一、引言
随着煤炭价格持续走高和国家能源政策的影响，火力发电企业节能减排压力不断增大。降低国产630MW发电机组供电煤耗，已成为各火力发电厂共同的难题。研究降低国产630MW发电机组供电煤耗，降低企业发电成本，提高企业核心竞争力，对企业完成节能减排工作有重要意义。
二、用精益管理DMAIC工具降低630MW机组供电煤耗。
1. DMAIC是六西格玛管理中流程改善的重要工具。六西格玛管理不仅是理念，同时也是一套业绩突破的方法。它将理念变为行动，将目标变为现实。DMAIC是指定义Define、测量Measure、分析Analyze、改进Improve、控制Control五个阶段构成的过程改进方法，一般用于对现有流程的改进，包括制造过程、服务过程以及工作过程等等。
2. .2017年我司#5、#6机组都进行了重大技改，在经济性上有了大幅提升,在技改层面无改善空间, 2017年我司三期供电煤耗为300.56g/kWh，需进一步挖潜。
三、降低630MW机组供电煤耗的因素。（Define，简称D）
1. 通过DMAICD阶段，分析现状，定义CTQ和Y分析出影响供电煤耗的因素。
2. 汽机热耗率高是因汽轮机高中低压缸效率、初终参数、再热循环和回热循环效率下降引起。
3. 汽机热耗率(单位:kJ/kWh)=（(主汽焓值*主汽流量+再热蒸汽焓值*再热蒸汽流量-给水流量*给水焓值-冷再热蒸汽流量*冷再热蒸汽焓值-过热器减温水流量*给水焓值-再热器减温水流量*再热器减温水焓值）*0.001-供热量）/发电功率
4. 锅炉效率低主要是因为排烟热损失（q2）、化学未完全燃烧损失（q3）、机械未完全燃烧损失（q4）、散热损失（q5）及灰渣物理热损失（q6）造成。
5. 锅炉效率(单位:%) =（1-q2-q3-q4-q5-q6）*100
6. 发电机效率一般变化非常小，一般热力计算中将其用0.9895常数进行计算
7. 反平衡管道效率ηgd=（1- △Qgd/ Qgl） × 100%，管道效率取行业默认值
8. 厂用电率=生产厂用电量/发电量，主要体现在发电过程中所消耗电量的大小
四、降低630MW机组供电煤耗的M阶段（Measure 简称M）
1. 通过DMAIC漏斗理论分析出影响供电煤耗的具体因素
以下是利用DMAIC工具中的M阶段分析降低供电煤耗的因素。得出的结果：
1.1热耗与煤耗正相关，关系吻合；热耗的影响因素细化：
1) 机组负荷率。
2) 供热量。
3) 循环水量及凝器真空。
4) 滑压曲线。
5) 高压加热器及低压加热器端差。
6) 汽机叶片结垢即通流面积结垢。
7) 汽机系统存在泄漏。
1.2炉效与煤耗负相关，关系吻合；炉效的影响因素细化：
1) 锅炉主再热气温
2) 空预器漏风量大
3) 锅炉飞灰含碳量大
4) 机组负荷率
5) 锅炉燃烧调整，不完全燃烧热损失
1.3厂用电与煤耗正相关， 关系吻合合。
1) 吸风机电耗
2) 循环水泵电耗
2. 通过DMAIC的M阶段，树图，微观流程图，因果矩阵，FEMA等工具筛选出10个关键因子
3) X12供热量
4) X15滑压曲线
5) X16真空系统泄漏
6) X21磨煤机出口温度
7) X22吹灰频率
8) X23OOS系统辅助
9) X24飞灰含碳量
10) X25氧量设定自动
11) X53循泵运行方式
12) X54空预器差压
3. 通过DMAIC的M阶段快赢改善方法将其中5条完成改善
4. 改善漏斗的应用
5. "降低供电煤耗"流程经过FMEA后，仍然需要分析和验证的X有：
1) X12供热量
2) X15滑压曲线
3) X53循泵运行方式
4) X24飞灰含碳量
5) X25氧量设定自动
五、降低630MW机组供电煤耗的A阶段（分析Analyze 简称A）
1. A阶段通过收集数据，采用回归工具分析出影响因子，采取措施进行改善。
2. 滑压曲线设计
滑压曲线更改后：
典型工况节能评估
负荷 MW 540 480 420 360
节能评估 g/(kW.h) 1.18 0.42 0.8 0.61
节流调节：就是全部蒸汽都经过一个或几个同时开、关的调节汽门，然后流向第一级喷嘴。这种配汽方式主要是改变调节汽门的开度对蒸汽进行节流以改变进汽压力，使有用的焓降发生变化，并相应改变蒸汽流量，来调节汽轮机的功率。采用节流调节时，减少汽轮机功率主要是借助节流作用，负荷越低节流损失越大，造成汽轮机相对内效率降低。但节流调节与喷嘴调节比较，在负荷变化时级前温度变化较小，对负荷的适应性能较好。但只有带额定负荷且调汽门全开时，效率最高。
