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【摘 要】降低煤耗是火电厂急需解决的一个重大问题，本文以耗差分析方法为理论基础，从给水水质指标的角度出发，研究了水质指标的变化对煤耗的影响。使用加热设备模拟锅炉试验，得出机组煤耗与给水水质指标之间的关系，将锅炉水质指标与煤耗率联系起来，建立了耗差分析的模型。
【关键词】水质指标 锅炉给水 节能
一、前言
节能减排是实现我国可持续发展战略的重要方法之一，火电厂作为煤炭消耗的主要单位，其首要目标就是在提高生产能力的同时，降低机组的供电煤耗率[1]。通过监测机组的供电煤耗等技术经济指标，开发火电机组节能计算软件，是一种非常有效的降低煤耗率的方法[2]。基于耗差分析理论的火电厂在线节能监测系统能够实时监测和分析热力设备、系统和运行方式的节能状态，以指导运行人员进行正确的操作，使机组在最经济的状态下安全运行，从而达到节能降耗的目的。本文以耗差分析为理论基础，主要研究了给水水质指标对煤耗的影响。
二、耗差分析的原理
通过监测机组运行时的部分关键参数，分析监测结果并将这些参数的实际计算值与目标值进行比较，从而得出这些参数偏离目标值时对基准煤耗的影响，这就是火电机组的耗差分析法，也叫能损分析法[3]。
三、影响煤耗的因素
一个重要的影响煤耗的因素就是给水温度，在生产运行中它的实际值一般要低于设计值，造成这个结果的原因有三个：一是没有使用高温加热器，使得给水温度一直偏低；二是加热器效率低，其主要原因是疏水器的故障率高；三是换热器效率偏低。
另一个重要的因素是来自锅炉本体的汽水损失，其中泄漏、锅炉疏水、排污是几种普遍的锅炉本体汽水损失。在运行过程中，只有加大锅炉连续排污量，才能减少锅炉用水回水碱度和铁钠含量经常超过锅炉水质标准的影响，从而保证了炉水及过热蒸汽的品质。但是，该方法的实施会产生多于设计值的汽水损失，不仅增加了锅炉的煤耗，还损失了很大的热量。提高3%的锅炉连续排污率会使产汽煤耗也会随之上升1.0%，约为0.8kg/t。
四、模拟实验
配制钠离子标准溶液作为实验对象，其离子浓度为1g/L。为了使实验现象更加明显，把钠离子浓度放大适当的倍数，配成多个不同浓度的溶液。在溶液的体积相同的情况下，对碳酸钠溶液进行加热，并记录温度和加热时间，计算溶液升温过程中的吸热量，统计吸热规律。进行重复性实验，确保实验数据的准确性。
吸热量计算公式为：
（1）
式中：表示混合溶液的比热容，表示溶液质量，为所设定的记录温度，为初始温度。
根据锅炉给水质量标准，将无水碳酸钠溶液的钠离子浓度配制为5g/L，10 g/L，20 g/L，30 g/L，40 g/L，利用加热装置，进行多次重复实验，将每次实验中达到设定温度所用的时间进行记录。通过这个模拟实验，得出了钠离子的吸热规律，并且计算了不同浓度的钠离子对应的吸热量，建立了钠离子的浓度与吸热量的耗差分析模型。
五、煤耗计算
利用上述实验的结果，求出钠离子与吸热量的关系式，利用这个关系式计算钠离子煤耗。具体方法是根据用式（2），将得出的吸热量转化成标准煤耗，其中标准煤是指每千克收到基低位热值为29.27兆焦（MJ）（相当于7000卡）的煤。
（2）
该标准煤耗就是钠离子所影响的平均煤耗（目标值），实时煤耗为钠离子在线采集值与目标值进行比较而得出煤耗偏差。计算结果表明，当钠离子的浓度增加时，相应的标准煤耗值会随之增加，耗煤量也会增大；反之，钠离子的浓度降低时，相应的标准煤耗值会降低，耗煤量也会减少。
按照这个方法，利用电厂每天的给水数据，对给水数据中所包含的离子进行计算，即可计算出这些离子每天的煤耗量。从而帮助运行人员及时的调整工况，从而实现机组运行煤耗接近于最佳值这一目标。
六、结语
本文通过使用加热设备模拟锅炉试验，分析了锅炉给水水质指标对火电厂机组能耗的影响，进行了离子吸热量试验，实验得出了钠离子的吸热规律，计算了不同浓度的钠离子对应的吸热量，建立了钠离子的浓度与吸热量的耗差分析模型，并将吸热量的值转化成标准煤耗，计算了不同浓度钠离子的煤耗量。从而得出机组煤耗与给水水质指标之间的关系，将锅炉水质指标与煤耗率联系起来，建立了耗差分析的模型。实验结果表明，当给水水质中某一离子的浓度增加时，相应的标准煤耗值会随之增加，耗煤量也会增大；反之，当离子的浓度降低时，相应的标准煤耗值会降低，耗煤量也会减少。可以利用这个规律，研制节能软件，从而及时指导运行人员及时调整运行工况，使火电机组处于经济运行状态，达到节能的目的。
参考文献：
[1]王伟，王佳音，张冬.火电厂运行优化系统的现状与发展前景[J].电气应用.2012，30（9）：40-43
