火力发电厂技术经济指标介绍

1、火力发电厂技术经济指标计算方法,华东电力试验研究院有限公司,火电厂技术经济指标的作用: 火力发电厂既是能源转换企业，又是 耗能大户，因此技术经济指标对火力发 电厂的生产、经营和管理至关重要。火 电厂技术经济指标计算不仅反映电力企 业的生产能力、管理水平，还可以指导 火电厂电力生产、管理、经营等各方面 的工作。,介绍内容： 锅炉技术经济指标计算方法及算例 汽轮机技术经济指标计算方法及算例 综合技术经济指标计算方法及算例,锅炉技术经济指标 1.1 单项指标 锅炉主蒸汽流量 锅炉主蒸汽压力 锅炉主蒸汽温度 锅炉再热蒸汽压力 锅炉再热蒸汽温度 锅炉给水温度 过热器减温水流量 再热器减温水流量,送风温度

2、 排烟温度 锅炉氧量 空气预热器漏风率 飞灰含碳量 煤粉细度,1.2 锅炉综合指标 锅炉热效率计算 1) 正平衡热效率计算 即输入输出热量法 输入输出热量法热效率是指锅炉输出热量占输入热量的百分比。,对于 锅 炉 效率计算的基准，燃料以每千克燃料量为基础进行计算，输入热量以燃料的收到基低位发热量来计算，即 式中： 锅炉热效率，%； 每千克燃料的锅炉输出热量，kJ/kg； 每千克燃料的锅炉输入热量，kJ/kg。,锅炉的输入热量为入炉煤的收到基低位发热量，即 式中 ： 入炉煤收到基低位发热量，kJ/kg, 23810,锅炉输出热量应根据汽水系统的设置来确定热量平衡界限，主蒸汽系统以锅炉省煤器入口至

3、末级过热器出口为界限，确认给水、减温水、排污、抽汽及主蒸汽的相关参数；再热汽系统以锅炉再热器入口至再热器出口为界限，确认再热器入口蒸汽、抽汽、再热减温水及再热汽的相关参数。这些需确定的参数包括流量、温度及压力，并由温度及压力求出相应的焙值，即,式中 ： 工质离开热平衡界限时的质量流量，kg/h； 工质离开热平衡界限时的焓值，kJ/kg； 工质进入热平衡界限时的质量流量，kg/h； 工质进入热平衡界限时的焓值，kJ/kg； 锅炉燃料的消耗量，kg/h。,2) 反平衡锅炉热效率计算(热损失法) (1)热损失法锅炉热效率计算方法 (基准温度采用送风机入口空气温度)，即 算例：300MW机组锅炉效率

4、=93.58%, 每千克燃料的排烟损失热量，kJ/kg； 每千克燃料的可燃气体未完全燃烧损失 热量，kJ/kg； 每千克燃料的固体未完全燃烧损失热 量，kJ/kg； 每千克燃料的锅炉散热损失热量， kJ/kg； 每千克燃料的灰渣物理显热损失热量， kJ/kg；, 排烟热损失，%；=5.68 可燃气体未完全燃烧热损失，%；=0 固体未完全燃烧热损失;% ；=0.25 锅炉散热热损失，%；=0.44 灰渣物理显热热损失，%。=0.05,(2)排烟热损失q2 指末级热交换器后排出烟气带走的 物理显热占输入热量的百分比，即,以上各式中： 干烟气带走的热量，kJ/kg；=1239.7 烟气所含水蒸气的显

5、热，kJ/kg；=114.3, 每千克燃料燃烧生成的实际干烟气体积，m3/kg；=7.67 每千克燃料燃烧产生的水蒸气及相应空气湿分带入的水蒸气体积，m3/kg；=0.65 排烟温度，；=138.0 送风温度，；=21.0 干烟气从到的平均定压比热容，kJ/ (kgK)；=1.38 (选取) 水蒸气从到的平均定压比热容，kJ/( kgK)；=1.51 (选取),如果采用燃料的元素分析对排烟热损失进行计算，应按GB/T 10184中的计算方法。 如果用燃料的工业分析进行简化计算，可以按如下计算方法。 实际干烟气体积可以通过下式计算，即,式中： 每千克燃料燃烧所需的理论干空气量，m3/kg；=6.

