火力发电机组煤耗在线计算导则.doc

F F 备案号备案号 DL TDL T 中中华华人人民民共共和和国国电电力力行行业业标标准准 火力发电机组煤耗在线计算导则火力发电机组煤耗在线计算导则 On line calculation method guidelines for coal consumption of thermal power generating units 送审稿 送审稿 西安热工研究院有限公司西安热工研究院有限公司 贵州电力调度通信局贵州电力调度通信局 贵州电力试验研究院贵州电力试验研究院 前 言 本标准附录 A 为资料性附录 本标准由中国电力企业联合会提出 本标准由电力行业热工自动化与信息标准化技术委员会归口并负责解释 本标准起草单位 西安热工研究院有限公司 贵州电力调度通信局 贵州电力试验研究院 本标准主要起草人 王智微 钟晶亮 王庭飞 赖菲 徐威 方朔 郭翔 文贤馗 本标准附录 A 为资料性附录 目录 1 范围范围1 2规范性引用文件规范性引用文件1 3术语 符号术语 符号1 4火力发电机组煤耗在线计算火力发电机组煤耗在线计算1 5机组煤耗在线计算测点要求机组煤耗在线计算测点要求1 6煤耗量曲线处理方法煤耗量曲线处理方法1 7 附录附录 A 火力发电机组煤耗在线计算采集的数据清单火力发电机组煤耗在线计算采集的数据清单1 火力发电机组煤耗在线计算导则火力发电机组煤耗在线计算导则 1范围范围 本标准规定了火力发电机组煤耗在线计算的数据处理准则和计算方法 规定了机组煤耗曲线和 微增率曲线的获得方法 本标准适用于容量为100MW及以上火力发电机组的煤耗 发电煤耗和供电煤耗 在线计算 其它容量机组的火力发电机组可参照执行 2规范性引用文件规范性引用文件 下列标准所包含的条文 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文 在标准出版时 所示版 本均为有效 所有标准都会被修订 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 GB 10184 1988 电站锅炉性能试验规程 DL T 964 2005 循环流化床锅炉性能试验规程 GB 8117 2008 电站汽轮机热力性能验收试验规程 DL T 904 2004 火力发电技术经济指标计算 DL T 567 1 2007 火电厂燃料试验方法一般规定 DL T 567 2 2005 入炉煤和入炉煤粉样品的采取方法 DL T 567 3 2005 飞灰和炉渣样品的采集 DL T 567 4 2005 入炉煤 入炉煤粉 飞灰和炉渣样品的制备 DL T 567 6 2005 飞灰和炉渣可燃物测定方法 GB T 212 2008 煤的工业分析方法 GB T 213 2008 煤的发热量测定方法 IAPWS IF97 水和水蒸汽性质方程 3术语 符号术语 符号 3 1术语术语 3 1 1直采直送 王智微 建议去掉 直采直送 王智微 建议去掉 指从发电设备 工艺流程过程中的控制系统中直接采集 3 1 2一次数据一次数据 Primary Data 王智微 王智微 指从发电设备 工艺流程过程中实时得到的数据 3 1 3手动采集数据手动采集数据 Manual Input Data 王智微 王智微 指电厂手动输入的数据 包括煤的工业成分 煤的热值 飞灰和炉渣可燃物 3 1 4校验值校验值 Check Data 王智微 王智微 一次数据和手动采集数据的合理值 3 1 5有效数据有效数据 Valid Data 王智微 王智微 指用于煤耗在线计算的数据 包括校验合格的一次数据和手动采集数据 或者是校验不合格替 代一次数据和手动采集数据的校验值 3 1 6异常数据异常数据 Abnomal Data 明显违背热力学定律 与工艺流程背离 以及不满足煤耗在线计算的一次数据和手动采集数据 3 1 