锅炉煤耗预测研究论文

锅炉煤耗预测方法研究刘德阳[摘要]介绍了收干灰煤耗预测法的形成思路与基本特点，检查了实际预测效果，分析了影响因素及局限性，并对各种煤耗预测方法进行了简要比较。文章认为，收干灰煤耗预测法具有独特优势，但还需进一步完善。[关键词]锅炉；吨蒸汽煤耗；预测；电收尘1前言原煤是锅炉生产蒸汽的主要热能来源，原煤费用通常要占到热电厂成本的80%左右，控制煤耗成为热电厂经济运行的核心与关键。准确预测煤耗是监控锅炉煤耗的重要前提。在掌握煤耗变化的基础上，查根溯源，实时优化，将煤耗控制融入生产经营过程中，有助于我们更好地降低煤耗和优化成本。从生产管理的角度看，有效的煤耗预测能提高我们的应变能力，并提高我们的生产管理水平和质量。通常采用的预测方法有计量法、盘存法、热平衡法和技术指标法。计量法包括给粉机转速计量法、下粉量测量法、皮带秤上煤计量法、烟尘量计量法等，盘存法包括定期与不定期的煤场盘存，热平衡法主要指正反热平衡试验法，技术指标法包括燃煤灰分及发热量预测法，一些技术指标如排烟温度、飞灰可燃物等的变化也可以用于煤耗的预估。以上这些方法都有一定的生产指导作用，但也存在一些不尽人意的地方。下面我们首先介绍一种新的煤耗预测方法，即收干灰煤耗预测法，然后再对各种煤耗预测方法进行对比分析。2收干灰煤耗预测法2.1形成思路收干灰煤耗预测法是将每天电收尘收取的干灰量进行统计，除以每天锅炉蒸汽产量，得出吨蒸汽收干灰量，再经过一系列修正，如电收尘效率修正、炉底焦渣修正、配烧煤气站炉渣修正等，得出吨蒸汽排灰渣量，通过EXCEL软件建立该数据与实际吨蒸汽煤耗的关系曲线和关系公式，即可通过该曲线或公式进行煤耗预测。随着数据的积累，该预测曲线及公式会得到不断地改进完善。下图为根据2009年上半年各月情况，依照收干灰煤耗预测法所建立的煤耗预测曲线。预测公式y=0.066x3-6.4x2+207.04x-21001301311321331341351361371381391401411421431441452829303132333435363738吨蒸汽排灰量(kg/t)吨蒸汽煤耗(t/t)图1基于收干灰煤耗预测法建立的锅炉煤耗预测曲线2.2基本特点收干灰煤耗预测法最大的特点是不考虑影响煤耗的种种因素，直接反映了煤耗变化的结果事实。无论煤质是否发生变化，无论锅炉热效率是否变化，最终的后果都是燃煤消耗量的变化，而最直接的反映就是收干灰量的变化。收干灰煤耗预测法基于了室燃炉的特性，即一定量的原煤燃烧后所产生的飞灰，95%以上（有资料是85—90%）要通过尾部烟道排出，剩余部分以炉渣形式从冷灰斗排出。电收尘收取的烟道飞灰比例相对固定。收干灰煤耗预测法还是一种经验综合法。收干灰煤耗预测法挖掘了已有数据中收干灰量与吨蒸汽煤耗的内在联系，是基于过去的生产经验得出的趋势预测数据，因此是一种经验法。收干灰煤耗预测法的数据来源较为准确简易。每天只需要输入蒸汽产量、收干灰量、配烧煤气站炉渣量3个数据，即可得出锅炉煤耗预测值。2.3预测效果收干灰煤耗预测法从收干灰量变化的角度来监控锅炉运行的多个参数，目前能够实现以天为单位的预测，而且随着时间的迁移，累计预测数据越准确。收干灰煤耗预测法倒推出的煤耗，带有预警性质，可促使生产管理人员进行原因查找。如预测出的煤耗升高，则首先反映在收干灰量的相对升高上，此时，要检查进厂煤质量、入炉煤质量、配烧炉渣情况是否在正常区间，配合检查锅炉给水温度、排烟温度、飞灰可燃物含量、负荷变化情况、燃烧稳定性情况等。如预测出的煤耗降低，则要检查电收尘的运行是否正常、锅炉负荷的变化等。从这个角度看，煤耗预测结果牵一发而动全身，能够监督出全厂多个生产环节正常与否，提高了生产人员对指标的敏感度。收干灰煤耗预测法预测效果见下表1。