朱 軍

(西北電力設(shè)計(jì)院，陜西 西安 710075)

火力發(fā)電廠性能指標(biāo)一致化問(wèn)題的思考和建議

朱 軍

(西北電力設(shè)計(jì)院，陜西 西安 710075)

針對(duì)火力發(fā)電廠純凝汽式機(jī)組主要性能指標(biāo)計(jì)算的影響因素，結(jié)合國(guó)內(nèi)外不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于機(jī)組工況的定義，提出了性能指標(biāo)計(jì)算取值過(guò)程當(dāng)中存在的工況不一致的問(wèn)題，分析了問(wèn)題存在的原因，提出了解決問(wèn)題的建議。

機(jī)組；工況；考核；性能；指標(biāo)。

1 概述

火力發(fā)電廠純凝汽式機(jī)組性能指標(biāo)一般包括全廠熱效率、發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、全廠廠用電率、供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率以及每百萬(wàn)千瓦容量耗水量。國(guó)內(nèi)外火力發(fā)電廠建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，客戶對(duì)于電廠的這些性能指標(biāo)十分關(guān)注，并作為對(duì)于電廠運(yùn)行管理的考核指標(biāo)，也作為對(duì)設(shè)計(jì)方或總承包方重要的考核和罰款依據(jù)。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于這些性能指標(biāo)的確定、計(jì)算和控制應(yīng)予以高度重視，并以此為核心開(kāi)展方案設(shè)計(jì)優(yōu)化工作。

2 影響火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)性能指標(biāo)的因素

火力發(fā)電廠純凝汽式機(jī)組發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率和供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的計(jì)算公式如下：

bfd為發(fā)電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，單位為g/(kW. h)；ηq.r為汽輪發(fā)電機(jī)組熱效率，單位為%；ηgl為鍋爐效率，單位為%；ηgd為管道效率，單位為%；qjr.r為汽輪發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)熱耗率,單位為kJ/(kW.h)； bgd為供電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，單位為g/(kW.h)； ed為廠用電率，單位為%。

從以上計(jì)算公式可以看出，影響電廠發(fā)電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)煤耗率和供電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的因素主要有鍋爐效率、管道效率、汽輪機(jī)設(shè)計(jì)熱耗率以及廠用電率。

3 影響因素的確定及存在問(wèn)題

3.1 影響因素

⑴ 鍋爐效率的取值

在鍋爐技術(shù)協(xié)議當(dāng)中，一般要求鍋爐廠在鍋爐BRL工況下的鍋爐效率作為其保證值。鍋爐在BRL工況下對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)量與汽輪機(jī)TRL和TMCR工況下的汽機(jī)進(jìn)汽量是一致的。在計(jì)算發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的時(shí)候，我們一般取用鍋爐保證效率作為鍋爐效率的取值。

⑵ 汽輪機(jī)熱耗率的取值

在汽輪機(jī)技術(shù)協(xié)議當(dāng)中，一般要求汽輪機(jī)廠在汽輪機(jī)THA工況下的汽輪機(jī)熱耗率作為其保證值，而汽輪機(jī)THA工況對(duì)應(yīng)的汽輪機(jī)進(jìn)汽量比TRL或TMCR工況下的汽輪機(jī)進(jìn)汽量要小5%～8%。在計(jì)算發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率的時(shí)候，我們一般取用汽輪機(jī)保證熱耗率作為汽輪機(jī)熱耗率的取值。

⑶ 管道效率

我們一般取98%～99%。

⑷ 廠用電率

廠用電率是指經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行負(fù)荷的廠用計(jì)算功率占發(fā)電機(jī)額定功率的百分比。廠用電率的計(jì)算與各工藝系統(tǒng)輔機(jī)選型有關(guān)，通常情況下，各輔機(jī)是按照最大工況下的主機(jī)參數(shù)選擇的，比如凝結(jié)水泵、開(kāi)閉式冷卻水泵等是按照汽輪機(jī)VWO工況進(jìn)行選擇；鍋爐磨煤機(jī)是按照鍋爐BMCR工況進(jìn)行選擇；一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)是按照TB點(diǎn)進(jìn)行選擇；其它輔機(jī)也是按照主機(jī)在最大負(fù)荷下運(yùn)行所需要的介質(zhì)進(jìn)行選擇，其對(duì)應(yīng)的軸功率也是最大工況的軸功率，而作為分母的發(fā)電機(jī)功率卻又是額定功率。因此，計(jì)算出來(lái)的廠用電率是一個(gè)不對(duì)應(yīng)特定工況的數(shù)值，而在計(jì)算供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率時(shí)，我們一般采用該廠用電率的計(jì)算值。