7计算数据计算数据 Calculated Data 王智微 王智微 指利用一次数据和手动采集数据按本标准规定计算得到的数据 3 1 8在线计算在线计算 On line calculation 王智微 王智微 对发电设备工艺流程过程中采集的数据进行的在线处理过程 3 1 9煤耗量曲线煤耗量曲线 Coal Curve 赖菲 赖菲 指机组煤耗量与机组发电功率的函数对应关系 本标准中为一元二次函数 3 1 10机组序位排序表 郭翔 机组序位排序表 郭翔 根据发电机组类型 能耗和污染物排放水平编制的机组发电排序序位表 简称排序表 3 1 11微增率 赖菲 微增率 赖菲 每增加单位功率时煤耗量的变化率 3 1 12等微增率 赖菲 等微增率 赖菲 当每台机组的煤耗量微增率相同时 对应着全厂的煤耗量为最小 电厂增加负荷时 应尽量让 微增煤耗率小的机组增加负荷 电厂减少负荷时 应先让微增煤耗率大的机组减少负荷 3 2符号符号 Aar 日常化验的燃料收到基灰分质量含量百分率 A0ar 电厂煤样化验的燃料收到基灰分质量含量百分率 b 发电标煤耗率 g kW h bg 供电标煤耗率 g kW h B 机组煤耗量 t h 机组煤耗量微增率 t MWh a 机组煤耗量曲线二次项系数 t MW2h b 机组煤耗量曲线一次项系数 t MWh c 机组煤耗量曲线常数项 t h HR 汽轮机热耗率 g kW h NCGB 机组的厂高变功率 MW NGYD 全厂公用电功率 MW NQGB 机组的启备变功率 MW NOUT 全厂出线功率 MW Nap 机组的生产厂用电功率 MW Ne 机组发电功率 发电机出口功率 MW Ns 净发电功率 机组向电网输送的功率 MW q2 排烟热损失百分率 q4 固体未完全燃烧损失百分率 q5 锅炉散热损失百分率 q6 灰渣物理热损失百分率 q7 石灰石脱硫热损失百分率 t0 基准温度 War 日常化验的燃料收到基水分质量含量百分率 W0ar 电厂煤样化验的燃料收到基水分质量含量百分率 Xi ar 计算的燃料收到基元素成分 碳 氢 氧 氮 硫 质量含量百分率 X0i ar 电厂煤样化验的燃料收到基元素成分 碳 氢 氧 氮 硫 质量含量百分率 锅炉效率 p 管道效率 ap 生产厂用电率 p 综合厂用电率 4火力发电机组煤耗在线计算火力发电机组煤耗在线计算 4 1火力发电机组煤耗在线计算方法编制依据火力发电机组煤耗在线计算方法编制依据 火力发电机组煤耗在线计算方法原则遵循已有的试验规程 锅炉效率在线计算方法遵循 GB 10184 1988 的要求进行 汽机热耗在线计算方法遵循 GB T 8117 2008 的要求进行 其中在本导则 中有明确说明的 按本导则执行 本导则对已有标准中明确规定的公式不再重述 4 2锅炉热效率在线计算方法锅炉热效率在线计算方法 锅炉热效率可以采用正 反平衡方法进行在线计算 4 2 1输入热量输入热量 输入热量取燃料收到基低位发热量 忽略燃料的物理显热 外来热源加热空气带入热量等 4 2 2燃料热值和元素成分燃料热值和元素成分 燃料收到基低位发热量和工业成分建议取电厂的日常化验值 可以根据电厂煤样化验的燃料收 到基元素成分化验结果 对日常化验的燃料收到基元素成分进行折算计算 计算方法如下 1 00 0 100 100 arar arar ariari WA WA XX 4 2 3基准温度基准温度 锅炉效率计算的基准温度取风机进口空气温度 对有暖风器或空气预热器进口空气温度较风机 进口空气温度差别较大的 锅炉效率计算的基准温度可取空气预热器进口空气温度 空气预热器一 二次风分开的 可以按一 二次设计比例取空气预热器进口空气温度的加权平均值 4 2 4气体未完全燃烧热损失气体未完全燃烧热损失 忽略气体未完全燃烧热损失 4 2 5空气绝对湿度空气绝对湿度 空气绝对湿度可取定值 0 01kg kg 空气 4 2 6灰渣可燃物灰渣可燃物 