編者按：煤耗是反映電廠能耗水平的核心指標(biāo)之一。國家能源局發(fā)布的《煤電節(jié)能減排升級改造行動計劃（2014~2020年）》明確提出,，2020年要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)役燃煤發(fā)電機(jī)組改造后平均供電煤耗低于310克/千瓦時,，這一目標(biāo)為發(fā)電企業(yè)節(jié)能降耗提出了明確要求。

　　如何全面理解燃煤電廠的煤耗概念,，影響煤耗的主要因素有哪些,，哪些環(huán)節(jié)有不確定性？本期發(fā)電周刊特約作者詹華忠為大家作出了簡要說明和分析,，目的在于揭示煤耗概念與統(tǒng)計的復(fù)雜性,，并呼吁嚴(yán)肅對待煤耗。

　　煤耗是指火力發(fā)電廠在發(fā)電生產(chǎn)過程中單位電能所耗用的燃料的指標(biāo),。通俗地講,，電廠煤耗就是燃煤電廠每發(fā)單位千瓦時的電（俗稱一度電），消耗了多少克煤,，單位用克/千瓦時,。而且，這里的煤是指標(biāo)準(zhǔn)煤,，即發(fā)熱量為7000千卡/千克的煤(低位發(fā)熱量),，折算到統(tǒng)一的基準(zhǔn)以便于比較。

　　而煤耗又分發(fā)電煤耗和供電煤耗,，使用時需明確進(jìn)行區(qū)別,。

　　1、發(fā)電煤耗與供電煤耗發(fā)電煤耗是總的煤耗,。因為電廠本身也有廠用電,，扣除了廠用電率，則是對外的供電煤耗,，為凈值,。兩者的關(guān)系可用公式表示為：供電煤耗=發(fā)電煤耗/(1-廠用電率)。

　　煤耗的高低取決于煤電廠的類型 （如煤粉爐與循環(huán)流化床）和給水泵（電動泵,、汽動泵）等,，廠用電率可能在3~10%左右，那么發(fā)電煤耗與供電煤耗在數(shù)值上可能存在明顯差距,，比如10~20克/千瓦時,。如果在引用數(shù)據(jù)時只說電廠煤耗，而不言明是發(fā)電煤耗還是供電煤耗，這一數(shù)值就毫無意義,。并且,，對電廠而言，更具現(xiàn)實(shí)意義的是供電煤耗,，這一指標(biāo)能反映電廠的真實(shí)水平,，否則人們會被更“好看”的和掩蓋了廠用電率的發(fā)電煤耗所誤導(dǎo)。以下為精簡篇幅,，如果沒有特別說明,，煤耗都特指和默認(rèn)為供電煤耗。

　　2,、設(shè)計煤耗與實(shí)際煤耗設(shè)計煤耗是在設(shè)計煤種 （發(fā)熱量,、水分、灰分等等）,，設(shè)計工況（出力,、主汽溫度、壓力,、排汽背壓等等）下的煤耗,。

　　實(shí)際煤耗當(dāng)然是在實(shí)際煤種（發(fā)熱量、水分,、灰分等等）,，實(shí)際工況（出力、主汽溫度,、壓力,、排汽背壓等等）下的煤耗。

　　可以想象,，實(shí)際條件與設(shè)計條件差別的項目很多,，差別的量會很大，實(shí)際的數(shù)值與設(shè)計的數(shù)值會有較大差別,。比如說煤質(zhì)的影響,、負(fù)荷率的影響、排汽背壓的影響會很大,。部分電廠折算回設(shè)計條件,，這一折算過程就成了不確定的因素。

　　實(shí)際煤耗即使在100%負(fù)荷下,，也會與性能試驗時的供電煤耗有所不同,，包括了背壓、吹灰等的影響,。

　　3,、實(shí)時煤耗與平均煤耗理論上,，電廠進(jìn)行燃煤發(fā)電，就存在煤耗,，如果我們?nèi)〉糜嬎銜r間足夠短,，并且技術(shù)上也能實(shí)現(xiàn)，得出的就是實(shí)時煤耗,。有的電廠至少在顯示上給出了實(shí)時的煤耗,。

