600MW机组性能计算说明书

i 厂级监控信息系统 厂级监控信息系统 SIS 性能计算与耗差分析计算说明书性能计算与耗差分析计算说明书 南京科远自动化集团股份有限公司南京科远自动化集团股份有限公司 2008 年年 6 月月 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 i 目目 录录 1 目的 1 2 相关标准及参考文件 1 3 性能计算汽轮机热平衡图 1 4 机组性能计算基本原理及公式 1 4 1 热平衡式 1 4 2 物质平衡式 4 4 3 汽轮机功率方程式 4 5 测点值的预处理 5 5 1 压力测点的预处理 5 5 2 门杆漏汽 轴封漏汽流量的处理 6 5 3 冗余测点的预处理 7 6 需要的手工录入量 7 7 水 蒸汽焓值的计算 8 7 1 水焓值计算 8 7 1 1 给水 主凝结水焓 kJ kg 8 7 1 2 疏水焓 kJ kg 8 7 1 3 除氧器出口给水焓 kJ kg 9 7 1 4 凝汽器凝结水焓 kJ kg 9 7 1 5 减温水焓 kJ kg 10 7 2 蒸汽焓计算 10 7 2 1 主蒸汽焓 kJ kg 10 7 2 2 高压缸排汽焓 kJ kg 11 7 2 3 再热器进口蒸汽焓 kJ kg 11 7 2 4 再热器出口蒸汽焓 kJ kg 11 7 2 5 中压缸进汽焓 kJ kg 12 7 2 6 中压缸排汽焓 kJ kg 12 7 2 7 各级回热抽汽焓 kJ kg 12 7 2 8 低压缸排汽焓 kJ kg 13 7 2 9 高压缸理想排汽焓 kJ kg 13 7 2 10 中压缸理想排汽焓 kJ kg 13 8 单元机组性能计算 14 8 1 锅炉经济指标计算 14 8 1 1 锅炉蒸发量 t h 14 8 1 2 空预器漏风系数 14 8 1 3 再热器压损 14 8 1 4 化学不完全燃烧损失 15 8 1 5 机械不完全燃烧损失 15 8 1 6 锅炉散热损失 15 8 1 7 灰渣物理热损失 16 8 1 8 排烟过量空气系数 16 8 1 9 排烟热损失 17 8 1 10 锅炉反平衡热效率 17 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 ii 8 1 11 锅炉热负荷 GJ h 18 8 1 12 锅炉吸热量 GJ h 18 8 2 汽机经济指标计算 18 8 2 1 给水量 t h 18 8 2 2 1 高加抽汽量 t h 19 8 2 3 2 高加抽汽量 t h 19 8 2 4 锅炉冷再热蒸汽量 t h 20 8 2 5 汽机汽耗率 kg kW h 20 8 2 6 汽机热耗量 GJ h 21 8 2 7 汽机热耗率 kJ kW h 21 8 2 8 高压缸内效率 22 8 2 9 中压缸内效率 22 8 2 10 汽轮发电机组绝对电效率 22 8 2 11 汽机绝对内效率 23 8 2 12 凝结水过冷度 23 8 2 13 加热器上端差 23 8 2 14 加热器下端差 24 8 3 机组技术经济指标计算 24 8 3 1 功率因数 无量纲 24 8 3 2 机组发电效率 25 8 3 3 机组综合厂用电功率 MW 25 8 3 4 机组综合厂用电率 25 8 3 5 机组供电效率 26 8 3 6 机组发电标准煤耗率 g kW h 26 8 3 7 机组供电标准煤耗率 g kW h 27 8 3 8 机组发电标准煤耗量 t h 27 8 3 9 机组发电原煤耗量 t h 27 8 3 10 机组供电燃料成本 MW h 28 8 3 11 机组供电毛利润 万 h 28 8 3 12 小机进汽焓 kJ kg 28 8 3 13 小机排汽干度 29 8 3 14 小机排汽焓 kJ kg 29 8 3 15 小机理想排汽焓 kJ kg 30 8 3 16 小机功率 MW 30 8 3 17 小机效率 30 9 全厂性能计算 31 9 1 全厂发电功率 MW 31 9 2 全厂负荷率 31 9 3 全厂综合厂用电功率 MW 31 9 4 全厂综合厂用电率 32 9 5 全厂发电煤耗率 g kW h 32 9 6 全厂供电煤耗率 g kW h 32 9 7 全厂标煤耗量 t h 33 9 8 全厂原煤耗量 t h 33 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 iii 10 机组耗差分析计算 33 10 1 可控耗差 34 10 1 1 排汽压力耗差 g kW h 34 10 1 2 排烟含氧量耗差 g kW h 35 10 1 3 主汽温耗差 g kW h 36 10 1 4 主汽压耗差 g kW h 37 10 1 5 再热汽温耗差 g kW h 37 10 1 6 排烟温度耗差 g kW h 38 10 1 7 过热器减温水量耗差 g kW h 39 10 1 8 再热器减温水耗差 g kW h 40 10 1 9 飞灰含碳量耗差 g kW h 41 10 1 10 补水率耗差 g kW h 41 10 1 11 给水温度耗差 g kW h 42 10 1 12 凝汽器过冷度耗差 g kW h 43 10 1 13 高加端差耗差 g kW h 44 10 1 14 低加端差耗差 g kW h 44 10 1 15 厂用电率耗差 g kW h 45 10 1 16 小机进汽量耗差 g kW h 45 10 2 不可控耗差 46 10 2 1 再热蒸汽压损耗差 g kW h 46 10 2 2 高压缸内效率耗差 g kW h 47 10 2 3 中压缸内效率耗差 