11月 12月 9-12月平均
排烟温度 1.008 0.91 0.865 0.621 0.851 71.633% 71.63%
凝器真空 -0.06 0.06 0.18 0.06 0.06 5.051% 76.68%
氧量 0.04 -0.04 0.09 0.12 0.053 4.461% 81.14%
凝器端差 -0.024 0.048 0.088 0.056 0.042 3.535% 84.68%
再热汽温 -0.032 0.017 0.0099 0.053 0.012 1.01% 85.69%
其它 0.17 0.19 0.15 0.17 0.17 14.31% 100%
合计 1.102 1.185 1.3829 1.08 1.188 100%
发电煤耗影响因素组成排列图
通过对排列图的分析，可以明显的看出，“排烟温度”高是造成#1锅炉发电煤耗升高的主要因素。
三、原因分析
结合#1机组的生产现状，专业技术人员对影响#1锅炉排烟温度高的因素进行了广泛深入的分析，列举出如下影响到锅炉煤耗的因素，并进行逐个分析排查：
1.参数测量不准：对排烟温度测量的准确性进行相应的热工校验，校验前后排烟温度数值没有明显变化，因此可排除排烟温度测量不准方面的影响; 2.空预器换热面设计面积不足：通过查阅了厂家提供的空预器设计资料，又对照了300MW机组的设计标准，发现设计面积完全满足要求。
3.煤质差原因：在联系更换了煤种之后，燃煤发热量与之前的相差了500kcal/kg，灰份和挥发份也相差很大，但排烟温度几乎没有变化，如下煤质分析报告;
4.水质差原因：联系化学对给水及主、再热蒸汽均进行了取样化验，化验结果均符合国标要求。
5.炉本体及制粉系统漏风原因：
炉膛出口过量空气系数可表示为：
（1）α1"=△α1+△αzf+△αlf+βky"
式中：α1"──炉膛出口过量空气系数;
△α1──炉膛漏风系数;
△αzf──制粉系统漏风系数;
△αlf──一次风中掺冷风系数;
βky"──空气预热器出口过量空气系数。
由式（1）可知：在炉膛出口过量空气系数不变的情况下，炉膛及制粉系统漏风将使送风量下降，空气预热器的传热系数K下降。送风量下降又使空气预热器出口热风温度升高，传热温差下降。K及传热温差的下降均使空气预热器的吸热量降低，导致排烟温度升高。另外，空气预热器前部的烟道漏风也使烟温下降，传热温压降低，使受热面的吸热量下降，排烟温度升高。
经运行人员检查核实，#1炉本体及制粉系统主要漏风点有：
（1）捞渣机两头浸水档扳未关严，漏风严重
（2）炉本体部分人孔门未关严漏风
（3）#1～4制粉系统粗粉分离器出口管处磨烂，漏风严重
（4）#1～4制粉系统细粉分离器出口管处磨烂，漏风严重
（5）#1～4制粉系统细、粗粉分离器防爆门磨烂，漏风严重
（6）#4制粉系统木屑分离器检查孔，漏风严重
（7）#1～4给煤机取样孔，漏风
6.一次风速高原因：现场对一次风压进行了多次调整试验，最终确定将一次风压由4.5降至3.9KPa，排烟温度逐渐由123.53℃降至了120.41℃，说明降低一次风速能够达到降低排烟温度的效果。
一次风压调整前
一次风压调整后
四、解决措施
经过上述原因分析，基本确定引起#1号机组发电煤耗上升的主要原因有两点，一是一次风压过高，二是炉本体及制粉系统漏风，专业技术人员针对上述两项问题及时采取了针对性措施：
1.降低一次风压
因为一次风压降低，一次风管内可能积粉，所以不能无限制地降低一次风压，于2013年5月5日-12日对制粉系统各个负荷下的一次风压进行了调整试验，在控制室降低一次风压的同时，就地派专人用点温计对一次风管温度进行测量，防止堵管现象发生，最终确定了最佳一次风压为3.6KPa。
一次风压降低后，排烟温度平均降低了5℃，连续几个月里均按此风压运行，排烟温度未出现反复现象。
2.修复炉本体及制粉系统漏风部位
