燃煤电厂技术经济指标体系及同业对标.ppt
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1、燃煤电厂技术经济指标体系及同业对标,二一一年六月,山东电力集团公司李文水,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,第一节概述一、燃煤电厂技术经济指标体系1、基本概念燃煤电厂的技术经济指标体系是指影响发电厂锅炉、汽轮机发电机设备及其系统经济性能的全部的各项技术经济指标。技术经济指标分可为四级(详见附表1、附表2、附表3):一级指标是发电厂热力经济性的总指标-供电煤耗率等;二级指标是供电量、发电煤耗率、燃料的数量、质量等指标;三级指标是发电量、厂用电率、锅炉效率、汽机效率、管道效率等指标;四级指标是锅炉、汽轮机及辅机设备和热力系统,燃料的入厂煤、入炉煤的数量、质量各项小指标。构成燃煤电厂技术经济指标体系的
2、指标约120项左右。因各电厂发电的主辅设备、系统各不相同,构成技术经济指标体系的指标数目也各异。,附表3火电厂技术经济指标体系表,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,1、基本概念(续)燃煤电厂热力经济性总指标是供电煤耗率。供电煤耗率专业上又用全厂净(供电)效率、全厂净(供电)热耗率表示。供电煤耗水平是发电厂各方面工作的综合反映。包括:设备健康状况、检修工艺水平、检修质量、运行操作、专业管理、燃料管理、节能管理等多方面的工作水平。供电煤耗率:是指电厂每向电网供1千瓦时电量所耗用的标准煤量。单位:克(煤)/千瓦时(电)。全厂净效率或称全厂供电效率:是指电厂向电网供电时耗用燃料的利用程度。单位:(%)。
3、净热效率或称供电热耗率:是指电厂每向电网供1千瓦.时的电量所耗用热量的千焦值,单位千焦/千瓦时。发电厂单元机组供电煤耗水平与供电量、厂用电率、发电煤耗率和燃料管理水平等有关。全厂供电煤耗水平一是与单元机组供电煤耗水平有关,二是与单元机组供电量权数构成比例有关。特别是机组参数、单机容量相差较大时单元机组供电量权数变化对供电煤耗率的影响更大。,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,2、供电煤耗率的计算1)用标准煤量、供电量计算供电煤耗率供电煤耗率=发电用标准煤量/计算期供电量标准煤热值为29271.2千焦/公斤(7000大卡/公斤)。煤炭的热值千焦(kJ)与千卡(kCal)的折算系数为:4.1816千焦
4、=1大卡。2)用发电煤耗率、厂用电率计算供电煤耗率供电煤耗率=发电煤耗率/1-厂用电率目前,上级专业部门对煤耗计算的要求是只执行火力发电厂按入炉煤量正平衡计算发供电煤耗管理办法中规定的“火电厂发供电煤耗统一以入炉煤量计量和入炉煤机械采样分析的低位发热量按正平衡计算,反平衡校核,以煤场盘煤调整后的煤耗数据上报及考核”。要求正平衡煤耗计算方法与反平衡煤耗计算方法同时使用,同时作为日常煤耗管理的方法与手段。这样,有利于对指标的监视、分析和日常管理。专业管理人员一定要做好管理和定期分析。,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,第二节供电量及其指标体系一、供电量(千瓦时):指电厂向电网供出的电量,即发电厂的发
5、电量扣除发电辅机自用电量后,由主变压器送入电网的电量。供电量与发电量和厂用电率有关。二、发电量(千瓦时):发电厂汽轮发电机组做功的累计量,单位是千瓦.时。发电量与设备健康水平和运行操作水平有关。发电量有汽轮发电机运行小时、平均负荷、发电设备利用小时、发电负荷率、强迫停运小时、强迫停运次数、强迫停运率、非计划停运次数、非计划停运小时、非计划停运率、等效可用系数等指标。三、厂用电量、厂用电率及其指标:厂用电量:发电厂发电辅机为主机发电所耗用的自用电量(千瓦时)。厂用电率:发电厂发电辅机设备及辅助系统的自用电量占发电量的比例(%)。,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,计算公式:厂用电率=(厂用电量/计