g kW h 48 10 3 耗差引起的经济损失计算 48 11 附录 49 11 1 符号对照表 49 11 2 输入测点对照表 55 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 1 1 目的目的 本说明书给出了性能计算与耗差分析的详细计算公式 1000MW 机组的性能计算与耗差分析可参考 之 本说明书依据相关标准及相关资料编写而成 随着双方交流的逐渐深入而不断完善 2 相关相关标准及参考文件标准及参考文件 国标 GB8117 87 电站汽轮机热力性能试验规程 国标 GB10184 88 电站锅炉性能试验规程 DL T904 2004 火力发电厂技术经济指标计算方法 ASME PTC4 1 南京科远公司 SyncBASE 使用说明书 600MW 凝汽式汽轮机热力性能数据 暂缺 3 性能计算汽轮机热平衡图性能计算汽轮机热平衡图 图 1 600MW 凝汽式汽轮机热平衡图 暂缺 4 机组性能计算基本原理及公式机组性能计算基本原理及公式 机组性能计算的基本原理是热力系统的能量平衡和物质平衡 具体计算时就是三个基本公式 热平 衡式 物质平衡式 汽轮机功率方程式 4 1 热平衡式热平衡式 对于一个稳定的系统来说 其流入的热量等于其流出的热量 也就是 吸热量 Qin 放热量 Qout 以 1 2 高压加热器为例 通过热平衡式可求出其抽汽量 D1 D2 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 2 对于 1 高加 进出口给水参数 抽汽参数 疏水参数均已知 只有抽汽量未知 1高高加加 h1 D1 hgs2 hgs1 Dgs hss1 Dss1 图 2 1 高加抽汽量计算图 根据热平衡式 可得 11121ssgsgsgs hhDhhD 由于加热器存在散热损失 通常以加热器换热效率 Ejrq 来加以考虑 一般情况下 Ejrq 取 99 若 不考虑散热损失 则 Ejrq 100 则 100 11121jrqssgsgsgs EhhDhhD 于是 100 11 21 1 jrqss gsgsgs Ehh hhD D 100 11 21 11 jrqss gsgsgs ss Ehh hhD DD 上面各式的符号说明 D1 1 高加抽汽量 t h Dss1 1 高加疏水量 t h Dgs 给水量 t h h1 1 高加抽汽焓 kJ kg hgs1 1 高加出口给水焓 kJ kg hgs2 1 高加进口给水焓 即 2 高加出口给水焓 kJ kg hss1 1 高加疏水焓 kJ kg Ejrq 加热器换热效率 计算出 1 高加抽汽量后 对于 2 高加 进出口给水参数 抽汽参数 流入流出疏水参数均已知 只 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 3 有抽汽量未知 可进行计算 2高高加加 h2 D2 hgs3 hgs2 Dgs hss2 Dss2hss1 Dss1 图 3 2 高加抽汽量计算图 根据热平衡式 并考虑散热损失 可得 100 21122232jrqssssssssgsgsgs EhhDhhDhhD 于是 100 22 21132 2 ss ssssssjrqgsgsgs hh hhDEhhD D 122ssss DDD 上面各式的符号说明 D2 2 高加抽汽量 t h Dss2 2 高加疏水量 t h Dss1 1 高加疏水量 t h Dgs 给水量 t h h2 2 高加抽汽焓 kJ kg hgs2 2 高加出口给水焓 kJ kg hgs3 3 高加出口给水焓 kJ kg hss1 1 高加疏水焓 kJ kg hss2 2 高加疏水焓 kJ kg Ejrq 加热器换热效率 其他加热器如除氧器 各低加的抽汽量算法与高加相同 但对于性能计算来说 只算出 1 2 高加 抽汽量就够了 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 4 4 2 物质平衡式物质平衡式 对于一个稳定的系统 流入的质量应该等于流出的质量 即 outin DD 以高压缸系统来说 流入的是主蒸汽 流出的是 1 2 抽汽 冷再热蒸汽及高压门杆 轴封漏汽 D D0 0 D D2 2D D1 1 D Dz zr r 高高压压缸缸 D Dm mg g1 1 D Dz zf f1 1D Dz zf f2 2 图 4 高压缸流入流出质量平衡图 根据物质平衡式 可得 211210zfzfmgzr DDDDDDD 根据热平衡计算出 1 2 高加抽汽量后 则冷再热蒸汽流量为 211210zfzfmgzr DDDDDDD 上面两式符号说明 Dzr 冷再热蒸汽流量 t h D0 主蒸汽流量 t h D1 1 高加抽汽量 t h D2 2 高加抽汽量 t h Dmg1 高压缸门杆漏汽量 t h Dzf1 高压缸前轴轴封漏汽量 t h 以及漏入中压缸蒸汽量 Dzf2 高压缸后轴轴封漏汽量 t h 4 3 汽轮机功率方程式汽轮机功率方程式 汽轮机功率方程式其实就是能量守恒在汽轮机上的应用 高温高压蒸汽在汽缸内做功 其热能转化 为汽轮机转子的机械能 而机械能又通过发电机转换为电能 在转换过程中能量会损失 但总能量保持 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 5 不变 汽汽轮轮机机 发发电电机机 汽汽轮轮机机热热耗耗Q Q0 0 电电能能 3 36 60 00 0 N N 汽汽轮轮机机及及冷冷源源损损失失 Q Q0 0 1 1 E Ei i 1 10 00 0 