灰渣可燃物取电厂采集化验的数据 4 2 7排烟温度和排烟氧量排烟温度和排烟氧量 对有空气预热器后有烟气回收利用装置的 排烟温度和排烟氧量取利用装置后的测量数据 未 有排烟氧量测点的 需要加装 4 2 8循环流化床锅炉热效率在线计算的规定循环流化床锅炉热效率在线计算的规定 对反平衡方法在线计算锅炉热效率 循环流化床锅炉如有条件应考虑石灰石脱硫热损失 则锅 炉热效率计算如下 2 qqqqq 76542 100 考虑到散热损失对锅炉热效率的影响较小 对循环流化床锅炉的散热损失按 GB 10184 1988 执 行 不考虑面积修正系数 对循环流化床锅炉 无法有效得到飞灰份额 钙硫摩尔比和脱硫效率的 可采用给定值的方法 确定 但需要给出对锅炉效率和煤耗带来的偏差影响 4 2 9其它其它 忽略磨煤机排出石子煤的热损失 对锅炉的不确定热损失 如有明确计算依据的 可以在在线 计算中考虑 4 3汽轮机热耗在线计算方法汽轮机热耗在线计算方法 汽机热耗遵循 GB T 8117 2008 汽轮机热力性能验收试验规程的方法 建议采用主给水流量为 基准参数计算主蒸汽流量 4 3 1大气压力大气压力 采用 DCS 中大气压力的在线值 对于没有大气压力在线值的机组采用电厂手动输入值或当地 季节平均值 4 3 2锅炉连续排污量锅炉连续排污量 对于亚临界机组 在线计算热耗时锅炉连续排污并没有关闭 在计算热耗的时候须将这部分热 量扣除 4 3 3漏气量漏气量 在线计算热耗时考虑高中压缸轴封间漏汽 高压缸夹层漏汽和平衡盘漏汽 取值为电厂的近期 试验值 若没有试验值则按机组容量和参数取同类机组的试验平均值 4 3 4主给水量在线值的校正主给水量在线值的校正 若根据近期试验报告等资料判断机组的主给水流量的在线值存在明显的偏差 可以选取 2 小时 的稳定工况的数据 用凝结水流量或者 DCS 主蒸汽流量对主给水流量进行校正 4 4机组机组生产厂用电率生产厂用电率在线计算方法在线计算方法 3 e ap ap N N 对多台机组共用一套脱硫系统和启备变时 功率按机组的发电功率加权分摊 4 5机组综合厂用电率在线计算方法机组综合厂用电率在线计算方法 4 e Se p N NN 对 n 台机组的电厂 第 i 台机组净发电功率的计算公式为 5 n j jeieGYDiQBBiCGBieiS NNN NNNN 1 6 n j jOUT n j jQBB n j jCGB n j jeGYD NNNNN 1 1 1 1 按机组发电功率比例来分摊电厂的综合用电 4 6机组发电煤耗在线计算方法机组发电煤耗在线计算方法 7 p HR b 308 29 4 7机组供电煤耗在线计算方法机组供电煤耗在线计算方法 供电煤耗计算公式为 8 29 3081 g bpp HR b 统一规定管道效率取定值 0 99 具备条件的可以采用实际测量的管道效率用于计算 5机组煤耗在线计算测点要求机组煤耗在线计算测点要求 5 1机组煤耗在线计算测点采集总体要求机组煤耗在线计算测点采集总体要求 5 1 1在线计算测点采用电厂已有的运行测点 现场没有的排烟氧量测点要求电厂安装 5 1 2电厂侧建立数据采集站负责采集煤耗在线计算需要的测点 5 2锅炉测点位置及基本要求锅炉测点位置及基本要求 5 2 1锅炉测点位置见下图 风机入口风温 入炉煤样 底渣可燃 物 排烟温度 排烟氧量 飞灰可燃 物 图 1 锅炉测点布置简图 5 2 2锅炉排烟氧量和排烟温度布置在空气预热器的出口烟道上 每个烟道上至少布置一个 排烟温度测点和排烟氧量测点 对 300MW 的机组 一般空气预热器分 4 个烟道与静电除尘器连接 因此需要分别安装 4 个排烟温度测点和排烟氧量测点 5 2 3排烟温度测点和排烟氧量测点应尽量布置在烟道中间气流平稳处 如果排烟温度测点 和排烟氧量测点偏差较大或者对测点的准确性有凝义 应按 GB10184 88 的标准要求对测点在烟道 