5月11日，运行人员将炉本体及制粉系统漏风处进行了统计，自5月12日开始，逐一对漏风处进行了修补，特别严重的将管道进行了更换。经治理，消除了炉本体及制粉系统主要漏风点：
①#1～4制粉系统粗粉分离器出口管磨漏处进行补焊，漏风消除。
②捞渣机两头浸水挡板关上，并进行固定，漏风消除。
③#1～4制粉系统细粉分离器出口管处磨漏处进行补焊，漏风消除。
④#1～4制粉系统细、粗粉分离器防爆门磨烂，进行更换，漏风消除。
漏风问题解决后，制粉系统温度均在原基础上平均增加了10℃（由75℃增加到了85℃），排烟温度平均降低了5℃。
3.采取措施后，专业技术人员连续几个月对排烟温度及发电煤耗进行了跟踪统计，结果如下表所示：
排烟温度记录表
时间 9月（℃） 10月（℃） 11月（℃） 12月（℃） 平均（℃）
2012年 125.62 125.55 124.91 123.76 124.96
2013年 115.25 115.79 115.16 114.91 115.28
增减 -10.37 -9.76 -9.75 -8.85 -9.68
2013年9月至12月#1炉发电煤耗
项目 2013年（克/kwh）
9月 303.21
10月 303.32
11月 303.19
12月 303.08
平均 303.2
同时，又对前后的发电煤耗进行了对比，如下图所示。
4.经济效益分析
通过上述措施的实施，一号机组的发电煤耗由304.81克/KWh降低到了303.2克/KWh，按每年发电量15亿kwh，每吨标煤按720元计算，每年可节约资金：15*100*720*（304.81-303.2）=173.88（万元）。为公司创造了巨大经济效益。
五、结束语
本文从分析#1锅炉发电煤耗偏高的原因入手，认为锅炉系统及制粉系统漏风和一次风压过高是导致排烟温度偏高的主要原因。接着针对这些原因，采取了堵漏风、降风压等技术措施，对其进行了治理。治理后的排烟温度比治理前降低了9℃，发电煤耗降低了1.61g/KWh，达到了预期的目的，不仅为姚电公司创造了可观的经济利益，也为国家节能减排作出的贡献。
参考文献：
[1]《空预器设计说明书》
[2]《水汽质量标准》
[3]《300MW机组集控运行规程》
【关键词】 发电煤耗;炉本体及制粉系统漏风;排烟温度;一次风压
前言：
近年来，国家对环保要求越来越严，因此各大电厂更是把节能降耗当作一项重要任务来抓，电厂煤耗高，不仅影响了自身的经济效益，更对环境造成了破坏，因此对于姚孟第二发电有限公司#1号锅炉发电煤耗升高的现象各专业技术人员非常重视，第一时间确定了分析目标，通过理论分析，并结合现场实践经验，进行了详细的原因查找以及分析。
一、姚孟第二发电有限责任公司#1锅炉概况
平顶山姚孟第二发电有限公司#1炉为英国三井巴布科克能源有限公司改造的MB-950-16.8-545/545型锅炉。
锅炉采用英国三井巴布科克能源有限公司改造的单炉体、双炉膛π型布置、四角切圆燃烧、固态排渣、低质量流速、具有正流量响应特性的垂直管圈水冷壁、亚临界压力、中间再热式直流锅炉。
该炉采用乏气送粉双炉膛四角切圆燃烧方式。每台排粉机出口有8根一次风管，分别到双炉膛同层一次风喷口的8个角。每个炉膛设有4层直流煤粉喷燃器，5层二次风喷嘴，煤粉喷燃器与二次风喷嘴相间布置，形成均等配风;燃烧器四角布置，在炉内形成切圆燃烧方式，整个锅炉共有16×2只煤粉喷嘴，20×2只二次风喷嘴，在每角燃烧器的最上方是两层燃尽风喷口。
锅炉采用的是锥形钢球磨煤机，中间储仓式制粉系统。每台炉由四套制粉设备组成，两套制粉设备共用一个粉仓。设计煤粉细度R90=18%～23%。
锅炉风烟系统由一次风系统、二次风系统和对流烟道组成，配有两台送风机、两台引风机、两台容克式空气预热器。