汽汽轮轮机机轴轴机机械械损损失失 Q Q0 0 1 1 E Ei i 1 10 00 0 1 1 E Em m 1 10 00 0 发发电电机机损损失失 Q Q0 0 1 1 E Ei i 1 10 00 0 1 1 E Em m 1 10 00 0 1 1 E Eg g 1 10 00 0 图 5 汽轮机功率平衡图 汽轮机功率方程式为 100100100 10003600 0 g mi gmi E EE QEEWN 符号说明 N 发电机功率 MW Wi 汽轮机内功率 MW Q0 汽轮机热耗 GJ h Ei 汽轮机绝对内效率 Em 汽轮机轴机械效率 Eg 发电机效率 5 测点值的预处理测点值的预处理 5 1 压力测点的预处理压力测点的预处理 在电厂 DCS 中 压力测点值一般都是表压力值 而在性能计算时 一般都采用绝对压力值 因此存 在从表压力到绝对压力的换算问题 在调用 SyncBASE 中的焓或熵计算函数时 要首先进行从表压力到 绝对压力的换算 换算公式如下 ag ppp 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 6 符号说明 p 绝对压力 MPa pg 表压力 MPa 测点值 pa 当地大气压力 MPa 测点值 若无该测点可取 0 1MPa 此外 还要注意单位的换算问题 在计算中常用单位为 MPa 若是其他单位 要换算为 MPa 换算 公式为 1 MPa 1 103 kPa 1 106 Pa 末级或末几级抽汽压力 凝汽器真空一般表示为负值 这表明其比大气压力低 其绝对压力换算公 式同上 只不过 Pg 为负值而已 举例如下 已知给水压力 给水温度 求给水焓 则计算公式为 2 gsagsgs tppHPTh 符号说明 hgs 给水焓 kJ kg pgs 给水压力 测点表压力 MPa tgs 给水温度 pa 当地大气压力 MPa 可取常值 0 1MPa PT2H SyncBASE 中计算焓的公式 表示根据压力和温度计算焓 可先对所有压力测点进行预处理 也可在计算时 把压力转换放在计算公式中 就如上面举的计算 给水焓的例子 5 2 门杆漏汽 轴封漏汽流量的处理门杆漏汽 轴封漏汽流量的处理 一般情况下 门杆漏汽 轴封漏汽的流量是没有测点的 在近似计算中 可选为汽轮机主蒸汽流量 D0 的比值 如取总漏汽量为 2 D0 如果电厂能提供门杆漏汽 轴封漏汽等随汽轮机汽耗量 D0 的变化关系 则需要先拟合出漏汽量随 D0 的变化函数 在计算时根据函数关系求出门杆漏汽 轴封漏汽流量来 在 SyncBASE 中 有相关的曲 线拟合函数 可以很轻易的求出拟合值 在要求不是很严格的场合 可以不考虑机组的老化 即认为漏汽量随主汽流量变化的函数关系不变 而实际上 随着机组的老化 漏汽量会逐渐增加 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 7 5 3 冗余测点的预处理冗余测点的预处理 机组的许多测量位置存在左右或者甲乙等两个甚至四个测点 这时需要对这几个测点求平均 比如 压力温度 或者求和 比如流量 计算结果作为一个计算测点 再带入公式进行其他计算 求平均时还要注意的一个问题是 如果在这几个测点中 某一个值与其他的值相差较大 可认为改 测点是 坏点 在 SyncBASE 中配置性能计算时 可舍弃这个测点 求其余几个的平均值 这样可减少 一些 坏点 对计算结果的影响 6 需要的手工录入量需要的手工录入量 为了实时性能计算的需要 对于不存在的测点 可取一些代替测点 若代替测点也没有 可取固定 值或要求电厂运行人员按班实时录入 提供实时录入页面和常量修改页面 表 1 性能计算手工录入量列表 序号名称单位典型值备注 1飞灰含碳量 Cfh 2 5按班输入 2炉渣含碳量 Clz 3按班输入 3收到基燃料灰分 Ay 20按班输入 4收到基低位发热量 QdykJ kg20000按班输入 5当前标煤单价 Pbmdj t600 按班输入或定值 6上网电价 Pswdj kW h0 3800 按班输入或定值 7机械传动效率 Em 98 5定值 8发电机效率 Eg 99定值 或根据公式计算 9管道效率 Ep 99定值 10飞灰占燃煤中总灰量份额 afh 0 90定值 11炉渣占燃煤中总灰量份额 alz 0 10定值 12锅炉额定蒸发量 Det h1913设计值 13锅炉飞灰比热 rfhkJ kg K0 72定值 14锅炉炉渣比热 rlzkJ kg K0 84定值 15炉渣排出温度 tlz 800定值 16加热器热效率 Ejrq 99定值 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 8 7 水 蒸汽焓值的计算水 蒸汽焓值的计算 以下焓值的计算公式中 PT2H P2HL T2HL 等都是实时数据库 SyncBASE 中的函数名称 在 SyncBASE 中添加测点时 可选择所需的函数 7 1 水焓值计算水焓值计算 7 1 1 给水 主凝结水焓 给水 主凝结水焓 kJ kg 给水和主凝结水 各级加热器出口 但不包括除氧器出口 的焓的计算公式为 2 gsjgsjgsj tpHPTh 符号说明 hgs 给水 或主凝结水 焓 kJ kg pgs 给水 或主凝结水 压力 MPa tgs 给水 或主凝结水 温度 j 1 2 3 各级加热器序号 一般情况下 各级低加出口只有温度测点 缺少压力测点 此时压力可取凝结水泵出口压力 或凝 结水母管压力 各级高加的出口一般也只有温度测点 没有压力测点 计算时可取给水泵出口压力 7 1 2 疏水焓 疏水焓 kJ kg 各级疏水 包括高低加 一般只有温度测点 