表12009年1—8月煤耗预测结果及误差情况月份吨汽排灰渣量预测煤耗实际煤耗误差误差原因Kg/tKg/tKg/t%129.76132.87132.36偏高0.38231.12134.10132.47偏高1.23原因待查334.19135.18135.49偏低0.23434.29135.27135.34偏低0.05530.91134.00135.24偏低0.92637.40143.95144.62偏低0.46729.22131.91136.12偏低3.09电收尘故障832.88134.53134.41偏高0.092.4影响因素及局限性影响收干灰煤耗预测法准确性的关键因素是设备性能，如收干灰系统的完好率、电收尘效率、灰车装载量等。从目前情况看，这些数据相对比较稳定。另一些因素是锅炉运行性能，如炉底焦渣量比例的变化，自身技术小指标的影响等。为保证收干灰煤耗预测法准确，还要求配烧煤气站炉渣量与净进厂量保持一致。此外，盘存煤耗的误差，也会影响预测数据的可信度。除了上述影响因素外，历史数据的积累量，干扰因素的剔除度，系统性误差和随机性误差的存在，也会影响锅炉煤耗预测的准确性。该煤耗预测方法是总体预测，得出的是平均水平，无法分解到单台锅炉，为其局限性。3各种煤耗预测方法比较收干灰煤耗预测法开拓了技术指标管理的新途径，与其他预测方法可互为参照，表2对各种煤耗预测方法进行了简要比较。表2各种煤耗预测方法比较类型预测方法技术原理优点缺点计量法给粉机转速计量法利用给粉机的实际转速与设定的转速与下煤量的关系，即时显示各炉煤耗。实时反映煤耗变化，有利于发现煤质波动，有利于班组之间的比较。人为设定，不能反映真实的煤耗水平；受煤粉自流易产生误差。下粉量测量法通过安装在煤粉下粉管上的探头进行测量，得出实时煤耗。通过电脑直观地反映锅炉煤耗情况，有利于燃烧调整。投资大，需要测量装置耐高温，需提高准确性。皮带秤上煤计量法利用皮带秤对上煤量进行分班分炉统计。容易统计，可考察单台锅炉的煤耗情况。固体物料计量误差大，标定后存在漂移现象。烟尘量计量法根据电收尘进口烟尘浓度测定值推算煤耗。能实时反映单台炉煤耗变化。测量误差大，目前统计困难。盘存法煤场盘存法现场盘点现有库存量，结合上期库存量和进煤量，计算本期消耗量。累计误差小，目前做为锅炉实际煤耗的判定依据。周期长，不能及时反映煤耗情况。热平衡法正反热平衡试验法先利用反平衡法求取目前状态下锅炉的热效率，再通过正平衡法求取燃煤消耗量。能同时分析出影响煤耗的原因。计算复杂，所需数据不易准确。技术指标法灰分预测法煤灰分与煤耗存在一定对应关系。比较直观地分析灰分对煤耗的影响。考虑因素不全，误差大。发热量预测法煤发热量与煤耗存在一定对应关系。比较直观地分析发热量对煤耗的影响。考虑因素不全，误差大。排烟温度预测法经验数据判断，排烟温度每增加10℃，相应多耗煤1.2％—2.4％。能判明q2的损失情况。个别因素作用，不能反映煤耗总体情况。飞灰可燃物预测法经验数据判断，飞灰可燃物每增加1%，相应多耗煤0.4％。能判明q4的损失情况。个别因素作用，不能反映煤耗总体情况。经验法收干灰煤耗预测法利用电收尘干灰量与锅炉煤耗的内在关系，建立数据库，进行统计分析。以天为单位，直接反映煤耗变化的结果事实；数据来源较为准确；能预测趋势。依赖于收尘设备投用率、收尘效率；不能单炉核算。下图2对比了皮带秤上煤计量法与收干灰煤耗预测法的预测效果。从图上看，比起皮带秤上煤计量法，收干灰煤耗预测法与实际煤耗更为接近，趋势也更为一致。图2皮带秤上煤计量法与收干灰煤耗预测法对比4结束语收干灰煤耗预测法提供了一个日常监控煤耗的手段，与其它方法相比，能够较为准确地反映煤耗变化的结果事实，易于计算，可做趋势分析，具有独特优势。目前，对该预测方法的探索才刚刚开始，有待持续地完善。影响煤耗的因素众多，影响复杂，在煤耗预测的基础上，辨析各种影响因素的作用程度，针对性地采取降低煤耗措施，也需要我们深入探讨。只有做好这项工作，预测煤耗才更有意义。1311321331341351361371381391401411421431441451月2月3月4月5月6月7月8月吨汽皮带秤煤耗实际煤耗收干灰预测煤耗