进入2012年9月份以来，#1炉发电煤耗较上年同期升高了1克左右，排烟温度一直偏高不下，比去年同期高约7℃左右，影响供电煤耗1.19g/KWh。经分析发现，造成排烟温度偏高的原因主要是炉本体及制粉系统漏风、一次风压过高等原因。经采取更换设备或修补漏风点、做试验确定最佳一次风压等措施及锅炉燃烧优化调整后，排烟温度均恢复正常，锅炉效率相应提高0.5%。
二、发电煤耗升高现状调查
1.对于#1号机组发电煤耗升高的情况，专业技术人员于2013年1月20日对#1锅炉11年9月至12月和12年9月至12月的发电煤耗进行了调查，总结出下列图表，并绘出了相应折线图：
项目 2011年（克/kwh） 2012年（克/kwh）
9月 303.59 304.67
10月 303.62 305.00
11月 303.71 304.81
12月 303.57 304.76
平均 303.62 304.81
由上图可以看出，2012年的平均发电煤耗304.81克/kwh，较2011年的303.62克/kwh上涨了1.19克/kwh。
2.同时，于2013年2月15日对12年9月份以来的影响发电煤耗的因素进行了调查，发现排烟温度较上年增加了约7℃，如下图。
时间 9月（℃） 10月（℃） 11月（℃） 12月（℃） 平均（℃）
2012年 125.62 125.55 124.91 123.76 124.96
2011年 118.27 117.62 117.82 118.11 117.955
增减 7.35 7.93 7.09 5.65 7.005
3. 2013年2月17日，现场技术人员对2012年9月份以来的排烟温度及影响发电煤耗的其它因素进一步和同期进行了调查比较，并对其对发电煤耗的影响进行了测算，绘制了发电煤耗影响因素组成频数表及排列图。
因素 2012年较2011年同期煤耗升降（g/KWh） 比率% 累计比率
%
9月 10月 11月 12月 9-12月平均
排烟温度 1.008 0.91 0.865 0.621 0.851 71.633% 71.63%
凝器真空 -0.06 0.06 0.18 0.06 0.06 5.051% 76.68%
氧量 0.04 -0.04 0.09 0.12 0.053 4.461% 81.14%
凝器端差 -0.024 0.048 0.088 0.056 0.042 3.535% 84.68%
再热汽温 -0.032 0.017 0.0099 0.053 0.012 1.01% 85.69%
其它 0.17 0.19 0.15 0.17 0.17 14.31% 100%
合计 1.102 1.185 1.3829 1.08 1.188 100%
发电煤耗影响因素组成排列图
通过对排列图的分析，可以明显的看出，“排烟温度”高是造成#1锅炉发电煤耗升高的主要因素。
三、原因分析
结合#1机组的生产现状，专业技术人员对影响#1锅炉排烟温度高的因素进行了广泛深入的分析，列举出如下影响到锅炉煤耗的因素，并进行逐个分析排查：
1.参数测量不准：对排烟温度测量的准确性进行相应的热工校验，校验前后排烟温度数值没有明显变化，因此可排除排烟温度测量不准方面的影响; 2.空预器换热面设计面积不足：通过查阅了厂家提供的空预器设计资料，又对照了300MW机组的设计标准，发现设计面积完全满足要求。
3.煤质差原因：在联系更换了煤种之后，燃煤发热量与之前的相差了500kcal/kg，灰份和挥发份也相差很大，但排烟温度几乎没有变化，如下煤质分析报告;
4.水质差原因：联系化学对给水及主、再热蒸汽均进行了取样化验，化验结果均符合国标要求。
5.炉本体及制粉系统漏风原因：
炉膛出口过量空气系数可表示为：
（1）α1"=△α1+△αzf+△αlf+βky"
式中：α1"──炉膛出口过量空气系数;
△α1──炉膛漏风系数;
△αzf──制粉系统漏风系数;
△αlf──一次风中掺冷风系数;
βky"──空气预热器出口过量空气系数。
