电站锅炉热效率实时在线监测技术导则-编制说明

PAGE《电站锅炉热效率实时在线监测技术导则》行业标准编制说明工作简况、简要过程，包括任务来源、主要参加单位、协作单位、主要工作过程、主要起草人、工作组成员及其所做的工作等；（1）任务来源：2020年10月15日中国电力企业联合会转发国家能源局2020年能源领域行业标准制修订及外文版翻译计划的通知（中电联标准[2020]225号）（2））主要参加单位：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院（3）协作单位：无（4）主要工作过程：1）、2020年10月中电联发文标准立项后，11月初初步组建标准编写工作组，并学习GB/T1.1-2020标准，熟悉标准化文件的结构和起草规则，于2020年12月初派2位工作组成员参加中电联技术服务中心组织的2020年电力行业标准编写培训。培训结束后编写工作组对照新的标准编写要求进行了标准草案的修改。2）、2021年3月5日召开标准编写启动会，并邀请有关专家对标准草案进行讨论。启动会上正式组建标准编写工作组，明确工作组成员的分工。标准编写组成员分工如下：编写组负责人：吕洪坤工作组成员：吕洪坤、张晓龙、应明良、茅建波、刘文胜、童家麟、徐小琼、陈小波、楼可炜工作组成员分工：吕洪坤：全面负责标准编制工作，根据专用算法对标准内容编写进行全面指导。应明良、张晓龙、茅建波、刘文胜、童家麟、徐小琼、陈小波：具体负责标准内容的编写。张晓龙：负责对使用的计算方法进行验证。楼可炜：具体负责标准中关于再热蒸汽流量计算方法的编写。启动会上确定了标准编写的工作计划，对标准的初稿编写完成、形成标准征求意见稿时间进行了明确。启动会会根据专家意见对标准进行修改，计划4月中旬再次召开标准讨论会，要求在此之前完成标准初稿，5月底前根据标准讨论会专家意见进行修改形成标准征求意见稿提交电力行业节能标准化技术委员会秘书处。启动会上有关专家对标准编写的格式、具体内容提出了修改意见。专家建议增加锅炉热力边界图，以明确锅炉出口定义。建议增加典型汽轮机回热系统图，以便再热蒸汽流量计算。3）、4月19日标准编写工作组成员再次集中，进行文本的修改讨论，对标准中的部分内容进行修改，形成征求意见稿初稿。4）、5月17日编写组提交标准征求意见稿给标委会秘书处进行规范性检查。6月11日收到标委会秘书处返回的修改要求。编写组成员讨论修改后于6月15日提交标准征求意见稿。行业标准编制原则和确定主要内容（如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等）的论据（包括试验、统计数据），修订标准时应列出与原标准的主要差异和理由；本文件规定了燃用煤、油、气（主要指天然气）和生物质燃料的电站锅炉的锅炉热效率实时在线计算方法。本文件适用于蒸汽流量不小于35t/h，蒸汽压力不低于3.8MPa，蒸汽温度不低于440℃的电站锅炉。其它用途锅炉也可参照本导则执行。考虑到本文件对电站锅炉的热效率进行在线计算，故适用范围采用《电站锅炉性能试验规程》（GB/T10184-2015）的适用范围。本标准通过根据获得的有效输出热量和总输出热量获取锅炉热效率，采集机组汽水系统、烟风系统的运行监控参数、利用在线飞灰含碳量测量装置数据，能够在不进行煤质测试的情况下，方便得到锅炉热效率。