　　作為統(tǒng)計數(shù)值，我們?nèi)∫惶?，一個月,，一個季度，或者一年為統(tǒng)計時段,，就是這一時段的平均煤耗。

　　我們可以想象,，在一個時間段里,，變化的因素非常多，煤耗的數(shù)值變化較大,。如果拿一個短時段的平均值與一個長時段的平均值相比,，那是不可比的。即便同一電廠都以年平均煤耗來說,，因負(fù)荷率等條件不同,，也會有較大區(qū)別。不過,，用長周期的年平均煤耗來比較,，更能反映電廠的實(shí)際水平。

　　4,、單臺機(jī)組,、單個電廠煤耗與多個電廠平均煤耗單個電廠也許有若干臺煤電機(jī)組，甚　  至有亞臨界,、超臨界和超超臨界機(jī)組并存,。

　　如果說這個電廠的煤耗，就得平均計算,。當(dāng)然,，在計算各機(jī)組熱耗的時候，煤量,、廠用電的劃分也應(yīng)該是清晰和準(zhǔn)確的,。

　　對于某個集團(tuán)公司甚至大到全國，存在各種各樣的機(jī)組,，也得平均計算,。然而,如何計算平均或加權(quán)平均,，是以總發(fā)電量除以耗煤量，或者各機(jī)組熱耗的簡單平均,；是各機(jī)組熱耗按容量加權(quán)平均,，抑或各機(jī)組熱耗按發(fā)電量加權(quán)平均，結(jié)果都不相同,。

　　回顧過去,，隨著小機(jī)組的退役，30萬千瓦和60萬千瓦級機(jī)組的改造,，66萬千瓦和100萬千瓦新機(jī)組的投運(yùn),，各大集團(tuán)和全國的平均煤耗逐年下降，這是容易理解的,。

　　2006~2010年期間,，全國6000千瓦以上火電機(jī)組的供電煤耗從370克/千瓦時降到333克/千瓦時，2013年降到321克/千瓦時,，2014年為318克/千瓦時,。

　　按照 《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014~2020年）》，到2020年,，現(xiàn)役燃煤發(fā)電機(jī)組改造后平均供電煤耗低于310克/千瓦時,，其中現(xiàn)役60萬千瓦及以上機(jī)組（除空冷機(jī)組外）改造后平均供電煤耗低于300克/千瓦時。

　　計算的方法不外乎分為正反平衡兩種,，正平衡是宏觀的,，反平衡是微觀的。

　　1,、正平衡法就是計算用了多少煤,，發(fā)了多少電。輸出的電量好說,，而輸入的熱值（煤量×低位發(fā)熱量）卻不那么好說,。一方面，煤的低位發(fā)熱量需取樣做試驗,，不可能實(shí)時獲得,。

　　所以，只能以某一批次的煤取樣的結(jié)果作代表 （所以上面所說的實(shí)時煤耗其實(shí)是有假設(shè)的）,。煤的熱值測量有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),，但取樣卻存在不確定性。以日報表的取樣和統(tǒng)計比以月報表準(zhǔn)確得多,。煤的熱值作為最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù),，如果不準(zhǔn)確，則會使計算得出的煤耗沒有意義,；另一方面,，輸入的煤量也有存疑的地方,，這與計量場所和手段有關(guān)，部分人認(rèn)為煤倉間的儲煤量會對計量帶來不確定性,。當(dāng)然,，畢竟煤倉間有容量限制，長期地造數(shù)字會使煤的總量難以平衡,。

　　2,、反平衡法分解成各大部件的效率來計算。把電廠當(dāng)成是鍋爐,、汽機(jī),、管道系統(tǒng)的串聯(lián)，則：電廠凈效率=鍋爐效率×汽機(jī)效率×管道效率×(1-廠用電率),，其中汽機(jī)效率=3600/汽機(jī)熱耗,，汽機(jī)熱耗單位用千焦/千瓦時，管道效率在計算中通常取0.99,，影響不大,。