喷嘴调节：就是蒸汽经过几个依次开、关的调汽门通向汽轮机的第一级，每个汽门分别控制一组调节级喷嘴。调节级都是做成部分进汽的，在设计工况下，除最后一个汽门外，其他调汽门都在全开状态，所以无节流损失。在低负荷运行时，喷嘴调节比节流调节效率高，且比较稳定；但在工况变化时，喷嘴调节使机组高压部分的温度变化较大，容易使调节级处产生热应力，从而使汽轮机负荷适应性降低。
我厂采用高压缸采用喷嘴配汽法。高压调门与高压喷嘴室分开布置，由高压导汽管连接。调节级喷嘴分成四个弧段，分别由四只调门控制。正常运行中采用顺序阀控制，采用不适合的滑压曲线运行，汽机的最后一个调门节流损失大。
3. 循泵运行方式改善
1) 以真空拟合汽耗，R方只有38.2，但整体影响的趋势仍能反应出真空与汽耗为反相关，即同等条件下，真空越高，经济性越好。
2) 以循环水量、水温拟合真空，R方只有43，但整体影响的趋势仍能反应出循环水量、水温与真空相关，即同等条件下，循环水量越高、循环水温越低，真空越高。
3) 循泵运行方式改善。
通过分析循环水量、水温与真空关系以及对经济性的影响，整理循泵启停历史数据，分析在当前煤价情况下，增开循泵的成本与降低煤耗的平衡点（最佳真空）。确定最佳真空所对应的循环水温升11℃，为循泵启、停用分界点。
4. 提高大机组的供热量。
提高供热量，对降低煤耗有利；增加现有的供热客户的用量和持续开发新的热用户；优化供热的运行方式，提高大机组供热量。
5. 降低飞灰含碳量的措施：
根据汽机的优化过的滑压曲线控制主蒸汽压力。控制锅炉主再汽温在较高水平。控制锅炉飞灰含碳量在一个较低的水平上。总结出飞灰含碳量高问题点有：
1) 磨组运行台数偏多，磨组一次风偏大。
2) 煤粉细度无法保证，锅炉不完全燃烧损失增加。
3) 燃烧区低氧配风，控制Nox的排放，以及运行中对于锅炉主再汽温的控制要求，炉膛配风经常采用倒宝塔型配风，与飞灰含碳量控制要求相反
4) 锅炉燃烧调整优化，控制锅炉排烟损失降到最低。
6. 上述主要措施中可以降低机组厂用电率的有：
1) 调整磨煤机运行台数，降低制粉电耗
2) 减少空预器漏风，一是在运行中要定期吹灰，二是在运行中要控制好SCR喷氨量，减少氨气逃逸率，防止空预器低温腐蚀，引起空预器前后差压大，吸风机电耗增大。
3) 调整好循泵运行方式
4) 尽量保持较高的机组负荷率，调整运行方式，大机组多发电。
六、降低630MW机组供电煤耗的I阶段（分析改进Improve简称I）
通过之前测量M，分析A工作。我们找出了降低机组供电煤耗的几个主要因数，制定出了如下改进措施：
1. 滑压曲线优化，将机组运行尽量运行与优化过的滑压曲线附近，降低汽机热耗。
2. 循泵运优化行方式。
通过分析循环水量、水温与真空关系以及对经济性的影响，整理循泵启停历史数据，分析在当前煤价情况下，增开循泵的成本与降低煤耗的平衡点（最佳真空）。确定最佳真空所对应的循环水温升11℃，为循泵启、停用分界点。
3. 提高大机组供热量，提高大机组热电比。
4. 采取降低飞灰含碳量的措施：
1) 优化磨煤机运行方式。下层磨维持高出力运行，上层磨在低载方式下运行。控制磨煤机进口一次风压小于6.5KPa。
2) 根据煤种调整磨煤机折向挡板，保证煤粉细度，减小锅炉不完全燃烧损失。
3) 燃烧器摆角置-5°；SOFA风摆角置0°；D/E/F层燃料风+10%偏置；CD/EF层二次风+10%/15%偏置；50%负荷以上COFA风全开； SOFA风开度控制SCR入口NOX200mg/Nm3
4) 控制锅炉参数在较高的水平。
5) 尽量降低锅炉排烟损失等
七、降低630MW机组供电煤耗的C阶段（控制Control 简称C）。
总结改善经验，形成标准化文件和持续改善的控制文件
八、改善收益。
我厂的供电煤耗从改善前的300.56g/kWh,降低到299.62g/kWh. 降低供电煤耗收益=降低供电煤耗值×年度供电量×年累标煤单价=(300.56-299.62）*64.8488*750*100=457.1840万元。
九、结束语：
1、项目小组成员更加深入的分析影响供电煤耗的因素，为后续改善打下基础。
2、学习和掌握DMAIC的分析改善思路，分析问题更加严谨逻辑性强，能力得到提升。
3、基本掌握了DMAIC回归分析、假设检验、SPC等改善工具。
4、通过运行DMAIC工具，有助于引导生产运行人员分析降低机组供电煤耗。更好的进行机组的节能减排工作。
参考文献：
[1] 岑可法，周昊等 大型电站锅炉安全及优化运行技术[M]第二版。北京：中国电力出版社。2003
[2] 黄新元 电站锅炉运行与燃烧调整[M] 第二版 北京，中国电力出版社
[3] 徐华清 中国能源环境发展报告。 中国环境科学出版社，2006