可按各级加热器汽侧压力和疏水温度进行计算 2 ssjqcjssj tpHPTh 符号说明 hss 疏水焓 kJ kg pqc 加热器汽侧压力 MPa 可取加热器进汽压力 tss 疏水温度 j 1 2 各级带有疏水出口的加热器序号 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 9 7 1 3 除氧器出口给水焓 除氧器出口给水焓 kJ kg 除氧器出口一般按饱和水进行处理 2 gsjgsj tHLTh 符号说明 hgs 除氧器出口给水焓 kJ kg tgs 除氧器出口温度 或除氧水箱温度 j 除氧器在加热器组中的序号 600MW 机组取 j 4 T2HL 根据温度求饱和水焓函数 7 1 4 凝汽器凝结水焓 凝汽器凝结水焓 kJ kg 一般按饱和水进行计算 2 cv tHLTh 符号说明 hv 凝结水焓 kJ kg tc 汽轮机排汽温度 或者用汽轮机排汽压力进行计算 1000 2 cv pHLPh 符号说明 hv 凝结水焓 kJ kg pc 汽轮机排汽压力 kPa 汽轮机排汽压力需要由凝汽器真空进行换算而来 或通过汽轮机排汽温度反求 换算公式为 或 avc ppp 1000 1000 2 cc tPTp 符号说明 pc 汽轮机排汽压力 kPa pv 凝汽器真空 kPa tc 汽轮机排汽温度 pa 当地大气压力 MPa 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 10 7 1 5 减温水焓 减温水焓 kJ kg 如果存在减温水的压力温度测点 则减温水焓计算公式如下 2 jwijwijwi tpHPTh 符号说明 hjw 减温水焓 kJ kg pjw 减温水压力 MPa tjw 减温水温度 i 过热器减温水 i 1 再热器减温水 i 2 若缺少减温水压力温度测点 可根据减温水的抽取位置取锅炉给水焓或给水泵出口焓为减温水焓 7 2 蒸汽焓计算蒸汽焓计算 各种蒸汽 包括过热蒸汽 再热蒸汽 供热抽汽 回热抽汽 高中压缸进排汽 低压缸进汽等 不 包括低压缸排汽 其焓值计算通式为 2tpHPTh 符号说明 h 蒸汽焓 kJ kg p 蒸汽压力 MPa t 蒸汽温度 7 2 1 主蒸汽焓 主蒸汽焓 kJ kg 公式 2 000 tpHPTh 符号说明 h0 主蒸汽焓 kJ kg p0 主蒸汽压力 MPa t0 主蒸汽温度 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 11 7 2 2 高压缸排汽焓 高压缸排汽焓 kJ kg 公式 2 00zrzrozr tpHPTh 符号说明 hzr0 高压缸排汽焓 kJ kg pzr0 高压缸排汽压力 MPa tzr0 高压缸排汽温度 7 2 3 再热器进口蒸汽焓 再热器进口蒸汽焓 kJ kg 即冷段再热蒸汽焓 可取高压缸排汽焓 公式 2 111zrzrzr tpHPTh 符号说明 hzr1 再热器进口蒸汽焓 kJ kg pzr1 再热器进口蒸汽压力 MPa tzr1 再热器进口蒸汽温度 7 2 4 再热器出口蒸汽焓 再热器出口蒸汽焓 kJ kg 公式 2 222zrzrzr tpHPTh 符号说明 hzr2 再热器出口蒸汽焓 kJ kg pzr2 再热器出口蒸汽压力 MPa tzr2 再热器出口蒸汽温度 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 12 7 2 5 中压缸进汽焓 中压缸进汽焓 kJ kg 公式 2 333zrzrzr tpHPTh 符号说明 hzr3 中压缸进汽焓 kJ kg pzr3 中压缸进汽压力 MPa tzr3 中压缸进汽温度 7 2 6 中压缸排汽焓 中压缸排汽焓 kJ kg 公式 2 zpzpzp tpHPTh 符号说明 hzp 中压缸排汽焓 kJ kg pzp 中压缸排汽压力 MPa tzp 中压缸排汽温度 7 2 7 各级回热抽汽焓 各级回热抽汽焓 kJ kg 公式 2 jjj tpHPTh 符号说明 h 各级回热抽汽焓 kJ kg p 各级抽汽压力 MPa j 各级抽汽级序号 若 2 级抽汽 高压缸排汽的一部分 缺少抽汽压力 抽汽温度测点 则 2 级抽汽焓可取高压缸排汽 焓 hzr0 或者取再热器进口蒸汽焓 hzr1 若末级 或末两级 抽汽的焓值用该公式计算的值小于 2000kJ kg 表明末级抽汽已进入湿蒸汽状态 不能再用上面公式进行计算 一般情况下 性能计算中不会计算低加的抽汽焓 因为只需计算两级高加 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 13 即可 7 2 8 低压缸排汽焓 低压缸排汽焓 kJ kg 目前还缺少有效的在线算法 主要是因为低压缸排汽为湿蒸汽 其干度难以确定 在汽轮机设计中 多采用逐步迭代的方法或用热力过程曲线作图的方法来进行计算 但这些方法不适合实时计算的需要 在性能计算中暂不做处理 这样除了低压缸的效率无法进行计算外 不影响整个机组的性能指标计算 以后找到有效的计算方法后进行补充 7 2 9 高压缸理想排汽焓 高压缸理想排汽焓 kJ kg 计算高压缸的效率时 需要用到高压缸理想排汽焓 计算公式如下 2 2 0000 tpSPTpHPSh zrgp 符号说明 hgp0 高压缸理想排汽焓 kJ kg pzr0 高压缸排汽压力 MPa p0 主蒸汽压力 MPa t0 主蒸汽温度 PT2S 根据压力温度计算熵的函数 7 2 10 中压缸理想排汽焓 中压缸理想排汽焓 kJ kg 计算中压缸的效率时 需要用到中压缸理想排汽焓 计算公式如下 2 