　　換算成煤耗:供電煤耗=3600/（電廠凈效率×7×4.1868）。

　　計算時應(yīng)注意效率的單位是使用的額時“百分比”還是小數(shù)點(diǎn),，如果用“百分比”為單位,，還應(yīng)除以100,。

　　性能驗收試驗當(dāng)然有標(biāo)準(zhǔn),，鍋爐性能按照ASMEPTC4.1，汽輪機(jī)按照ASMEPTC6-2004,，且允許按規(guī)定進(jìn)行條件偏差的修正,。

　　不過，性能驗收試驗完成后,，電廠平時　  一般不再用反平衡法去計算供電煤耗,。

　　在超臨界機(jī)組發(fā)展的初期，的確有一些機(jī)組未能到達(dá)設(shè)計指標(biāo),，可參閱《我國超（超）臨界火電機(jī)組實(shí)際投運(yùn)水平評述》,，作者張建中，發(fā)表在 《電力建設(shè)》2009年4月,。也正因此,，有的60萬千瓦級超臨界機(jī)組才投運(yùn)幾年就要做汽機(jī)通流改造。當(dāng)然,，在超超臨界時代,，隨著設(shè)計、制造,、運(yùn)行水平的提高,，煤耗數(shù)值也降低了,。

　　如果說電廠煤耗改善了，更值得關(guān)注的是從微觀看到底是哪些方面有了提高,，每一項措施的效益大都是可以細(xì)算的,。

影響煤耗的主要因素

　　1、燃煤電廠的類型按燃燒方式分有：循環(huán)流化床（CFB）與煤粉爐 （包括π型爐和塔式爐,，W火焰爐）,。CFB針對劣質(zhì)煤，煤耗相對要差些,。

　　按照排汽冷卻方式分有：濕冷機(jī)組與空冷機(jī)組（包括直接空冷與間接空冷）,。取決于廠址條件，濕冷機(jī)組的排汽背壓通常為4.9~11.8千帕,南方也有6~11.8千帕,；間接空冷通常約13~28千帕,，直接空冷約15~35千帕左右。因此,，不同類型的機(jī)組,，以及同一機(jī)組在不同背壓下煤耗相差很大。

　　按照電廠參數(shù)分有：亞臨界,，超臨界,，超超臨界機(jī)組。亞臨界（汽機(jī)主汽16.7兆帕/538攝氏度/538攝氏度）,、超臨界（24.2兆帕/566攝氏度/566攝氏度）的參數(shù)比較固定（少數(shù)超臨界的參數(shù)略有不同）,，超超臨界再細(xì)分的話有普通超超臨界 （25~26.25兆帕/600攝氏度/600攝氏度）和先進(jìn)超超臨界或稱高參數(shù)超超臨界(28兆帕/600攝氏度/620攝氏度),中間過渡還有再熱溫度610攝氏度的。所以,，盡管同為超超臨界機(jī)組,，煤耗也會有2克/千瓦時左右的差別。

　　按照再熱次數(shù)分有：一次再熱和二次再熱 （或稱雙再熱）,。如按二次再熱31兆帕/600攝氏度/620攝氏度/620攝氏度的方案,，二次再熱超超臨界與一次再熱普通超超臨界煤耗大致相差8~9克/千瓦時左右。據(jù)最新報道,，國電泰州100萬千瓦超超臨界二次再熱（汽機(jī)主參數(shù)31兆帕/600攝氏度/610攝氏度/610攝氏度）的性能試驗結(jié)果為供電煤耗266.5克/千瓦時,，這個數(shù)值優(yōu)于大眾的預(yù)測。

　　按熱電用途分有：純凝發(fā)電機(jī)組與供熱機(jī)組,。供熱機(jī)組（熱電聯(lián)供）因為利用了低溫?zé)崮?，其煤耗會比純凝機(jī)組好得多，可以輕易地做到200克/千瓦時以下,。所以,，兩種不同的機(jī)組不宜直接進(jìn)行比較。