由式（1）可知：在炉膛出口过量空气系数不变的情况下，炉膛及制粉系统漏风将使送风量下降，空气预热器的传热系数K下降。送风量下降又使空气预热器出口热风温度升高，传热温差下降。K及传热温差的下降均使空气预热器的吸热量降低，导致排烟温度升高。另外，空气预热器前部的烟道漏风也使烟温下降，传热温压降低，使受热面的吸热量下降，排烟温度升高。
经运行人员检查核实，#1炉本体及制粉系统主要漏风点有：
（1）捞渣机两头浸水档扳未关严，漏风严重
（2）炉本体部分人孔门未关严漏风
（3）#1～4制粉系统粗粉分离器出口管处磨烂，漏风严重
（4）#1～4制粉系统细粉分离器出口管处磨烂，漏风严重
（5）#1～4制粉系统细、粗粉分离器防爆门磨烂，漏风严重
（6）#4制粉系统木屑分离器检查孔，漏风严重
（7）#1～4给煤机取样孔，漏风
6.一次风速高原因：现场对一次风压进行了多次调整试验，最终确定将一次风压由4.5降至3.9KPa，排烟温度逐渐由123.53℃降至了120.41℃，说明降低一次风速能够达到降低排烟温度的效果。
一次风压调整前
一次风压调整后
四、解决措施
经过上述原因分析，基本确定引起#1号机组发电煤耗上升的主要原因有两点，一是一次风压过高，二是炉本体及制粉系统漏风，专业技术人员针对上述两项问题及时采取了针对性措施：
1.降低一次风压
因为一次风压降低，一次风管内可能积粉，所以不能无限制地降低一次风压，于2013年5月5日-12日对制粉系统各个负荷下的一次风压进行了调整试验，在控制室降低一次风压的同时，就地派专人用点温计对一次风管温度进行测量，防止堵管现象发生，最终确定了最佳一次风压为3.6KPa。
一次风压降低后，排烟温度平均降低了5℃，连续几个月里均按此风压运行，排烟温度未出现反复现象。
2.修复炉本体及制粉系统漏风部位
5月11日，运行人员将炉本体及制粉系统漏风处进行了统计，自5月12日开始，逐一对漏风处进行了修补，特别严重的将管道进行了更换。经治理，消除了炉本体及制粉系统主要漏风点：
①#1～4制粉系统粗粉分离器出口管磨漏处进行补焊，漏风消除。
②捞渣机两头浸水挡板关上，并进行固定，漏风消除。
③#1～4制粉系统细粉分离器出口管处磨漏处进行补焊，漏风消除。
④#1～4制粉系统细、粗粉分离器防爆门磨烂，进行更换，漏风消除。
漏风问题解决后，制粉系统温度均在原基础上平均增加了10℃（由75℃增加到了85℃），排烟温度平均降低了5℃。
3.采取措施后，专业技术人员连续几个月对排烟温度及发电煤耗进行了跟踪统计，结果如下表所示：
排烟温度记录表
时间 9月（℃） 10月（℃） 11月（℃） 12月（℃） 平均（℃）
2012年 125.62 125.55 124.91 123.76 124.96
2013年 115.25 115.79 115.16 114.91 115.28
增减 -10.37 -9.76 -9.75 -8.85 -9.68
2013年9月至12月#1炉发电煤耗
项目 2013年（克/kwh）
9月 303.21
10月 303.32
11月 303.19
12月 303.08
平均 303.2
同时，又对前后的发电煤耗进行了对比，如下图所示。
4.经济效益分析
通过上述措施的实施，一号机组的发电煤耗由304.81克/KWh降低到了303.2克/KWh，按每年发电量15亿kwh，每吨标煤按720元计算，每年可节约资金：15*100*720*（304.81-303.2）=173.88（万元）。为公司创造了巨大经济效益。
五、结束语
本文从分析#1锅炉发电煤耗偏高的原因入手，认为锅炉系统及制粉系统漏风和一次风压过高是导致排烟温度偏高的主要原因。接着针对这些原因，采取了堵漏风、降风压等技术措施，对其进行了治理。治理后的排烟温度比治理前降低了9℃，发电煤耗降低了1.61g/KWh，达到了预期的目的，不仅为姚电公司创造了可观的经济利益，也为国家节能减排作出的贡献。
参考文献：
[1]《空预器设计说明书》
[2]《水汽质量标准》
[3]《300MW机组集控运行规程》