3.2 存在問(wèn)題

通過(guò)以上分析，我們可以發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題：

⑴在計(jì)算發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率時(shí)，汽輪機(jī)熱耗率和鍋爐效率采用了二個(gè)不同工況的保證值，故計(jì)算出來(lái)的發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率值是不對(duì)應(yīng)任何特定的工況。

⑵廠用電率的計(jì)算過(guò)程當(dāng)中，分子與分母的數(shù)值也是處于不同的工況，計(jì)算出來(lái)的廠用電率既不對(duì)應(yīng)最大工況，也不對(duì)應(yīng)額定工況。

⑶通過(guò)“不對(duì)應(yīng)任何特定工況” 的發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率值和“不對(duì)應(yīng)任何特定工況”的廠用電率所計(jì)算得到的供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率也是一個(gè)虛擬的數(shù)值。

4 火力發(fā)電廠純凝汽式機(jī)組性能指標(biāo)計(jì)算的建議

發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、廠用電率和供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率是國(guó)內(nèi)外火力發(fā)電工程當(dāng)中十分重要的考核指標(biāo)，也是作為衡量運(yùn)行管理水平的重要指標(biāo)。精細(xì)化的管理必然要求精細(xì)化的設(shè)計(jì)，而對(duì)于這些重要指標(biāo)的提出也需要科學(xué)化和精細(xì)化。關(guān)于目前火力發(fā)電廠純凝汽式機(jī)組性能指標(biāo)計(jì)算當(dāng)中存在的這些問(wèn)題，結(jié)合國(guó)內(nèi)外關(guān)于汽輪機(jī)工況定義的有關(guān)規(guī)定，筆者提出以下建議：

⑴鍋爐保證效率和汽輪機(jī)保證熱耗率應(yīng)在同一工況，以汽輪機(jī)保證熱耗率工況為基礎(chǔ)，確定對(duì)應(yīng)鍋爐蒸發(fā)量下鍋爐的保證效率。

按照IEC60045-1標(biāo)準(zhǔn)，汽輪機(jī)額定功率就是汽輪機(jī)最大連續(xù)功率(TMCR)，同時(shí)也是汽輪機(jī)熱耗率保證工況。基于這樣的工況定義，鍋爐效率保證工況(BRL)對(duì)應(yīng)的蒸汽量也與汽輪機(jī)熱耗率保證工況相一致，使得計(jì)算出來(lái)的發(fā)電煤耗與機(jī)組工況相對(duì)應(yīng)，具有現(xiàn)實(shí)意義。

按照GB 5578-2007標(biāo)準(zhǔn)，汽輪機(jī)熱耗率考核工況和計(jì)算公式需在合同中明確。為了計(jì)算出對(duì)應(yīng)的發(fā)電煤耗率，一種方法是將鍋爐的保證效率工況與汽輪機(jī)THA工況一致，另一種方法是將汽輪機(jī)熱耗率考核工況定義在TMCR工況。

⑵在計(jì)算廠用電率時(shí)，除了計(jì)算選擇設(shè)備所規(guī)定的最大工況(VWO、BMCR、TB)對(duì)應(yīng)的設(shè)備軸功率以外，還應(yīng)計(jì)算出對(duì)應(yīng)汽輪機(jī)TMCR工況或THA工況及鍋爐對(duì)應(yīng)此工況蒸發(fā)量下各主要輔機(jī)的軸功率，前者可稱之為設(shè)計(jì)廠用電率，后者可稱為考核廠用電率。

⑶通過(guò)同一工況的發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率和考核廠用電率，就可計(jì)算出同一工況下的供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，這種供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率才對(duì)電廠的運(yùn)行考核具有現(xiàn)實(shí)意義。

[1] IEC 60045-1：1991， 汽輪機(jī) 第1部分：規(guī)范[S].

[2] GB/T 5578-2007，固定式發(fā)電用汽輪機(jī)規(guī)范[S].

Analysis and Suggestions on Consistent of Performance Index of Power Generator Unit

ZHU Jun
(Northwest Electric Power Design Institute, Xi’an 710075, China)

This paper points out and analyses affecting factors on calculation of main performance index in pure condenser turbine-generator unit of thermal power plant, with consideration of def nitions on unit working conditions in different codes and standards at home and abroad. It also indicates disaccord problems during index calculation, analyses causes of the problems and gives suggestions to resolve the problems.

turbine-generator unit; working condition; check; performance; index.

TM621

B

1671-9913(2010)06-0036-03

2010-11-01

朱軍(1963-)，男，陜西楊陵人，教授級(jí)高級(jí)工程師，總工程師。