[2]赵志红，丁艳，袁隆基等.火电厂锅炉给水温度耗差分析模型的建立[J].锅炉技术.2011，5（42）：24-26
[3]王盟，袁隆基，赵志红.火电厂主要参数耗差分析模型的建立[J].能源与环境.2012（04）：8-10
【关键词】水质指标 锅炉给水 节能
一、前言
节能减排是实现我国可持续发展战略的重要方法之一，火电厂作为煤炭消耗的主要单位，其首要目标就是在提高生产能力的同时，降低机组的供电煤耗率[1]。通过监测机组的供电煤耗等技术经济指标，开发火电机组节能计算软件，是一种非常有效的降低煤耗率的方法[2]。基于耗差分析理论的火电厂在线节能监测系统能够实时监测和分析热力设备、系统和运行方式的节能状态，以指导运行人员进行正确的操作，使机组在最经济的状态下安全运行，从而达到节能降耗的目的。本文以耗差分析为理论基础，主要研究了给水水质指标对煤耗的影响。
二、耗差分析的原理
通过监测机组运行时的部分关键参数，分析监测结果并将这些参数的实际计算值与目标值进行比较，从而得出这些参数偏离目标值时对基准煤耗的影响，这就是火电机组的耗差分析法，也叫能损分析法[3]。
三、影响煤耗的因素
一个重要的影响煤耗的因素就是给水温度，在生产运行中它的实际值一般要低于设计值，造成这个结果的原因有三个：一是没有使用高温加热器，使得给水温度一直偏低；二是加热器效率低，其主要原因是疏水器的故障率高；三是换热器效率偏低。
另一个重要的因素是来自锅炉本体的汽水损失，其中泄漏、锅炉疏水、排污是几种普遍的锅炉本体汽水损失。在运行过程中，只有加大锅炉连续排污量，才能减少锅炉用水回水碱度和铁钠含量经常超过锅炉水质标准的影响，从而保证了炉水及过热蒸汽的品质。但是，该方法的实施会产生多于设计值的汽水损失，不仅增加了锅炉的煤耗，还损失了很大的热量。提高3%的锅炉连续排污率会使产汽煤耗也会随之上升1.0%，约为0.8kg/t。
四、模拟实验
配制钠离子标准溶液作为实验对象，其离子浓度为1g/L。为了使实验现象更加明显，把钠离子浓度放大适当的倍数，配成多个不同浓度的溶液。在溶液的体积相同的情况下，对碳酸钠溶液进行加热，并记录温度和加热时间，计算溶液升温过程中的吸热量，统计吸热规律。进行重复性实验，确保实验数据的准确性。
吸热量计算公式为：
（1）
式中：表示混合溶液的比热容，表示溶液质量，为所设定的记录温度，为初始温度。
根据锅炉给水质量标准，将无水碳酸钠溶液的钠离子浓度配制为5g/L，10 g/L，20 g/L，30 g/L，40 g/L，利用加热装置，进行多次重复实验，将每次实验中达到设定温度所用的时间进行记录。通过这个模拟实验，得出了钠离子的吸热规律，并且计算了不同浓度的钠离子对应的吸热量，建立了钠离子的浓度与吸热量的耗差分析模型。
五、煤耗计算
利用上述实验的结果，求出钠离子与吸热量的关系式，利用这个关系式计算钠离子煤耗。具体方法是根据用式（2），将得出的吸热量转化成标准煤耗，其中标准煤是指每千克收到基低位热值为29.27兆焦（MJ）（相当于7000卡）的煤。
（2）
该标准煤耗就是钠离子所影响的平均煤耗（目标值），实时煤耗为钠离子在线采集值与目标值进行比较而得出煤耗偏差。计算结果表明，当钠离子的浓度增加时，相应的标准煤耗值会随之增加，耗煤量也会增大；反之，钠离子的浓度降低时，相应的标准煤耗值会降低，耗煤量也会减少。
按照这个方法，利用电厂每天的给水数据，对给水数据中所包含的离子进行计算，即可计算出这些离子每天的煤耗量。从而帮助运行人员及时的调整工况，从而实现机组运行煤耗接近于最佳值这一目标。
六、结语
本文通过使用加热设备模拟锅炉试验，分析了锅炉给水水质指标对火电厂机组能耗的影响，进行了离子吸热量试验，实验得出了钠离子的吸热规律，计算了不同浓度的钠离子对应的吸热量，建立了钠离子的浓度与吸热量的耗差分析模型，并将吸热量的值转化成标准煤耗，计算了不同浓度钠离子的煤耗量。从而得出机组煤耗与给水水质指标之间的关系，将锅炉水质指标与煤耗率联系起来，建立了耗差分析的模型。实验结果表明，当给水水质中某一离子的浓度增加时，相应的标准煤耗值会随之增加，耗煤量也会增大；反之，当离子的浓度降低时，相应的标准煤耗值会降低，耗煤量也会减少。可以利用这个规律，研制节能软件，从而及时指导运行人员及时调整运行工况，使火电机组处于经济运行状态，达到节能的目的。
参考文献：
[1]王伟，王佳音，张冬.火电厂运行优化系统的现状与发展前景[J].电气应用.2012，30（9）：40-43
[2]赵志红，丁艳，袁隆基等.火电厂锅炉给水温度耗差分析模型的建立[J].锅炉技术.2011，5（42）：24-26
[3]王盟，袁隆基，赵志红.火电厂主要参数耗差分析模型的建立[J].能源与环境.2012（04）：8-10