火力发电厂性能指标一致化问题的思考和建议.pdf

火力发电厂性能指标 一 致化问题的思考和建议 朱 军 西北 电力设计 院，陕西西安7 1 0 0 7 5 摘要 针对火力发％／ - 纯凝汽式机组主要性能指标计算的影响因素，结合国内外不同标准对于机组工况的定义， 提 出了性能指标计算取值过程 当中存在的工况不一致的问题 ，分析 了问题存在的原因，提 出了解决问题的建议。 关键词 机组；工况；考核；性能；指标。 中图分类号 T M6 2 1 文献标志码 B文章编号 1 6 7 1 9 9 1 3 2 0 1 0 0 6 ． 0 0 3 6 ． 0 3 An a l y s i s a n d S u g g e s t i o ns o n Co n s i s t e n t o f Pe r f o r ma n c e I n d e x o f Po we r Ge n e r a t o r Un i t ZHU J u n No r t h we s t E l e c t ri c P o w e r De s i g n I n s t i t u t e ，X i ’ a i 1 7 1 0 0 7 5 ， C h i n a Ab s t r a c t T h i s p a p e r p o i n t s o u t a n d ana l y s e s a f f e c t i n g f a c t o r s o n c a l c u l a t i o n o f m a i n p e r f o r manc e i n d e x i n p u r e c o n d e n s e r t u r b i n e - g e n e r a t o r u n i t o f t h e rm a l p o we r p l a n t ， wi t h c o n s i d e r a t i o n o f d e fi n i t i o n s o n u n i t wo r k i n g c o n d i t i o n s in diff e r e n t c o d e s a n d s t a n d a r d s a t h o me a n d a b r o a d ． I t a l s o i n d i c a t e s d i s a c c o r d p r o b l e ms d u r i n g i n d e x c a l c u l a t i o n ，a n a l y s e s c a u s e s o f the p r o b l e ms a n d g i v e s s u g g e s t i o n s t o r e s o l v e t h e p r o b l e ms ． K e y wor d s t u r b i n e g e n e r a t o r u n i t ； wo r k i n g c o n d i t i o n ； c h e c k ； p e r f o rm a n c e ； i n d e x ． 1概述 和供电标准煤耗率的计算公式如下 火力发 电厂纯凝汽式机组性能指标一般包 括全厂热效率、发 电标准煤耗率、全厂厂用电 率、供电标准煤耗率 以及每百万千瓦容量耗水 量。国内外火力发电厂建设过程当中，客户对 于 电厂 的这些性能指标十分关注，并作为对于 电厂运行管理的考核指标 ，也作为对设计方或 总承包方重要的考核和罚款依据 。因此 ，在设 计过程 当中，对 于这些性能指标的确定 、计算 和控制应予 以高度重视 ，并以此为核 心开展方 案设计优化工作。 2影响火力发电厂设计性能指标的因素 火力发 电厂纯凝汽式机组发电标准煤耗率 O， f d 呈 ⋯1 U 一 1 d ∥ 一 36 0 01 00 r 一 ， 6 s a - b f d 1 一- 二 1 0 0 6 埘 为发 电设计标准煤耗率 ，单位为g ／ k W． h ； 刀 为汽轮发 电机组热效率 ，单位为％； ／ ／ - 为锅炉效率，单位为％；刀 a 为管道效率 ， 单位为％； 为汽轮发电机组设计热耗率， 单位 }收稿 日期 2 0 1 0 1 1 0 l 作者简介 朱军 1 9 6 3 一 ，男，陕西杨陵人 ，教授级高级工程师 ，总工程师 。 