6、12 每千克燃料燃烧产生的理论干烟气量，m3/kg；=6.00 末级受热面出口的过量空气系数。 =1.27=21/(21-O2) O2=4.5,理论干空气量及理论干烟气量用下式计算，即 可根据燃料的种类及燃料无灰干燥基挥发 份的数值在下表中选取,排烟热损失计算系数表,烟气中所含水蒸气容积可用式(42)计算，即 式 中 : 燃料收到基氢含量，%；=3 燃料收到基水分含量，%；=15.1 (工业分析) 环境空气绝对湿度，kg/kg。=0.01 (选取),燃料收到基氢含量可以在上表中选取，或选取近期的煤质元素分析数值。 一般情况下，干烟气的平均定压比热容可以取1.38kJ/( kgK ) ，水蒸汽的

7、平均定压比热容可以取1.51kJ/ (kgK),空气绝对湿度可以取0.0lkg/kg。,(3)可燃气体未完全燃烧热损失q3 指排烟中可燃气体成分未完全燃烧而造成的热量损失占输入热量的百分率。对于燃煤锅炉可以忽略。对于燃油及燃气锅炉可燃气体未完全燃烧热损失的计算应按GB/T 10184进行计算,(4)固体未完全燃烧热损失q4 指锅炉灰渣可燃物造成的热量损失 和中速磨煤机排出石子煤的热量损失占 输入热量的百分率。,以上各式中： 中速磨煤机排出石子煤的热量损失率，%；一般可忽略。 中速磨煤机排出石子煤的低位发热量，kJ/kg；较低，一般可忽略。 锅炉燃料累计消耗量，t； 石子煤排放量，t；较少。 然

8、料收到基灰分含量，%；=7.39 =Ad(100-Mar/100), Ad(干燥剂)灰份) (工业分析) 灰渣中平均碳量与燃煤灰量的百分比，%。=2.4, 炉渣占燃煤总灰量的质量含量百分比，%；=10% 飞灰灰量占燃煤总灰量的质量含量百分比，%；=90% 炉渣中碳的质量百分比，%；=1.0 （由灰、渣分析报告得） 飞灰中碳的质量百分比，%。=2.5 （由灰、渣分析报告得） 、 的数值可根据最近期的灰平衡试验或锅炉性能试验来选取。对于固态排渣煤粉锅炉， =10, =90。,(5)散热损失q5 指锅炉炉墙、金属结构及锅炉范围 内管道(烟风道及汽、水管道联箱等)向 四周环境中散失的热量占总输入热量的

9、 百分率。=0.44 =5.82(De)-0.38(De)/D。 De：锅炉额定蒸发量 D：锅炉实际蒸发量 注：散热损失按GB/T 10184中的规定选取和计算。,(6)灰渣物理热损失q6 指炉渣、飞灰排出锅炉设备时所带 走的显热占输入热量的百分率。 式中： 炉膛排出的炉渣温度，； 取800 炉渣的比热容，kJ/( kgK )；取0.96 飞灰的比热容，kJ/( kgK )。取0.82,对于固态排渣煤粉锅炉，炉渣温度可以取800；炉渣的比热容可以取0.96 kJ/( kgK )。 对于液态排渣煤粉锅炉，炉渣温度, =FT+100 (FT为煤灰的熔化温度，)，炉渣的比热容可以取1.10kJ/(k