2 330zrzrzpzp tpSPTpHPSh 符号说明 hzp0 中压缸理想排汽焓 kJ kg pzp 中压缸排汽压力 MPa pzr3 中压缸进汽压力 MPa tzr3 中压缸进汽温度 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 14 8 单元机组性能计算单元机组性能计算 是超临界燃煤纯凝汽式发电机组 不供热 8 1 锅炉经济指标计算锅炉经济指标计算 8 1 1 锅炉蒸发量 锅炉蒸发量 t h 锅炉蒸发量 也称锅炉出力 是指单位时间内产生的过热蒸汽量 如果不存在该测点 可以用下式 进行计算 1jwgsb DDD 符号说明 Db 锅炉蒸发量 t h Dgs 主给水流量 t h Djw1 过减水流量 t h 若以主蒸汽流量为基准计算流量 则锅炉蒸发量为 0 DDb 符号说明 Db 锅炉蒸发量 t h D0 主蒸汽流量 t h 8 1 2 空预器漏风系数空预器漏风系数 空预器漏风系数需要根据负荷拟合 拟合数据来自试验数据 由电厂提供 8 1 3 再热器压损 再热器压损 公式 100 0 30 zr zrzr zrys p pp P 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 15 符号说明 Pzrys 再热器压损 pzr0 高压缸排汽压力 MPa pzr3 中压缸进口 中联门前 蒸汽压力 MPa 8 1 4 化学不完全燃烧损失 化学不完全燃烧损失 对煤粉炉来说 化学不完全燃烧热损失很小 可以忽略化学不完全燃烧热损失 即 q3 0 8 1 5 机械不完全燃烧损失 机械不完全燃烧损失 公式 hzpj dy y C Q A q 27 337 4 100 C100 Ca C100 Ca lz lzlz fh fhfh hzpj C 符号说明 q4 机械不完全燃烧损失 Ay 收到基灰份含量 Qdy 收到基低位发热量 kJ kg Chzpj 灰渣平均含碳量 afh 飞灰占燃煤中总灰量份额 取定值 alz 炉渣占燃煤中总灰量份额 取定值 Cfh 飞灰中可燃物质量百分率 Clz 炉渣中可燃物质量百分率 8 1 6 锅炉散热损失 锅炉散热损失 公式 b e e D D Dq 38 0 5 82 5 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 16 符号说明 q5 锅炉散热损失 De 锅炉额定蒸发量 t h Db 锅炉蒸发量 t h 8 1 7 灰渣物理热损失 灰渣物理热损失 公式 100 100 100 6 fh fhlkpyfh lz lzlklzlz dy y C rtta C rtta Q A q 符号说明 q6 灰渣物理热损失 q6 rfh 锅炉飞灰比热 取 0 72 kJ kg K rlz 锅炉炉渣比热 取 0 84 kJ kg K tlz 炉渣排出温度 若无测点则可取 800 tlk 送风机入口风温 tpy 排烟温度 Ay 煤应用基灰份含量 Qdy 煤应用基低位发热量 kJ kg Cfh 飞灰中可燃物质量百分率 Clz 炉渣中可燃物质量百分率 afh 飞灰占燃煤中总灰量份额 取定值 alz 炉渣占燃煤中总灰量份额 取定值 若 则可取 q6 0 若缺少测点 飞灰和炉渣可燃物质量百分率 可取 q6 0 419 dwy Q A 8 1 8 排烟过量空气系数排烟过量空气系数 公式 d O py 2 21 21 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 17 符号说明 apy 排烟过量空气系数 无量纲 O2 锅炉烟气含氧量 da 空预器漏风系数 8 1 9 排烟热损失 排烟热损失 公式 100 21 2 lkpypy ttkk q 符号说明 q2 排烟热损失 apy 排烟过剩空气系数 无量纲 tpy 排烟温度 tlk 送风机入口平均风温 k1 燃料特性系数 对于烟煤取 3 54 无烟煤和贫煤取 3 55 k2 燃料特性系数 对于烟煤取 0 44 无烟煤和贫煤取 0 44 8 1 10 锅炉反平衡热效率 锅炉反平衡热效率 公式 65432 100qqqqqEgl 符号说明 Egl 锅炉反平衡效率 q2 排烟损失 q3 化学不完全燃烧损失 q4 机械不完全燃烧损失 q5 散热损失 q6 灰渣物理热损失 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 18 8 1 11 锅炉热负荷 锅炉热负荷 GJ h 公式 100 0 p b E Q Q 符号说明 Qb 锅炉热负荷 GJ h Q0 汽机热耗 GJ h Ep 管道效率 取定值 99 8 1 12 锅炉吸热量 锅炉吸热量 GJ h 公式 100 100 100 0 0 pgl gl b b EE Q E Q Q 符号说明 Qb0 锅炉吸热量 GJ h Qb 锅炉热负荷 GJ h Q0 汽机热耗 GJ h Ep 管道效率 取定值 99 Egl 锅炉反平衡效率 8 2 汽机经济指标计算汽机经济指标计算 8 2 1 给水量 给水量 t h 虽然存在给水流量这个测点 但只能从给水流量和主蒸汽流量这两个测点中取一个作为计算的基准 通过计算得到另一个流量 若以主蒸汽流量为基准 则可根据锅炉蒸发量计算 计算公式为 1jwbgs DDD 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 19 符号说明 Dgs 锅炉给水量 t h Db 锅炉蒸发量 t h 等于主蒸汽流量 D0 Djw1 过热器减温水流量 t h 8 2 2 1 