本站原创【摘 要】我国能源相对不足,远远低于世界平均水平,经济发展与能源利用和环保矛盾日益突出.而火力发电企业是我国能源利用量和污染排放的关键行业,是实现节能减排目标的主力军.本文主要研究了火力发电企业中火电厂的节能评价体系框架,遵照评价体系框架的设计原则构建了一套比较完善的火电厂节能评价指标体系,确定了指标评价的标准,将火电厂的实际运行的经济性能进行实时监测和分析,研发相应地节能评估软件运用于机组实际运行之中,实现机组得实时能损监测和分析.
【关 键 词】火力发电企业；节能评估；指标体系
火电厂节能是电力发电企业节能减排的重点,国内外的学者从其他各个方面阐述了自己的独到见解.从宏观角度方面,大部分学者提出要发展新型替代传统能源,他们主张建立新型电厂用清洁可再生能源作为发电原料.更多的学者对火电厂节能是通过微观方面进行研究的,他们着重从火电厂每个生产环节进行全面合理分析,从中找到节能的突破口.把火电厂致力于电力生产和销售结合在一起的模式进行分析,提出通过优化火电输送过程中的线路的途径,从而来提高用电效率.
在火电厂节能评估体系框架的构建方面,相关的文献论述比较,他们大多集中在具体的某个火电厂或某个节能技术方面的创新或技术改进的经济评价上,很少有文献提到建立一个系统从而全面准确的对火电厂节能进行评估,基于此情况本文对火电厂节能进行系统化,框架式的总体评估.
1火电厂节能评价指标体系的构建
1.1热经济指标的关系
对各种运行条件变化对机组实际运行性能指标影响的分析,就是对表征性能的热经济指标的影响进行分析.常用的热经济指标有：电厂标准煤耗率bb、汽轮发电机组热效率q、电厂热效率ηcp和汽轮机内效率ηi.
热力设备经济性的变化可用上述指标的绝对变化和相对变化来表示,若用带“′”表示变化后数值,对于热效率（以ηi为例）则有：
绝对变化量
（1-1）
相对变化量,
（1-2）
（1-3）
类似,同样有、、、、、、、.
显然,绝对或相对变化量符号可正可负,正号表示热经济性得到改善,反之热经济性下降.指标变化的绝对量在工程上既通常所说的煤耗降低了多少克,热耗降低了多少千焦；指标变化的相对量在工程上就是指经济性提高了百分之几,煤耗降低了百分之几,热耗下降了百分之几等.在热经济性变化不大时,有：
；；；（1-4）
上述关系在分析热经济性变化时非常有用,它使我们能根据已知任一热经济指标的相对变化,就能直接求出其它与之有关的热经济性指标的相对及绝对变化值.在机组性能实时分析中,为了使运行人员便于分析机组运行状态,本文将机组热经济性变化最终统一到的电厂标准煤耗变化上来,即用电厂标准煤耗变化作为标准来评价机组的实时运行状态.这样根据运行机组热经济性相对变化之间的关系,可得到如下模型：
（1-5）
（1-6）
式中
—某参数偏离目标值带来的标准煤耗绝对变化量,g/（kW.h）；
—某参数偏离目标值导致某分效率或电厂总效率的相对变量,%.
其中,（1-5）式的负号表示效率变化方向与标准煤耗变化方向相反,即煤耗变化与热耗变化方向与机组经济性变化方向相反.机组某分效率增加,煤耗、热耗下降,机组经济性更好；反之亦然.
因此,当某一运行参数偏离目标值时,只要根据具体情况分析该偏差对整个系统的影响,计算出相应的或就可以根据（1-5）或（1-6）式求出该参数偏差产生的煤耗变化量.
2锅炉主要节能指标及计算
锅炉节能评价指标主要如下：
（1）锅炉热效率：锅炉热效率是指锅炉输出热量占输入热量的百分率.其测试方法有两种：输入-输出热量发（正平衡法）和热损失法（反平衡法）锅炉效率按GB/T10184进行测试和计算.锅炉热效率以统计期最近一次实验报告的结果作为考核依据.
定义式：
（2-1）
其中：Q—吸热总量,KJ/h.
B—燃料量,KJ/h.
Qd—燃料低位发热量,KJ/kg
计算方法：按照国标GB10184—88的规定,锅炉热效率采用热损失法来确定,即：
（2-2）
式中q2—排烟热损失,%；
—可燃气体未完全燃烧热损失,%；
—固体未完全燃烧热损失,%；
—锅炉散热损失,%；
—灰渣物理热损失,%.
排烟热损失
排烟热损失是由于锅炉排烟带走了一部分热量造成的热损失,其大小与烟气量、排烟与基准温度、烟气中水蒸汽的显热有关.一般锅炉燃煤介于无烟煤和贫煤之间,计算可采用如下简化公式：
（2-3）
式中
—排烟处过量空气系数,锅炉可取为1.45；
—排烟温度,℃；
—基准温度,℃.
化学不完全燃烧热损失
化学不完全燃烧热损失是由于烟气中含有可燃气体CO造成的热损失,主要受燃料性质、过量空气系数、炉内温度和空气动力状况等影响,可采用下列经验公式计算：
（2-4）
式中
CO—排烟的干烟气中一氧化碳的容积含量百分率,%.
机械未完全燃烧热损失
机械未完全燃烧热损失主要是由锅炉烟气带走的飞灰和炉底放出的炉渣中含有未参加燃烧的碳所造成的,取决于燃料性质和运行人员的操作水平,简化计算公式为：
（2-5）
式中
—入炉煤收到基灰分含量百分,%
—飞灰可燃物含量,%
—入炉煤收到基低位发热量,kJ/kg.
散热损失q5
散热损失q5是锅炉范围内炉墙、管道向四周环境散失的热量占总输入热量的百分率,计算公式为：
（2-6）
式中
De—锅炉的额定负荷,t/h；
D—锅炉的实际负荷,t/h.
灰渣物理热损失q6
灰渣物理热损失q6包括灰渣带走的热损失和冷却热损失.当燃煤的折算灰分小于10%时,固态排渣火式炉可忽略炉渣的物理热损失；火床炉及液态排渣炉、旋风炉可忽略飞灰的物理热损失.
（2）排烟温度：锅炉排烟温度是指锅炉范围内最后一个受热面出口排出烟气的平均温度.排烟温度测点应尽可能靠近末级受热面出口处,应采用网格法多点测量平均排烟温度.根据排烟损失计算式,可以得到排烟温度变化对排烟损失的关系式：
（2-7）
锅炉效率相对变化值为：
（2-8）
式中
—排烟温度实测值；
—排烟温度目标值.
所以取,根据（1-7）式计算出因排烟温度偏离目标值而使机组煤耗量变化为：
（2-9）
排烟温度（修正值）在统计期间实测值不大于目标值的3%.即：
（2-10）