获取锅炉的过热蒸汽吸收的能量Qgq、再热蒸汽吸收的热量Qzq、锅炉热力边界出口烟气所输出的能量Qpy、锅炉热力边界出口飞灰所输出的能量Qfh、锅炉热力边界出口炉渣所输出的热量Qlz、锅炉的散热损失Qsr、锅炉排污水所输出的能量Qpw获取锅炉末级过热器出口蒸汽流量、锅炉末级过热器出口蒸汽所具有的热焓值、省煤器入口给水流量测点之前喷入锅炉水侧的各级减温水流量、省煤器入口给水流量测点之前喷入锅炉水侧的减温水级数、省煤器入口给水所具有的热焓值、省煤器入口给水流量测点之前喷入锅炉水侧的各级减温水所具有的热焓值；再热器进口的蒸汽流量、再热器水侧喷入的减温水量、再热器出口蒸汽所具有的热焓值、再热器进口蒸汽所具有的热焓值和再热器减温水所具有的热焓值；锅炉热力边界出口的烟气量，吹灰蒸汽流量，锅炉热力边界入口空气温度，锅炉热力边界出口烟气温度，吹灰蒸汽流量，锅炉热力边界出口扣除吹灰蒸汽影响之后烟气从t0到tpy的平均定压比热，1.24Dch主要试验（或验证）情况的分析、综述报告，技术经济论证，和预期达到的效果；验证分析：按照本标准方法，对浙江省20台火力发电机组进行长时间连续监测，能够快速跟随和响应机组实时工况变化，在线计算得到实时锅炉热效率，时效性满足实时在线监测要求。以浙江省某1000MW超超临界燃煤机组为例，锅炉为超超临界、中间一次再热，采用尾部烟道挡板和喷水调温，墙式燃烧，单炉膛π型露天布置，固态排渣，平衡通风。汽轮机为超超临界、反动式、四缸四排汽、单背压、凝汽式汽轮机。在某一天机组负荷470MW~1000MW范围时，锅炉热效率在93.5~94.5%左右，与不同负荷的锅炉性能试验工况结果比，基本吻合，见图1。图1不同机组负荷下锅炉热效率实时计算结果与性能试验工况结果对比技术经济论证：无预期达到的效果：电力行业内不同容量、不同类型、不同燃料特性的火力发电机组均可按照本标准方法实现锅炉效率在线监测。采用国际标准和国外先进标准的程度，与国际、国外同类标准水平的对比情况，或与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况；本标准采用专用的计算方法，没有采用《电站锅炉性能试验规程》（GB/T10184-2015）和国外标准。与《电站锅炉性能试验规程》（GB/T10184-2015）不同，本标准通过获取锅炉的有效输出热量和总输出热量得到锅炉的热效率。采用了独有的锅炉热效率算法，通过采集机组汽水、烟风等系统运行参数，利用在线飞灰含碳量测量等装置，无需煤质即可根据有效输出热量和总输出热量，计算出锅炉热效率，满足实时性和准确性要求。与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性；无重大分歧意见的处理经过和依据；无本标准作为强制性（仅工程建设类）或推荐性标准的建议；本标准为推荐性标准，主要推荐了电站锅炉热效率的在线计算方法以及数据采集来源。贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过渡办法等内容）；本标准为电站锅炉热效率的在线计算方法提供了一套基础的计算方式，并推荐了数据采集来源，通过采集机组汽水、烟风等系统运行参数，利用在线飞灰含碳量测量等装置，无需煤质即可根据有效输出热量和总输出热量，计算出锅炉热效率，满足实时性和准确性要求。利用本标准方法可依托于DCS、SIS、MIS等控制、信息系统，对发电生产过程数据进行采集、处理与计算，以获取机组运行经济性的相关指标，并通过对经济性指标的分析、诊断和优化指导，以提高火力发电机组经济运行水平。废止现行有关标准的建议；无重要内容的解释和其它应予说明的事项。本标准涉及到“一种锅炉热效率获取方法”（专利号：ZL201611264986.9）授权专利。对于固态排渣煤粉炉，由于炉渣质量只占灰渣总量的10%，且没有炉渣可燃物含量在线测量装置，炉渣可燃物含量取值可为飞灰可燃物含量。故在公式（10）中予以简化。项目编号：能源20200