10、gK)。 鉴于排烟温度一般介于100200之间，飞灰的比热容一般可以取0.82 kJ/( kgK )。 当燃煤的折算灰分小于10%(即 10%)时，固态排渣煤粉炉可忽略炉渣的物理热损失;对于燃油及嫩气锅炉灰渣物理热损失可以忽略。,1.3 锅炉辅助设备技术经济指标 引风机耗电率 送风机耗电率 一次风机(排粉机) 耗电率 磨煤机耗电率 给煤机耗电率 制粉系统耗电率 炉水循环泵耗电率 除灰、除尘系统单耗、耗电率 脱硫耗电率 脱硝耗电率,2. 汽轮机技术经济指标 2.1 单项指标 汽轮机主蒸汽流量 汽轮机主蒸汽压力 汽轮机主蒸汽温度 汽轮机再热蒸汽压力 汽轮机再热蒸汽温度 再热蒸汽压损率,最终给水温度

11、 最终给水流量 凝汽器真空度 真空系统严密性,汽轮机原则性热力系统图,2.2 汽轮机综合指标 1）汽耗率 指汽轮机组统计期内主蒸汽流量累计 值与机组发电量的比值。 式中： 汽耗率，kg/(kWh); 统计期内主蒸汽流量累计值，t。,2）热耗率计算及算例(300MW机组) 指汽轮发电机组热耗量与其出线端电 功率的比值，即 式中： 热耗量，kJ/h； 热耗率，kJ/(kWh)；=8512.3 机组供热量，kJ/h；=0 出线端电功率，kW。=294593,热耗量 指汽轮发电机组从外部热源所取得的热量。 再热机组热耗量的计算公式为： 式中： 热耗量，kJ/h；=2507699680 汽轮机主蒸汽流量

12、，kg/h；=942724 汽轮机主蒸汽焓值，kJ/kg；=3390.3 最终给水流量，kg/h；=936268 最终给水焓值，kJ/kg；=1213.3, 汽轮机再热蒸汽流量，kg/h；=799703 汽轮机再热蒸汽焓值，kJ/kg；=3539.0 冷再热蒸汽流量，kg/h；=776629 冷再热蒸汽焓值，kJ/kg；=3036.3 再热器减温水流量，kg/h；=11125 再热器减温水始值，kJ/kg；=713.3 过热器减温水流量，kg/h；=23074 过热器减温水焓值，kJ/kg。=724.1,汽轮机主蒸汽流量计算公式为 式中： 炉侧不明泄漏量(如经不严的阀门漏至热力系统外)，kg/

13、h；=0 锅炉明漏量(如排污等)，kg/h； =4669 汽包水位的变化当量，kg/h。=0,轴封漏汽、抽汽系统,再热蒸汽流量( )计算公式为 式中： 高压门杆漏汽量，kg/h；=221 高压缸前后轴封漏汽量，kg/h；=11067 高压缸抽汽至高压加热器汽量，kg/h；=144303 高压缸漏至中压缸漏汽量，kg/h；=10504 冷段再热蒸汽供厂用抽汽等其他用汽量，kg/h。=0,3）汽轮发电机组热效率 指汽轮发电机组每千瓦时发电量相当的热量占发电热耗量的百分比，即 式中: 汽轮发电机组热效率，%。=42.3 热耗率，kJ/(kWh)；=8512.3,2.3 汽轮机辅助设备技术经济指标 凝

14、结水泵耗电率 给水泵耗电(汽)率 循环水泵耗电率 冷却塔耗电率 加热器上端差、下端差、加热器温升、投入率 凝汽器端差、胶球清洗装置投入率和收球率,3. 综合技术经济指标 3.1 供热指标 1) 供热量 指机组在统计期内用于供热的热量，即 式中 ： 统计期内的供热量，GJ; =454.8 统计期内的直接供热量，GJ; =454.8 统计期内的间接供热量，GJ; =0,算例: 供热蒸汽压力= 0.981 MPa 供热蒸汽温度=354.4 供热蒸汽焓=3168.2 kJ /kg 供热蒸汽流量=150 t/h 统计期内的供热量 =454.8 GJ,2)供热比 指统计期内机组用于供热的热量与汽轮机热耗量