高加抽汽量 高加抽汽量 t h 公式 gs jrqss gsgs D Ehh hh D 100 11 21 1 符号说明 D1 1 高加抽汽量 t h hgs1 1 高加出口给水焓 kJ kg hgs2 2 高加出口给水焓 kJ kg h1 1 高加抽汽焓 kJ kg hss1 1 高加疏水焓 kJ kg Ejrq 加热器热效率 Dgs 给水流量 t h 8 2 3 2 高加抽汽量 高加抽汽量 t h 公式 22 21132 2 100 ss ssssjrqgsgsgs hh hhDEhhD D 符号说明 D2 2 高加抽汽量 t h hgs2 2 高加出口给水焓 kJ kg hgs3 3 高加出口给水焓 kJ kg hss1 1 高加疏水焓 kJ kg hss2 2 高加疏水焓 kJ kg h2 2 高加抽汽焓 kJ kg 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 20 D1 1 高加抽汽量 t h Ejrq 加热器热效率 8 2 4 锅炉冷再热蒸汽量 锅炉冷再热蒸汽量 t h 公式 211210zfzfmgzr DDDDDDD 符号说明 Dzr 再热蒸汽流量 t h D1 1 高加抽汽量 t h D2 2 高加抽汽量 t h D0 主蒸汽流量 t h Dmg1 主汽门杆漏汽量 设计数据经修正拟合得到 t h Dzf1 高压缸前轴封漏汽量及漏入中压缸蒸汽量 设计数据经修正拟合得到 t h Dzf2 高压缸后轴封漏汽量 设计数据经修正拟合得到 t h Dmg1 Dzf1 及 Dzf2 的设计数据 包括修正数据 由电厂提供 然后经过拟合 按拟合曲线取值 若无法取到所有数据 可按定值处理 定值由电厂提供 在近似计算中可取下值 0211 2DDDD zfzfmg 8 2 5 汽机汽耗率 汽机汽耗率 kg kW h 公式 N D d 0 符号说明 d 汽耗率 kg kW h D0 主蒸汽流量 t h N 发电机功率 MW 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 21 8 2 6 汽机热耗量 汽机热耗量 GJ h 公式 1000 1122032300 0 jwjwjwjwzrzrgsgsbsbszrjwzrzr hDhDhDhDhDhDhDhD Q 符号说明 Q0 汽机热耗量 GJ h D0 主汽流量 t h Dzr 冷再热蒸汽流量 t h Dbs 补水流量 t h h0 汽机高压缸进口主蒸汽焓 kJ kg hgs 给水焓 kJ kg hbs 补充水焓 kJ kg 若从凝汽器补水 则等于凝结水焓 Djw1 过热蒸汽减温水流量 t h hjw1 过热蒸汽减温水焓 kJ kg Djw2 再热蒸汽减温水流量 t h hjw2 再热蒸汽减温水焓 kJ kg hzr0 高压缸排汽蒸汽焓 kJ kg hzr3 中压缸进口蒸汽焓 kJ kg 8 2 7 汽机热耗率 汽机热耗率 kJ kW h 公式 N Q HR 0 1000 符号说明 HR 汽机发电热耗率 kJ kW h Q0 汽机热耗量 GJ h N 发电机功率 MW 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 22 8 2 8 高压缸内效率 高压缸内效率 公式 100 00 00 gp zr rih hh hh E 符号说明 Erih 高压缸内效率 h0 高压缸进汽焓 kJ kg hzr0 高压缸实际排汽焓 kJ kg hgp0 高压缸理想排汽焓 kJ kg 8 2 9 中压缸内效率 中压缸内效率 公式 100 03 3 zpzr zpzr rim hh hh E 符号说明 Erim 中压缸内效率 hzr3 中压缸进汽焓 kJ kg hzp 中压缸实际排汽焓 kJ kg hzp0 中压缸理想排汽焓 kJ kg 8 2 10 汽轮发电机组绝对电效率 汽轮发电机组绝对电效率 公式 100 3600 HR Ee 符号说明 Ee 汽轮发电机组绝对电效率 HR 汽机热耗率 kJ kW h 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 23 8 2 11 汽机绝对内效率 汽机绝对内效率 公式 100 100100 100 m g e i E E E E 符号说明 Ei 汽机绝对内效率 Ee 汽机电效率 Eg 发电机效率 Em 汽机轴机械效率 8 2 12 凝结水过冷度 凝结水过冷度 公式 wcgld ttt 符号说明 tgld 凝结水过冷度 tw 热井水温 tc 低压缸排汽温度 8 2 13 加热器上端差 加热器上端差 公式 gsiqcisdci ttt 符号说明 tsdc 加热器上端差 tqc 加热器汽侧压力下疏水饱和温度 tgs 加热器出口给水 或主凝汽水 水温 i 1 2 8 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 24 加热器汽侧压力下疏水饱和温度 tqc 根据加热器内汽侧压力 pqc 确定 加热器内汽侧压力可取加热器 进汽压力 或者根据抽汽压力和抽汽管压损来确定 抽汽管压损可由厂方提供资料 若没有资料 对于 高压加热器 可取抽汽压损为 3 故 pqci 0 97pi 对于低压加热器 抽汽压损可取 5 故 pqci 0 95pi 然后利用 SyncBASE 中的函数 P2T p 求得疏水饱和温度 8 2 14 加热器下端差 加热器下端差 公式 gsijssjxdcj ttt 符号说明 txdc 加热器下端差 tss 加热器疏水温度 tgsi 加热器进口给水 