内的布置位置进行确定 使测点所处位置的测量值代表该烟道内的平均值 5 2 4电厂采用撞击式飞灰取样装置 应通过试验确定该飞灰可燃物的修正系数 电厂采用 除尘器飞灰取样装置 应通过试验或经验数据确定各除尘采样段的质量比例 5 3汽机测点位置及基本要求汽机测点位置及基本要求 5 3 1汽机测点的位置如下图 汽机测点的位置如下图 L N M FHI D R P S T S T W W B N R T A B L K K H M P S 轴封调节器 A H No1No2No3 Fe1 He1 Fe2 He2 Fe3 He3 Hd1Hd2Hd3 Hwo1Hwo2Hwo3Hwi1 Fe4 He4 Hdeao Frsp Hrsp Fssp Hssp Ffw Hfw Fms Hms Frrh Hrrh Fcrh Hcrh 图 2 汽机测点布置简图 5 3 2流量的测量流量的测量 5 3 2 1 流量孔板应按设计院提供的参数向流量元件制造厂家订货 仪表流程请厂家按合理的范围 选取 建议选用焊接式流量孔板 5 3 2 2 安装时 应特别注意流量孔板的方向 否则将导致错误的测量结果 5 3 2 3 流量孔板的上下游需有足够长的直管段 5 3 3压力的测量压力的测量 5 3 3 1 压力测点应安装在温度测点上游 1 2 倍管径处 并远离弯头 三通 变径管 以避免其对 压力测量的干扰 5 3 3 2 传压管直径不应小于 9mm 传压管与变送器的连接件 接头螺母 螺纹尺寸为 M20 1 5 的标 准尺寸 5 3 3 3 对于大于大气压压力的测量 自取压点起 传压管应足够长 并向下引出 以保证运行期 间传压管充满凝结水 5 3 3 4 对于压力大于大气压力的压力测点 请按下图方式安装 即连接变送器的管接头处距地面 0 5m 一 二次门的位置以站到地面容易操作为宜 5 3 3 5 对于低于大气压压力 真空 的测量 取压点至变送器之间的传压管应竖直向上或倾斜上 以确保传压管内不积水 5 3 4温度的测量温度的测量 5 3 4 1 温度套管要采用标准件 5 3 4 2 温度套管插入深度应大于管内径的 1 4 小于管内径的 3 4 5 3 4 3 温度套管插入深度最小不应小于 75mm 因此 对于内径小于 100mm 的管子 套管应斜插入 管内或将套管安装在有弯头或三通处 以确保最小插入深度 75mm 5 3 4 4 温度测点应安装在压力测点的下游 1 2 倍管径处 最好与压力取压位置保持 90 度位置 以 避免对压力测量的干扰 5 4机组煤耗在线计算的测点精度机组煤耗在线计算的测点精度要求要求 考虑电厂的生产情况 所有测量仪器精度至少为工业级 5 5在线计算测点的处理要求在线计算测点的处理要求 5 5 1数据校验的准备数据校验的准备 考虑数据的波动 对一定连续时间内的一次数据平均值作为校验数据 5 5 2数据校验的方法数据校验的方法 利用一次数据和手动采集数据与对应的校验值的偏差值作为校验依据 当偏差值大于一定范围时 可以判定为异常数据 5 5 3异常数据的处理异常数据的处理 异常数据不作为有效数据用于煤耗在线计算 而采用校验值 6煤耗量曲线处理方法煤耗量曲线处理方法 6 1工况稳定性判断工况稳定性判断和煤耗数据的和煤耗数据的筛选筛选 在利用在线计算得到的煤耗数据拟合煤耗量曲线之前 需要对机组稳定性进行判断 一定时间内一 次数据的变化率大于一定幅度 该时间在线计算得到的煤耗数据结果不纳入煤耗量曲线处理 机组稳定性判断参数变化幅度推荐如下 表 1 机组稳定性判断参数 参数名称单位变化幅度 5 分钟 机组发电功率MW1 5 主给水流量t h1 5 主蒸汽压力MPa0 6 主蒸汽温度 5 再热蒸汽温度 5 6 2机组煤耗量曲线及微增率曲线机组煤耗量曲线及微增率曲线 根据筛选后的数据 采用最小二乘法得到机组的煤耗量与机组功率二次曲线函数关系如下 9 cbNaNNB eee 2 