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摘要：基于反平衡法對于火电厂锅炉热效率的计算，我们提出了火电厂锅炉主要运行参数和目标数值发生差异时导致的煤消耗偏差数学处理模型。本模型给出了当锅炉运转时其主要运行参数和煤消耗之间的关系式，基于实例的探究，本模型可以适应实际情况，并且能够较为精确的计算出耗差值，为现场监测提供有力分析工具。
关键词：火力发电；锅炉效率；参数；耗差
为了使相关机组长时间处于较高水准的目标工作状态，工作人员需要实时了解机组工作过程中煤消耗偏差与热能产生情况，实现这一目标的具体手段是利用自动化设备对机组施行动态监控与零延迟分析。所谓的煤消耗偏差是指当前机组主要运行参数由于和目标参数值有差距而造成的煤消耗变化。工作人员对当前机组进行动态监控与零延迟分析，以此为基础进行耗差分析，进而了解是什么样的因素导致了当前机组有关效率发生变化。
一、火电站锅炉效率的数学模型
当前，在国内使用着很多不同版本的锅炉效率计算模型。基于通用锅炉性能试验规程，我们介绍正平衡法与反平衡法两种计算方式。
正平衡法是通过测定输入锅炉的热量和锅炉有效利用的热量来计算锅炉的效率，在实际的应用当中，针对燃料的消耗量的测定很困难，针对有效利用热量的测定更是难上加难，正平衡法的实际意义远小于理论意义。
反平衡法是通过测定火电站锅炉的诸多热损失进而计算锅炉效率，这一方法更贴合现实测量情况，在实践中普遍使用。利用反平衡法计算火电站锅炉的效率，需要掌握锅炉效率，同时需要确定火电站锅炉的各项热损失量。火电厂锅炉主要的热损失列举如下：排烟热损失、气体未完全燃烧的热损失、机械未完全燃烧的热损失、散热损失以及灰渣物理热损失，以下公式中 至 依次代表上述燃烧热损失。
火电站锅炉效率的计算公式：
??
针对锅炉的排烟热损失与机械未完全燃烧热损失，我们给出相关解释。
是由于排烟温度比外部环境温度高而造成热传递性热损失，它是火电站锅炉热损失中损耗最大的一项，占比一般在4%至8%之间，排烟的温度与排烟的容积是影响它的主要因素。其计算公式为：
其中， 为干烟气带走的热量与烟气所含水蒸气热量之和， 为输入的燃料热量；
是由于灰尘与炉渣燃烧不充分导致的物质热损失， 这一损失仅次于排烟热的损失。其计算公式为：
其中 为燃料中的基灰分含量， 为灰渣中平均碳量与燃煤灰量百分比， 为输入的燃料热量。
二、煤消耗偏差的数学模型
主要运行参数由于和目标参数值有差距而造成的煤消耗变化数学模型：
其中 是某一个参数和目标参数值有差距而引起的煤消耗相对变化量，这一数值为正值时表示煤消耗是增加的，这一数值为负值时表示煤消耗是减少的；
是某一参数和目标参数值有差距而引发的经济数值相对变化量。这一变化可以是相对效率的变化，比如我们熟知的锅炉效率与机组效率；这一变化亦可以是某一参数和目标参数值有差距导致的当前机组热耗率的相对变化量；
是火电厂发电基准的煤消耗比率， 是火电厂发电基准的煤消耗比率，该值的含义同 含义类似，这一数值为正值时表示经济量是增加的，这一数值为负值时表示经济量是减少的。
火电厂锅炉其他参数，例如排烟时的温度、含氧比率、飞灰含碳量等和目标参数值有差距时都会对经济量产生影响，这种对经济量产生的影响通过火电厂锅炉效率的变化加以反映。这种情况下，只需要针对这类参数进行其造成的锅炉效率相对变化量计算，就可以在误差范围内得到相应的 值。
三、若干因素变化引起的消耗差
（一）排火电厂锅炉排烟温度连续性改变引起的消耗差
如果我们假定仅有锅炉的排烟温度和目标参数值有差距而其余参数都为正常数值，那么依据排烟热损失的计算，我们可以直接得到由于排烟含氧量和目标参数值有差距导致的排烟损失变化量。
（二）火电厂锅炉飞灰燃烧含碳量改变引起的消耗差
飞灰中没有燃尽是火电厂锅炉中碳非完全燃烧热损失的主要体现。依据机械未完全燃烧损失 的有关计算式，我们可以直接得到飞灰含碳量和目标参数值有差距而导致的机械未完全燃烧损失变化量。
（三）火电厂锅炉排烟含氧量连续性改变引起的消耗差
火电厂锅炉普遍采用测量烟气中的含氧量进而监测是否有过量空气进入锅炉。依据排烟损失的相关计算式， 我们可以直接得到排烟含氧量和目标参数值有差距导致的排烟损失变化量。
四、结束语
数学模型与实际的匹配情况以及基本数值的可信程度直接决定了煤消耗偏差结果的精确性。采用科学合理的消耗偏差计算模型，可以实现精确计算火电厂锅炉主要运行参数由于和目标参数值有差距而造成的煤消耗变化，正确评估对电厂耗煤影响，科学合理指导指导工作人员采取有效措施解决问题，为火电厂降耗节能做出贡献。
参考文献：
[1]刘亮，李录平，柏湘杨等.混煤热解特性及燃烧过程的实验研究[J].动力工程，2006，26 （1）：130-134
[2]许振宇，陈鸿伟，高建强.火电厂锅炉主要运行参数的耗差分析[J].热力发电，2007，19（2）：16-18.