3 6 -2 0 1 0 g 1 2 N第 6 期 }4 k J ／ k W． h ； 6 为供 电设计标准煤耗率， 为g ／ k w_h ； e d 为厂用 电率，单位为％。 单位 2存在 问题 从 以上计算公式可 以看出，影响 电厂发 电 设计标准煤耗率和供 电设计标准煤耗率 的因素 主要有锅炉 效率 、管道 效率 、汽轮机设计热耗 率以及厂用电率。 影 襻 1 锅炉效率 的取值 在锅炉技术协议当中，一般要求锅炉厂在 锅炉B RL 2 1 ] 况 下的锅炉效率作为其保证值 。锅 炉在B RL T ． 况下对应 的蒸发量与汽轮机T RL H T MC R工况下的汽机进汽量是一致 的。在计算 发电标准煤耗率 的时候 ，我们一般取用锅炉保 证效率作为锅炉效率的取值。 2 汽轮机热耗率的取值 在汽轮机技术协议 当中，一般要求汽轮机 厂在汽轮机T H A工况下的汽轮机热耗率作为其 保证值，而汽轮机T HAI况对应 的汽轮机进汽 量L L T R L 或T MC R工况下的汽轮机进汽量要小 5 ％～8 ％。在计算发 电标准煤耗率的时候 ，我们 一 般取用汽轮机保证热耗率作为汽 轮机热耗率 的取值 。 3 管道 效率 我们 一般 取9 8 ％9 9 ％。 4 厂用 电率 厂 用 电率 是 指 经 常 连 续 运 行 负 荷 的 厂 用 计算功率 占发 电机额定功率的百分 比。厂用 电 率 的计算与各工艺系统辅机选型有关 ，通常情 况下，各辅机是按照最大工况下的主机参数选 择的，比如凝结水泵 、开 闭式冷却水泵等是按 照 汽 轮 机 VW O工 况 进 行 选 择 ；锅 炉 磨 煤 机 是 按 照锅 炉 B MC R况 进 行 选 择 ；一 次风 机 、送 风机和 引风机 是按照T B点进 行选择 ；其 它辅 机 也是按照主机在最大负荷下运行所需要 的介 质进 行 选 择 ，其 对 应 的 轴功 率 也 是 最 大工 况 的 轴功率 ，而作为分母的发电机功率却又是额定 功率 。因此，计算 出来的厂用 电率是一个不对 应特定工况的数值 ，而在计算供 电标准煤耗率 时，我们一般采用该厂用 电率的计算值。 通过 以上分析 ，我们可以发现 以下几个 问 题 1 在计算发 电标准煤耗率时 ，汽轮机热耗 率和锅炉 效率采用了二个不 同工况的保证值， 故计算出来 的发 电标 准煤耗率值是不对应任何 特定的工况。 2 厂用 电率的计算过程当中，分子与分母 的数值也是处于不 同的工况 ，计算出来 的厂用 电率既不对应最大工况，也不对应额定工况。 3 通过 “ 不对应任何特定工况” 的发电标 准煤耗率值和 “ 不对应任何特定工况”的厂用 电率所计算得到 的供 电标准煤耗率也是一个虚 拟的数值 。 毒火 渤 厂 凝 汽式祝 缀性 能 衿 计 谶 发 电标准煤耗率 、厂用 电率和供 电标准煤 耗率是国内外火力发 电工程 当中十分重要 的考 核指标，也是作为衡量运行管理水平的重要指 标 。精细化 的管理必然要求精细化的设计 ，而 对于这些重要指标的提出也需要科学化和精细 化 。关于 目前火力发电厂纯凝汽式机组性能指 标计算当中存在的这些问题 ，结合国内外关于 汽轮机工况定义的有 关规定 ，笔者提 出以下建 议 1 锅炉保证效率和汽轮机保证热耗率应在 同一工况 ，以汽轮机保证热耗率工况为基础 ， 确定对应锅炉蒸发量下锅炉的保证效率。 按照I E C 6 0 0 4 5 1 标准，汽轮机额定功率就 是汽轮 机 最大 连 续功率 T MC R ， 同时也是 汽轮 机热耗率保证工况 。基于这样 的工况定义，锅 炉效率保证工况 B R L 对应的蒸汽量也与汽轮机 热耗率保证工况相一致 ，使得计算 出来的发 电 煤耗与机组工况相对应，具有现实意义 。 按照G B 5 5 7 8 2 0 0 7 标准 ，汽轮机热耗率考 核 工况和计 算公式 需在合 同中 明确 。为 了计 算 出 对应的发电煤耗率，一种方法是将锅炉的保证效 率工 况与汽轮 机T H AI况 一致 ，另一种方法 是将 汽轮机热耗率考核工况定义在T MC R 工况。 下转第5 2 页 2 0 1 0 年1 2 月 第6 期 - j ／ 一 、 1 厂当地的气温及湿度 都较高 ，选择 自然塔 的淋 水面积会相对较大，造价相对较高 ，冷却塔 出 水温度亦相对较高，导致在各 自优化组合的方 案配置上 ， 自然塔年 费用大大高于机力塔 。同 时 ，自然塔 的施工周期较长 ，结合印尼当地的 施工水平 ，对于1 1 0 0 0 I T I 的大型 自然塔的施工 难度会 比较大 。