同时得到机组的煤耗量微增率曲线为 10 baNN ee 2 7附录附录 A 火力发电机组煤耗在线计算采集的数据清单火力发电机组煤耗在线计算采集的数据清单 表 2 煤耗在线计算数据采集表 序号测点名称数目单位数据来源采集目的备注 1 收到基含硫量1 手动采集数据用于烟气参数计算 备注 1 2 收到基水分1 手动采集数据用于烟气参数计算 备注 1 3 收到基灰分1 手动采集数据用于烟气参数计算 备注 1 4 收到基挥发份1 手动采集数据用于烟气参数计算 备注 1 5 收到基固定碳1 手动采集数据用于烟气参数计算 备注 1 6 低位发热量1KJ kg手动采集数据用于烟气参数计算 备注 1 7 飞灰含碳量1 手动采集数据用于固体未完全燃烧损失百分率计算 备注 1 8 底渣含碳量1 手动采集数据用于固体未完全燃烧损失百分率计算 备注 1 9 空气预热器出口氧量2 4 一次数据用于排烟热损失百分率计算 备注 2 10 空气预热器出口烟温4 6 一次数据用于排烟热损失百分率计算 11 一次风机入口风温1 一次数据用于基准温度计算 12 二次风机入口风温1 一次数据用于基准温度计算 13 累积给煤量1 一次数据备注 3 4 14 给煤量1 一次数据备注 3 4 15 炉膛出口压力1 2Pa一次数据数据传输状态监视用备注 4 16 主蒸汽压力2MPa一次数据用于确定主蒸汽焓值 以计算汽轮机热耗率 17 调节级后压力1MPa一次数据用于确定主蒸汽流量 备注 4 18 高压缸排汽压力1 2MPa一次数据用于确定高压缸排汽焓值 以计算汽轮机热耗率 19 再热蒸汽压力2MPa一次数据用于确定再热蒸汽焓值 以计算汽轮机热耗率和中压缸效率 20 中压缸排汽压力2MPa一次数据用于确定中压缸排汽焓值 以计算中压缸效率 备注 4 21 低压缸排汽压力2 4kPa一次数据用于判断机组真空 备注 4 22 除氧器进汽压力1MPa一次数据用于确定除氧器进汽焓值 以计算除氧器进汽流量 备注 4 23 3 高加进汽压力1MPa一次数据用于确定 3 高加进汽焓值 以计算 3 高加进汽流量 24 2 高加进汽压力1MPa一次数据用于确定 2 高加进汽焓值 以计算 2 高加进汽流量 25 1 高加进汽压力1MPa一次数据用于确定 1 高加进汽焓值 以计算 2 高加进汽流量 26 给水压力1MPa一次数据用于确定给水焓值 27 再热减温水压力1MPa一次数据用于确定再热减温水焓值 以计算汽轮机热耗率 28 大气压力1kPa一次数据对压力测点进行修正 29 主蒸汽温度2 一次数据用于确定主蒸汽焓值 以计算汽轮机热耗率和高压缸效率 30 调节级后温度1 一次数据用于确定主蒸汽流量 备注 4 31 高压缸排汽温度2 一次数据用于确定高压缸排汽焓值 以计算汽轮机热耗率和高压缸效率 32 再热蒸汽温度2 一次数据用于确定再热蒸汽焓值 以计算汽轮机热耗率和中压缸效率 33 中压缸排汽温度2 一次数据用于确定中压缸排汽焓值 以计算中压缸效率 34 除氧器进汽温度1 一次数据用于确定除氧器进汽焓值 以计算除氧器进汽流量 备注 4 35 3 高加进汽温度1 一次数据用于确定 3 高加进汽焓值 以计算 3 高加进汽流量 36 2 高加进汽温度1 一次数据用于确定 2 高加进汽焓值 以计算 2 高加进汽流量 37 1 高加进汽温度1 一次数据用于确定 1 高加进汽焓值 以计算 2 高加进汽流量 38 除氧器水箱温度1 一次数据用于确定除氧器水箱焓值 以计算除氧器进汽流量 备注 4 39 给水泵出水母管温度1 一次数据用于确定给水泵出水母管焓值 40 3 高加进水温度1 一次数据用于确定 3 高加进水焓值 以计算 3 高加进汽流量 41 3 高加出水温度1 一次数据用于确定 3 高加出水焓值 以计算 3 高加进汽流量 42 3 高加疏水温度1 一次数据用于确定 3 高加疏水焓值 以计算 3 高加进汽流量 43 2 高加进水温