[3]康松，杨建明，等.汽轮机原理.中国电力出版社，2007
[4]陈鸿伟，林阿彪，方月兰，等.锅炉汽水系统运行参数的煤耗偏差分析[J].热力发电，2008， 37（10）：19-22.
关键词：火力发电；锅炉效率；参数；耗差
为了使相关机组长时间处于较高水准的目标工作状态，工作人员需要实时了解机组工作过程中煤消耗偏差与热能产生情况，实现这一目标的具体手段是利用自动化设备对机组施行动态监控与零延迟分析。所谓的煤消耗偏差是指当前机组主要运行参数由于和目标参数值有差距而造成的煤消耗变化。工作人员对当前机组进行动态监控与零延迟分析，以此为基础进行耗差分析，进而了解是什么样的因素导致了当前机组有关效率发生变化。
一、火电站锅炉效率的数学模型
当前，在国内使用着很多不同版本的锅炉效率计算模型。基于通用锅炉性能试验规程，我们介绍正平衡法与反平衡法两种计算方式。
正平衡法是通过测定输入锅炉的热量和锅炉有效利用的热量来计算锅炉的效率，在实际的应用当中，针对燃料的消耗量的测定很困难，针对有效利用热量的测定更是难上加难，正平衡法的实际意义远小于理论意义。
反平衡法是通过测定火电站锅炉的诸多热损失进而计算锅炉效率，这一方法更贴合现实测量情况，在实践中普遍使用。利用反平衡法计算火电站锅炉的效率，需要掌握锅炉效率，同时需要确定火电站锅炉的各项热损失量。火电厂锅炉主要的热损失列举如下：排烟热损失、气体未完全燃烧的热损失、机械未完全燃烧的热损失、散热损失以及灰渣物理热损失，以下公式中 至 依次代表上述燃烧热损失。
火电站锅炉效率的计算公式：
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针对锅炉的排烟热损失与机械未完全燃烧热损失，我们给出相关解释。
是由于排烟温度比外部环境温度高而造成热传递性热损失，它是火电站锅炉热损失中损耗最大的一项，占比一般在4%至8%之间，排烟的温度与排烟的容积是影响它的主要因素。其计算公式为：
其中， 为干烟气带走的热量与烟气所含水蒸气热量之和， 为输入的燃料热量；
是由于灰尘与炉渣燃烧不充分导致的物质热损失， 这一损失仅次于排烟热的损失。其计算公式为：
其中 为燃料中的基灰分含量， 为灰渣中平均碳量与燃煤灰量百分比， 为输入的燃料热量。
二、煤消耗偏差的数学模型
主要运行参数由于和目标参数值有差距而造成的煤消耗变化数学模型：
其中 是某一个参数和目标参数值有差距而引起的煤消耗相对变化量，这一数值为正值时表示煤消耗是增加的，这一数值为负值时表示煤消耗是减少的；
是某一参数和目标参数值有差距而引发的经济数值相对变化量。这一变化可以是相对效率的变化，比如我们熟知的锅炉效率与机组效率；这一变化亦可以是某一参数和目标参数值有差距导致的当前机组热耗率的相对变化量；
是火电厂发电基准的煤消耗比率， 是火电厂发电基准的煤消耗比率，该值的含义同 含义类似，这一数值为正值时表示经济量是增加的，这一数值为负值时表示经济量是减少的。
火电厂锅炉其他参数，例如排烟时的温度、含氧比率、飞灰含碳量等和目标参数值有差距时都会对经济量产生影响，这种对经济量产生的影响通过火电厂锅炉效率的变化加以反映。这种情况下，只需要针对这类参数进行其造成的锅炉效率相对变化量计算，就可以在误差范围内得到相应的 值。
三、若干因素变化引起的消耗差
（一）排火电厂锅炉排烟温度连续性改变引起的消耗差
如果我们假定仅有锅炉的排烟温度和目标参数值有差距而其余参数都为正常数值，那么依据排烟热损失的计算，我们可以直接得到由于排烟含氧量和目标参数值有差距导致的排烟损失变化量。
（二）火电厂锅炉飞灰燃烧含碳量改变引起的消耗差
飞灰中没有燃尽是火电厂锅炉中碳非完全燃烧热损失的主要体现。依据机械未完全燃烧损失 的有关计算式，我们可以直接得到飞灰含碳量和目标参数值有差距而导致的机械未完全燃烧损失变化量。
（三）火电厂锅炉排烟含氧量连续性改变引起的消耗差
火电厂锅炉普遍采用测量烟气中的含氧量进而监测是否有过量空气进入锅炉。依据排烟损失的相关计算式， 我们可以直接得到排烟含氧量和目标参数值有差距导致的排烟损失变化量。
四、结束语
数学模型与实际的匹配情况以及基本数值的可信程度直接决定了煤消耗偏差结果的精确性。采用科学合理的消耗偏差计算模型，可以实现精确计算火电厂锅炉主要运行参数由于和目标参数值有差距而造成的煤消耗变化，正确评估对电厂耗煤影响，科学合理指导指导工作人员采取有效措施解决问题，为火电厂降耗节能做出贡献。
参考文献：
[1]刘亮，李录平，柏湘杨等.混煤热解特性及燃烧过程的实验研究[J].动力工程，2006，26 （1）：130-134
[2]许振宇，陈鸿伟，高建强.火电厂锅炉主要运行参数的耗差分析[J].热力发电，2007，19（2）：16-18.
[3]康松，杨建明，等.汽轮机原理.中国电力出版社，2007
[4]陈鸿伟，林阿彪，方月兰，等.锅炉汽水系统运行参数的煤耗偏差分析[J].热力发电，2008， 37（10）：19-22.