或主凝汽水 水温 j 1 2 8 只有当加热器有疏水冷却段时才有下端差 否则只计算上端差 8 3 机组技术经济指标计算机组技术经济指标计算 8 3 1 功率因数 无量纲 功率因数 无量纲 公式 22 NQ N coe 符号说明 coe 功率因数 无量纲 N 发电机有功功率 MW Q 发电机无功功率 Mvar 若存在功率因数的测点 可不进行计算 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 25 8 3 2 机组发电效率 机组发电效率 公式 100 100100100 e pgl fd E EE E 符号说明 Efd 机组发电效率 Egl 锅炉反平衡效率 Ep 管道效率 Ee 汽机电效率 8 3 3 机组综合厂用电功率 机组综合厂用电功率 MW 公式 swcy NNN 符号说明 Ncy 综合厂用电功率 MW Nsw 机组上网功率 MW N 发电机功率 MW 机组上网功率测点一般是采不到的 若不考虑母线功率损失 则在计算中可采用主变压器功率近似 表示 zbsw NN 符号说明 Nsw 机组上网功率 MW Nzb 机组主变压器功率 MW 8 3 4 机组综合厂用电率 机组综合厂用电率 公式 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 26 100 N N E cy cy 符号说明 Ecy 机组综合厂用电率 Ncy 机组综合厂用电功率 MW N 发电机功率 MW 8 3 5 机组供电效率 机组供电效率 公式 100 1 cy fdgd E EE 符号说明 Egd 机组供电效率 Efd 机组发电效率 Ecy 机组综合厂用电率 8 3 6 机组发电标准煤耗率 机组发电标准煤耗率 g kW h 公式 1000 100100 1 bm pgl Q EE HR b 符号说明 b1 机组发电标准煤耗率 g kW h HR 汽机热耗率 kJ kW h Qbm 标煤发热量 常数 kJ kg Egl 锅炉反平衡热效率 Ep 管道效率 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 27 8 3 7 机组供电标准煤耗率 机组供电标准煤耗率 g kW h 公式 100 1 1 2 cy E b b 符号说明 b2 机组供电标煤耗 g kW h b1 机组发电标准煤耗率 g kW h Ecy 机组综合厂用电率 8 3 8 机组发电标准煤耗量 机组发电标准煤耗量 t h 公式 1000 1NbBfdbm 符号说明 Bfdbm 机组发电标煤耗量 t h b1 发电标准煤耗率 g kW h N 发电机功率 MW 8 3 9 机组发电原煤耗量 机组发电原煤耗量 t h 公式 dybmfdbmfdym QQBB 符号说明 Bfdym 机组发电原煤耗量 t h Bfdbm 机组发电标准耗煤量 t h Qbm 标煤发热量 常数 kJ kg Qdy 收到基低位发热量 kJ kg 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 28 8 3 10 机组供电燃料成本 机组供电燃料成本 MW h 公式 3 2 10 bmdjgdrl PbC 符号说明 Cgdrl 机组供电燃料成本 MW h b2 机组供电标煤耗 g kW h Pbmdj 当前标煤单价 t 原煤单价与标煤单价的换算公式如下 dybmymdjbmdj QQPP 符号说明 Pbmdj 标煤单价 t Pymdj 当前原煤单价 t Qbm 标煤发热量 常数 kJ kg Qdy 收到基低位发热量 kJ kg 8 3 11 机组供电毛利润 万机组供电毛利润 万 h 公式 1 0 1000 cygdrlswdjgdmlr NNCPP 符号说明 Pgdmlr 机组毛利润 万 h Cgdrl 机组供电燃料成本 MW h Pswdj 上网电价 kW h N 机组发电功率 MW Ncy 机组综合厂用电功率 MW 8 3 12 小机进汽焓 小机进汽焓 kJ kg 公式 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 29 2 xxx tpHPTh 符号说明 hx 小机进汽焓 kJ kg px 小机进汽压力 MPa tx 小机进汽温度 8 3 13 小机排汽干度小机排汽干度 小机排汽同低压缸排汽一样 都是湿蒸汽 故排汽焓不能直接计算 可先根据机组的 热力计算书 或称为 热力性能数据 给出的不同负荷工况图求出各工况的排汽干度 然后对求出的排汽干度按负 荷及排汽压力进行拟合 求出拟合公式 有了拟合公式 代入当前数据 即可求出当前排汽干度 拟合公式 xcgd pNfx 符号说明 xgd 小机排汽干度 无量纲 pxc 小机排汽压力 kPa N 机组负荷 或称机组发电功率 MW 说明 拟合公式需根据各机组的实际情况 即各机组的 热力计算书 进行拟合 8 3 14 小机排汽焓 小机排汽焓 kJ kg 公式 1000 2 gdxcxc xpHPXh 符号说明 hxc 小机排汽焓 kJ kg pxc 小机排汽压力 kPa xgd 小机排汽干度 无量纲 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 30 8 3 15 小机理想排汽焓 小机理想排汽焓 kJ kg 公式 2 1000 2 0 xxxcxc tpSPTpHPSh 符号说明 hxc0 小机理想排汽焓 kJ kg pxc 小机排汽压力 kPa px 小机进汽压力 MPa tx 小机进汽温度 8 3 16 小机功率 小机功率 