因此 ，综合上述几点原因，推 荐循环水系统配置带机械通风冷却塔 的方案更 为适合本工程的实际条件 。推荐的循环水系统 配置方案为机力塔风机电机配置功率 ， l_2 0 0 k W， 风机直径09 7 5 0 mm，塔段数 1 5 ，循环水 一 、 一 V 一。。 一 。 。 j ■■■■■●■鼹 2 在计算厂用 电率时，除了计算选择设 备所规定 的最大工况 VWO、BMC R、T B 对 应 的设备轴功 率 以外 ，还应计算出对应汽轮 机T MC RI况或T H A工况及锅炉对应此工况蒸 发量下各主要辅机 的轴功率 ，前者可称之为 ；设计 厂用 电率 ，后 者可称 为考 核厂 用 电率 。 3 通过 同一工况的发 电标准煤耗率和考 ⋯ 一 l 一 冷 却 倍 率刀一6 6 、 凝 汽 器 面积 4 2 0 0 0 i n ，循 环 水管D N3 2 0 0 。该方案组合在年平均气 象条件 下，在年平均气象条件 下，计算冷却塔出水温 度 凝汽器进水 温度 为2 8 ． 8 。 C，平均背压约为 7 ． 5 0 k P a 。在频率 1 0 ％的气 象条件下 ，计算冷 却塔 出水温度 凝汽器进水温度 为3 2 。 C，平均 背压 约 为9 ． 0 k P a 。 参考文献 [ 1 】D L ／ T 5 3 3 9 2 0 0 6 ，火力发 电厂水工设计规范[ S ] ． 【 2 ]G B ／ T 5 0 1 0 2 2 0 0 3 ， ，工业循环水冷却设计规范[ S 】 、 、 、 、 豳潮■■●■■■■■ j 核厂用 电率，就可计算 出同一工况 下的供 电 j 标准煤耗率，这种供 电标准煤耗率才对 电厂 的运行考核具有现实意义。 参考文 [ 1 ] I E C 6 0 0 4 5 1 1 9 9 1 ，汽轮机 第1 部分规范【 S 】 ． [ 2 】 G B F F 5 5 7 8 ． 2 0 0 7 ，固定式发 电用汽轮机规范i s ] ． l 一 _ l ⋯ 。 科小 ’ 、 I j ■■■■■■■●■ 轴流式风机 ，引风机和增压风机均采用 了静 叶 调节 轴流 式风 机 ，其结 构简 单 、耐磨 性 {好、可靠性 高、维修方便、制造和维护成本 低 。但 其缺 点是调节性能不如动 叶调节轴流 式风机 ，低 负荷时运行效率较低 。因此提高 引风机和增压风在低负荷期间的运行效率 ， 是本厂风机节能的一条有效途径。 4 脱 硫 烟 道 加 装 均流 装 置 ，尽 可 能 降低 风机的流量和系统阻力。 7 结论 火 力发 电厂 的节 能减 排 工作 是一 个系 统工 ≥程 ，燃煤火 电厂建设 、运营是消耗 巨大 能源 和污染物排放 的特殊过程 ，在工程规划 、设 ；计 、施工、生产全过程都应充分考虑节 能降 耗 。要摒弃 以往注重投运后对标挖潜 、技术 改 造 ，轻 节 能 规划 、节 能 设 计 的现 象 。在 规 划设计初期，重视投 资产 出比，加大节 能投 入 ，促进节能减排新成果 的应用，确保华 能 弱暖■I j 新投产机组的指标先进 ，减少机组投入商业 运行后的技改投资。 参鸯变 [ 1 ] 王丽英，张微 ，丁杰康．空气预热器的漏风改造及； 其节能分析叨．实用节能技术，2 0 0 2 ， 3 ． [ 2 ] 曲跃伦 ．锅炉 风机节 能 降噪技术 的应 用 [ J ] ．机 械工程与 自动化 ，2 0 0 4 ， 3 ． [ 3 】 清华大学热能工程系热能工程教研室 ．锅炉原理； 及计算【 M] ．科学 出版社 ，1 9 8 5 ． 【 4 ] 李恩辰 ．锅炉燃烧 原理与燃烧 设备[ M] ．电力 出 版社 ，1 9 9 5 ． 5 刘家钰 ，肖兴和 ．火 电厂主要辅机节能技术 的研≮ 宄『 J 1 ．中国电力 ，2 0 0 4 ，2 9 9 ． [ 6 ]高洪峰，张敦力． 变频器在锅炉控制系统中的应用 j 与节能效果分析叨． 节能环保， 2 0 0 5 ， 3 ． ； [ 7 ] 林万超 ．火力发 电J『 热力系统节 能分 析【 M] ．水； 利电力出版社，1 9 8 7 ． ≯ [ 8 ] 林万超 ．火电厂热系统节能原理[ M] ．西安西 安交通大学 出版社 ，1 9 9 4 ． j [ 9 】 申永洪 ．电厂2 * 6 0 0 MW机 组供油泵 变频节 能改 ； 造【 J ] ． 电工技术，2 0 0 9 ， 5 ． 一 一 ～ 5 2 ． 2 0 1 0 1 2 N第 6 期