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火力发电厂技术经济指标介绍

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火力发电厂 技术 经济指标 介绍
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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 1 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 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 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 kg K 1 38 选取 水蒸气从到的平均定压比热容 kJ kg K 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 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 kg K 水蒸汽的平均定 压比热容可以取1 51kJ kg K 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 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 kg K 取0 96 飞灰的比热容 kJ kg K 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 kg K 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 kg K 鉴于排烟温度一般介于100 200 之间 飞灰的比热容一般可以取0 82 kJ kg K 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 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 kW h 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 kW h 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 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 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 kW h 8512 3 2 3 汽轮机辅助设备技术经济指标 凝结水泵耗电率 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 kW h 3600 288638 1039 1 GJ 3 2 厂用电率 1 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 kW h 294593 统计期内厂用电量 kW h 11607 统计期内总耗用电量 kW h 11607 统计期内按规定应扣除的电量 kW h 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 kW h 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 kW h 2887 5 纯热网用的厂用电量 如热网泵等只与供热有关的设备用 电量 kW h 0 统计期内厂用电量 kW h 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 kW h 12000 1627 10373 Wf 288638 kW h 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 kW h 全厂的关口电量 kW h 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 统计期内耗用标准煤量 t 29308 标准煤热量 kJ kg 2 发电煤耗 a 用标准煤量计算 公式为 式中 发电标准煤耗 g kW h Bb 100t 0 Wf 300000kWh 333 3 g kWh 17 9 Wf 288638kWh 284 0 g kWh b 用电厂效率计算 公式为 式中 电厂效率 0 39 2 17 9 48 8 3600 电的热当量 kJ kW h 0 313 3 g kWh 17 9 251 9 g kWh c 用汽轮机热耗率 锅炉效率计算 公式为 式中 汽轮机热耗率 8512 3kJ kg 锅炉热效率 93 58 管道效率 99 发电煤耗 313 5 g kWh 3 供热煤耗 式中 供热标准煤耗 g GJ 7027 6 Bb 100t Qgr 2547 1 GJ 17 9 3 5 供电煤耗 1 供电煤耗 0 bf 313 3 g kWh Lcy 3 93 bg 326 2 g kWh 17 9 bf 251 9 g kWh Lfcy 3 60 bg 261 3 g kWh 2 综合供电煤耗 式中 综合供电煤耗 g kW h 3 6 负荷系数 式中 负荷系数 MW MW 机组平均负荷 MW 机组额定容量 MW
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