15、的比值，即 式中： 供 热 比 ， % ；=17.9 统计期内的汽轮机热耗量，GJ。=2547.1,3 ) 热电比 指供热量与发电量之比，即 式中： 热电比，%；=43.8 发电量，kWh =3600*288638=1039.1 GJ,3.2 厂用电率 纯凝汽电厂生产厂用电率 式中： 生产厂用电率，%；=3.93 统计期内发电量，kWh；=294593 统计期内厂用电量，kWh；=11607 统计期内总耗用电量，kWh；=11607 统计期内按规定应扣除的电量，kWh。=0,下列用电量不计入厂用电的计算: 1) 新设备或大修后设各的烘炉、煮炉、暖机、空载运行的电量。 2) 新设备在未正式移交生

16、产前的带负荷试运行期间耗用的电量。 3) 计划大修以及基建、更改工程施工用的电量。 4) 发电机作调相机运行时耗用的电量。 5) 厂外运输用自备机车、船舶等耗用的电量_ 6) 输配电用的升、降压变压器（不包括厂用变压器)、变波机、调相机等消耗的电量。 7) 修配车间、副业、综合利用及非生产用食堂、宿舍、幼儿园、学校、医院、服务公司和办公室 )的电量 。,2) 供热电厂生产厂用电率 供热厂用电率 以上二式中: 供热厂用电率，%;=1.29 供热耗用的厂用电量，kWh；1627.1 纯发电用的厂用电量，如循环水泵、凝结水泵等只与发电有关的设备用电量， kWh；=2887.5 纯热网用的厂用电量，如

17、热网泵等只与供热有关的设备用电量，kWh 。=0 统计期内厂用电量，kWh；=12000,发电厂用电率 以上 二 式 中: 发电厂用电率，%;=3.6 发 电用的厂用电量，kWh 。 =12000- 1627=10373 Wf=288638 kWh 。,3 ) 综合厂用电率 综合厂用电率是指全厂发电量与上网电量的差值与全厂发电量的比值，即 式中： 全厂的外购电量,kWh； 全厂的关口电量，kWh。,3.3 电厂效率 1 ) 管道效率 指汽轮机从锅炉得到的热量与锅炉输出的热量的 百分比，即 式中 ： 管道效率，%；取99。 统计期内的锅炉输出热量，GJ。 管道效率考虑的内容包括纯粹的管道损失、机

18、组排污、 汽水损失等未能被汽机有效利用的热量。其中，锅炉的 输出热量是由燃料量、燃料低位发热量及锅炉热效率(反平衡)计 算得出。,2 ) 电厂效率 指组成发电系统的锅炉、汽轮机、发电机及其系统在发 电及供热过程中热能的利用率，即 式中： 电厂效率，%； =0，39.2%; =17.9，48.8%。 锅炉热效率，%；=93.58 汽轮发电机组热效率，%； =42.3 管道效率，%。=99,3.4 发电、供热煤耗 1 )标准煤量 指统计期内用于生产所耗用的燃料折算至标准煤的燃料量。 a) 正平衡法计算式为 式中: 统计期内耗用标准煤量，t； 统计期内耗用燃料总量(折至标准煤)，包括燃煤、燃油与其他燃料之和，同时需考虑煤仓 、粉仓的变化，t； 统计期内应扣除的非生产用燃料量(折至标准煤)，t。,应扣除的非生产用燃料量： 1)新设备或大修后设备的烘炉、煮炉、暖机、空载运行的燃料。 2)新设备在未移交生产前的带负荷试运行期间，耗用的燃料。 3)计划大修以及基建、更改工程施工用的燃料。 4)发电机做调相运行时耗用的燃料。 5)厂外运输用自备机车、船舶等耗用的燃料。 6)修配车间、副业、综合利用及非生产用(食堂、宿舍、幼儿园、学校、医院、服务公司和办公室等 )的燃料。,b)反平衡法计算式为 式中