MW 公式 3600 xcxx x hhD N 符号说明 Nx 小机功率 MW Dx 小机进汽流量 t h hx 小机进汽焓 kJ kg hxc 小机排汽焓 kJ kg 8 3 17 小机效率 小机效率 公式 100 0 xcx xcx x hh hh E 符号说明 Ex 小机效率 hx 小机进汽焓 kJ kg hxc 小机排汽焓 kJ kg 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 31 hxc0 小机理想排汽焓 kJ kg 9 全厂性能计算全厂性能计算 上面的计算均是面向机组级的性能计算 只考虑一个机组的性能指标 此外 在电厂中还需要面向 厂级的性能计算 9 1 全厂发电功率 全厂发电功率 MW 公式 n i iqc NN 1 符号说明 Nqc 全厂发电功率 MW Ni 第 i 台机组发电功率 MW 9 2 全厂负荷率 全厂负荷率 公式 100 1 n i ei qc qcfhl N N E 符号说明 Eqcfhl 全厂负荷率 Nqc 全厂发电功率 MW Nei 第 i 台机组额定发电功率 或称额定容量 MW 9 3 全厂综合厂用电功率 全厂综合厂用电功率 MW 公式 n i cyiqccy NN 0 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 32 符号说明 Nqccy 全厂综合厂用电功率 MW Ncyi 第 i 台机组综合厂用电功率 MW 若计算机组综合厂用电功率时没有考虑母线功率损失 则求出的全厂综合厂用电功率并非真正的全 厂综合厂用电功率 而是不考虑母线功率损失的全厂综合厂用电功率 9 4 全厂综合厂用电率 全厂综合厂用电率 公式 100 qc qccy qccy N N E 符号说明 Eqccy 全厂综合厂用电率 Nqc 全厂发电功率 MW Nqccy 全厂综合厂用电功率 MW 9 5 全厂发电煤耗率 全厂发电煤耗率 g kW h 公式 qc n i ii qc N bN b 1 1 1 符号说明 bqc1 全厂发电煤耗率 g kW h Nqc 全厂发电功率 MW Ni 第 i 台机组发电功率 MW b1i 第 i 台机组发电煤耗率 g kW h 9 6 全厂供电煤耗率 全厂供电煤耗率 g kW h 公式 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 33 100 1 1 2 qccy qc qc E b b 符号说明 bqc2 全厂供电煤耗率 g kW h bqc1 全厂发电煤耗率 g kW h Eqccy 全厂厂用电率 9 7 全厂标煤耗量 全厂标煤耗量 t h 公式 n i fdbmiqcbm BB 1 符号说明 Bqcbm 全厂标煤耗量 t h Bfdbmi 第 i 台机组发电标煤耗量 t h 9 8 全厂原煤耗量 全厂原煤耗量 t h 公式 n i fdymiqcym BB 1 符号说明 Bqcym 全厂原煤耗量 t h Bfdymi 第 i 台机组发电原煤耗量 t h 10 机组耗差分析计算机组耗差分析计算 耗差分析就是对影响机组热经济性的运行参数进行连续监督和分析 运用火电厂热经济节能理论 实时诊断机组的运行耗差的分布情况 定量计算这些偏差所引起的能量损失 实时显示耗差计算结果 并分析导致这些损失的原因 运行人员可以根据耗差分析结果及时进行运行操作调整 消除设备缺陷 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 34 使机组运行热损失减至最小 从而减少煤耗成本 增强火电厂在市场竞争中的实力 耗差分为可控耗差和不可控耗差 可控耗差能够通过运行调节来消除 而不可控耗差只能通过机组 的大小修来缓解 10 1 可控耗差可控耗差 可控耗差主要包括下列可控参数引起的耗差 1 排汽压力 2 排烟含氧量 3 主汽温 4 主汽压 5 再热汽温 6 排烟温度 7 过热减温水 8 再热减温水 9 飞灰含碳量 10 补水率 11 给水温度 12 凝汽器过冷度 13 高加端差 14 低加端差 15 厂用电率 16 小机进汽量 10 1 1 排汽压力耗差 排汽压力耗差 g kW h 排汽压力耗差系数 Kpc 是主蒸汽流量 当前排汽压力 基准排汽压力的函数 可以根据汽机生产厂 家排汽压力对热耗的修正曲线得到 0 00ccccpc ppppDfK 符号说明 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 35 Kpc 排汽压力耗差系数 D0 主蒸汽流量 t h pc 机组排汽压力 或背压 kPa pc0 机组排汽压力 或背压 基准值 kPa 排汽压力偏差为 0ccpc ppR 符号说明 Rpc 排汽压力运行值与基准值偏差 pc 排汽压力量运行值 pc0 排汽压力基准值 因为计算耗差系数时已经考虑了当前排汽压力和基准排汽压力的偏差 故排汽压力耗差为 1 bKRV pcpcpc 符号说明 Vpc 排汽压力耗差 g kW h Rpc 排汽压力运行值与基准值偏差 b1 机组发电标煤耗率 g kW h Kpc 排汽压力耗差系数 10 1 2 排烟含氧量耗差 排烟含氧量耗差 g kW h 排烟含氧量耗差系数为 gl lkpy O E ttk K 100 1 2 符号说明 KO2 排烟含氧量耗差系数 tpy 排烟温度 tlk 送风机进风温度 k1 燃料特性系数 Egl 锅炉效率 600MW 机组性能计算与耗差分析计算说明书 36 排烟含氧量偏差为 202 2 21 21 21 21 OO RO 符号说明 RO2 排烟含氧