在火電機組耗差分析中，真空度基準值通常是通過凝汽器制造廠家提供的凝汽器特性曲線擬合計算得到的，而這只適用于冷卻水量、凝汽器蒸汽流量、冷卻水流速以及冷卻水進口溫度等參數均為設計值的工況。以內蒙古華電烏達熱電有限公司150MW機組為例，對采用3種計算方法得出的真空度基準值進行比較分析，分析結果表明：根據凝汽器制造廠家提供的凝汽器特性曲線擬合的基準值不能正確計算出凝汽器壓力基準值，而應以凝汽器變工況下的計算值作為真空度的基準值。

1、耗差分析方法

　　隨著煤價的不斷上漲，提高機組經濟效益、降低運行成本已成為電力企業亟待解決的問題。對機組進行耗差分析，是電力企業節能降耗的基本方法。

　　通過耗差分析，找出各指標與基準值的差距及對機組煤耗率的影響，從而指導和優化運行。耗差分析的準確性主要取決于基準值和耗差分析方法是否合理。火電機組的耗差指標主要包括主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、給水溫度、真空度、再熱減溫水量、排煙溫度、排煙氧量等。所有指標中占總耗差分項比例最大的一般為真空度(30%左右)，其次為排煙溫度。因此，真空度耗差分析的準確與否直接影響機組總耗差的準確性，進而影響機組運行的經濟性。

　　針對不同的情況和參數，主要有5種耗差分析方法：熱力學方法、基本公式法、等效焓降法、試驗法和小偏差法。文獻針對耗差分析的具體方法做了不同層次的研究，本文主要針對真空度基準值的熱力學計算方法展開討論。真空度基準值主要是根據凝汽器制造廠家提供的凝汽器特性曲線和凝汽器變工況計算得到的，而前者又包括2種方法：一是根據機組負荷來計算，二是根據進入凝汽器的熱負荷來進行計算。3種方法的具體定義如下：

　　方法1：凝汽器機組負荷與背壓特性曲線法，即由凝汽器制造廠家提供凝汽器特性曲線，根據特性曲線求出機組負荷和循環水進口溫度所對應的特性曲線上的背壓值，即為真空度基準值。

　　方法2：凝汽器進汽量與背壓特性曲線法，即由凝汽器制造廠家提供凝汽器特性曲線，根據特性曲線求出進入凝汽器蒸汽量和循環水進口溫度所對應的特性曲線上的背壓值，即為真空度基準值。

　　方法3：確定冷卻水溫升的目標值和凝汽器端差的目標值，求出汽輪機排汽溫度下所對應的飽和壓力，即為真空度基準值。

　　本文采用這3種方法對內蒙古華電烏達熱電有限公司150MW燃煤機組進行分析比較。

2、設備概況

　　內蒙古華電烏達熱電有限公司150MW燃煤機組配置UG-480/13.73-M型鍋爐，汽輪機型號為C150/135-13.2/1.0/535/535，N-8500-1型凝汽器的設計參數為：冷卻水進口溫度，20℃;排汽壓力，4.9kPa;蒸汽流量，320t/h;冷卻水量，20880t/h;清潔系數，0.85;凝汽器的冷卻面積，8500m²。經計算，凝汽器設計冷卻溫升為8.045～8.580℃，凝汽器設計端差為3.93～4.47℃。

3、數據計算及結果分析

　　機組穩定運行1h后開始采集數據，采集數據及計算結果見表1。表1中“方法1排汽壓力基準值”是通過負荷擬合的凝汽器特性曲線計算得到的，“方法2排汽壓力基準值”是通過蒸汽流量或者凝結水流量熱負荷擬合的凝汽器特性曲線計算得到的，“方法3排汽壓力基準值”是通過凝汽器變工況計算得到的。

　　計算過程中有以下幾點假設：

　　(1)進入凝汽器的蒸汽流量近似等于凝結水流量。

　　(2)冷卻水的比熱容為4.187kJ/(kg·K)。

　　(3)汽輪機排汽與凝汽器的凝結水比焓差為2266.61kJ/kg。

　　(4)表1中機組負荷、循環水進口溫度、循環水出口溫度、凝結水溫度、排汽溫度、蒸汽流量及排汽壓力都是實測值。

　　分析圖1和圖2可知，利用負荷擬合出來的凝汽器排汽壓力特性曲線與利用凝汽器熱負荷擬合出來的凝汽器排汽壓力特性曲線的差值是比較大的。當機組負荷為128.4MW(負荷比例為85.60%)時，蒸汽流量為345.2t/h(熱負荷比例為107.87%)，方法1與方法2計算得到的排汽壓力基準值相差1.25kPa，方法1與方法2計算的耗差差值達2.44g/(kW·h)，每年影響發電煤耗3162.24t。而當機組負荷為109.5MW(負荷比例為73.00%)時，蒸汽流量為254.0t/h(熱負荷比例為79.37%)，方法1與方法2計算得到的排汽壓力基準值相差0.30kPa，方法1與方法2計算的耗差差值為0.61g/(kW·h)。由此可見，負荷比例和熱負荷比例越接近，2種方法計算出來的排汽壓力基準值和耗差越接近，但是，如果負荷比例和熱負荷比例相差較大，利用負荷計算出來的排汽壓力基準值與利用熱負荷計算出來的排汽壓力基準值誤差高達17.6%。由此可得出結論：利用負荷計算出來的凝汽器排汽壓力基準值存在較大誤差，而在耗差系統分析中只要引入進入凝汽器的蒸汽量，即可利用熱負荷來擬合排汽壓力作為基準值。

表1 機組采集數據及計算結果

　　由表1可知，方法3計算出來的排汽壓力基準值與方法1、方法2計算出來的排汽壓力基準值相比，差值分別為1.20～1.60kPa和0.15～0.90kPa。由此可見，制造廠家提供的凝汽器特性曲線只能作運行調整參考用，不能作為運行基準值。因為運行中凝汽器的主要參數大多數偏離設計值，即在變工況下運行，運行基準值應該是在對凝汽器的進水溫度、循環水量、凝汽量、真空嚴密性、冷卻水流速進行修正后計算出來的凝汽器蒸汽飽和溫度下的凝汽器壓力。而在耗差分析中，只需引入循環水流量測點、循環水流速測點，即可進行變工況下凝汽器壓力基準值的計算。

結論

　　根據以上3種方法的計算結果，分析可得出如下結論：

　　(1)凝汽器壓力一旦偏離目標值，就會導致機組運行效率降低，從而引起煤耗增加。因此，應盡量使運行參數接近基準值或目標值。

　　(2)耗差分析結果的準確性取決于基準值的選取，采用變工況下的凝汽器壓力計算值比較合理。方法1和方法2計算的凝汽器壓力基準值是根據制造廠家提供的凝汽器特性曲線來擬合的，而隨著運行時間的延長和設備條件的變化，凝汽器的相關參數大多偏離設計值，因此，基準值也應不斷進行修正，以保證能反映當前機組運行的最佳狀況。

　　(3)通過耗差分析，可以診斷機組冷端系統相關設備的運行狀態，如內蒙古華電烏達熱電有限公司循環水溫升與其基準值相差較大，可以診斷循環水泵的工作性能，從而為運行提供依據。