　　2,、廠用電率由前面的公式可知,，供電煤耗與廠用電率密切相關(guān),。因此，電廠會想盡辦法降低廠用電率,，從而有效降低煤耗,。根據(jù)中電聯(lián)2014年度火電機(jī)組能效水平對標(biāo)與競賽的統(tǒng)計數(shù)據(jù) （屬于電廠自報），100萬千瓦級超超臨界純凝濕冷機(jī)組平均廠用電率為4.08%,，排名前20%為2.99%,；100萬千瓦級超超臨界直接空冷機(jī)組平均廠用電率為5.33%；60萬千瓦　  級超超臨界濕冷機(jī)組平均廠用電率為4.24%,，排名前20%為3.44%,；60萬千瓦級超臨界濕冷機(jī)組平均廠用電率為4.66%，排名前20%為3.87%,；60萬千瓦級超臨界空冷機(jī)組平均廠用電率6.7%,，前20%為4.74%。有的專家認(rèn)為,，3%的廠用電率屬于非常好的水平,，沒有特別措施難以達(dá)到。

　　廠用電的統(tǒng)計口徑在各電廠可能略有不同,，例如公用系統(tǒng)廠用電如何分?jǐn)?，新、老機(jī)組對卸煤及煤場輸煤用電的分?jǐn)?，脫硫脫硝的用電是否計入等等,，存在一定的不確定性。

　　3,、影響煤耗變化的主要因素影響一臺運(yùn)行機(jī)組煤耗的因素不少,，這里講兩個主要的因素,。

　　季節(jié)變化：主要是環(huán)境溫度變化引起排汽背壓的變化,，使得汽輪機(jī)熱耗變化。所以,，無論濕冷還是空冷機(jī)組,，夏季和冬季工況的煤耗相差挺大。例如,，100萬千瓦超超臨界電廠的煤耗,，高低背壓工況下可能相差17克/千瓦時 （濕冷機(jī)組）、26克/千瓦時（空冷機(jī)組）,。

　　負(fù)荷率變化：負(fù)荷率變化對鍋爐效率的影響相對較小,。例如，100萬千瓦普通超超臨界煙煤鍋爐效率,，100%負(fù)荷時為93.9%,，75%負(fù)荷時為94.9%,，50%負(fù)荷時為95.5%，即部分負(fù)荷甚至比滿負(fù)荷狀態(tài)還稍好,。

　　主要的影響在于汽機(jī)熱耗,。例如，100萬千瓦普通超超臨界汽機(jī)熱耗設(shè)計值,，100%汽機(jī)驗收工況 （THA）時約為7370千焦/千瓦時,，75%THA時為7500千焦/千瓦時,50%THA時為7820千焦/千瓦時，40%THA時為8110千焦/千瓦時,。以汽機(jī)熱耗的劃分大致是負(fù)荷降到75%時,，超超臨界機(jī)組成了超臨界機(jī)組，50%負(fù)荷時成了亞臨界機(jī)組,。

　　根據(jù)各種機(jī)組供電煤耗與負(fù)荷的關(guān)系曲線,，可以清楚地知道負(fù)荷率對煤耗的影響是很大的。例如,，早期100萬千瓦普通超超臨界濕冷機(jī)組,，100%負(fù)荷時的設(shè)計供電煤耗大約為283克/千瓦時，70%負(fù)荷時約為291克/千瓦時,，60%時約為296克/千瓦時,，50%時約為305克/千瓦時。

　　當(dāng)然,，超超臨界機(jī)組滑壓運(yùn)行到超臨界及亞臨界區(qū)域,，因為其溫度較高且溫度對汽機(jī)熱耗的影響也比較大，部分負(fù)荷性能也比設(shè)計參數(shù)為超臨界及亞臨界的機(jī)組好一些,。

　　目前,，煤電機(jī)組的年利用小時數(shù)普遍下降，創(chuàng)歷史低位,。如果按照4500小時估算,，全年機(jī)組平均負(fù)荷利用率為51%左右。因此,，今年煤電機(jī)組煤耗年平均值也不容樂觀,。尤其在低負(fù)荷率和高環(huán)境溫度（高背壓）的時段，煤耗受雙重影響,，會普遍偏高,。即便是上海外三電廠，在夏天和低負(fù)荷率時,，也有短期供電煤耗上升到300克/千瓦時的時候,，這是符合客觀規(guī)律的，也是事實(shí)求是的。

( 聲明：來源中國電力新聞網(wǎng),，版權(quán)均歸中國電力新聞網(wǎng)所有 )