6、算期发电量)100%厂用电率是表示电厂辅机设备运行经济性的指标,与各辅机的效率及相关系统的经济性能有关。在相同负荷下,厂用电率越低,供电电量越多,供电煤耗率也就越低,电厂运行经济性越高。影响厂用电率的指标主要有以下16项,如附表1所示。1、磨煤机单耗(千瓦时/吨煤):磨煤机每磨制一吨煤粉所耗用的电量。2、磨煤机耗电率(%):磨煤机磨制煤粉所耗用的电量占计算期发电量的比例。3、排粉机单耗(千瓦时/吨煤):磨煤机每磨制一吨煤粉排出风粉混合物所耗用的电量。4、排粉机耗电率(%):排粉机耗用电量占计算期发电量的比例。5、给水泵单耗(千瓦时/吨煤):给水泵每給锅炉供一吨水所耗用的电量。,第一章燃煤电厂技
7、术经济指标体系,计算公式(续):6、给水泵耗电率(%):给水泵耗用电量占计算期发电量的比例。7、送风机单耗(千瓦时/吨汽):送风机在锅炉生产一吨蒸汽时所耗用的电量。8、送风机耗电率(%):送风机在锅炉生产一吨蒸汽时所耗用的电量占计算期发电量的比例。9、吸风机单耗(千瓦时/吨汽):吸风机在锅炉生产一吨蒸汽时所耗用的电量。10、吸风机耗电率(%):吸风机在锅炉生产一吨蒸汽时所耗用的电量占计算期发电量的比例。11、循环水泵耗电率(%):汽轮机循环水泵为发电用水所耗用的电量12、机力冷却水塔耗电率(%):机力冷却水塔为冷却凝汽器用循环水所耗用的电量占计算期发电量的比例。,第一章燃煤电厂技术经济指标体系
8、,计算公式(续):13、输煤(燃油)系统耗电率(%):输煤(燃油)系统卸煤、上煤、运转燃料的机械设备所耗用的电量占计算期发电量的比例。14、除灰系统耗电率(%):输送锅炉灰渣、粉煤灰的机械设备所耗用的电量占计算期发电量的比例。15、除尘系统耗电率(%):为净化锅炉烟气中的粉尘所采用的除尘设备所耗用的电量占计算期发电量的比例。16、烟气脱硫设备及系统耗电率(%):为净化锅炉烟气中的含硫化合物所采用的烟气脱硫设备及系统所耗用的电量占计算期发电量的比例。,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,注意:辅机耗电率与辅机单耗是两个不同的概念。如磨煤机、排粉机、送风机、吸风机、给水泵耗电率是该辅机耗电量占计算期发
9、电量的百分比。而磨煤机单耗是指磨煤机每磨制1吨煤粉所耗用的电量,即磨煤机单耗=磨煤机耗电量/计算期磨煤量(千瓦时/吨);排粉机单耗是指排粉机为磨煤机磨制1吨煤粉排出风、粉混合物所耗用的电量,即排粉机单耗=排粉机耗电量/计算期磨煤量(千瓦时/吨);送风机单耗是指送风机在锅炉生产1吨蒸汽时所耗用的电量,即送风机单耗=送风机耗电量/计算期锅炉蒸汽量(千瓦时/吨);吸风机单耗是指吸风机在锅炉生产1吨蒸汽时所耗用的电量,即吸风机单耗=吸风机耗电量/计算期锅炉蒸汽量(千瓦时/吨);给水泵单耗是指给水泵每给锅炉供1吨水所耗用的电量,即给水泵单耗=给水泵耗电量/计算期锅炉给水量(千瓦时/吨)。,第一章燃煤电厂
10、技术经济指标体系,第三节发电煤耗率及其指标体系一、发电煤耗率(克/千瓦时)汽轮发电机组每发1千瓦时电能所耗用的标准煤量。发电煤耗率专业上一般用发电效率或发电热耗率来表示。发电效率(%):汽轮发电机组每发1千瓦时电能对所耗用燃料的利用程度。发电热耗率(千焦/千瓦时):汽轮发电机组每发1千瓦时电能所耗用的热量值千焦数。发电热耗率(千焦/千瓦时)=标准煤热值(29271.2焦/克)发电标准煤耗率(克/千瓦时)发电煤耗率表示发电厂热力设备及其系统的运行经济性。单元机组的发电煤耗率与锅炉效率、汽轮机效率和管道效率有关。全厂发电煤耗率水平除与单元机组的发电煤耗率水平有关外,还与单元机组的发电量权数有关。,
11、第一章燃煤电厂技术经济指标体系,第三节发电煤耗率及其指标体系二、发电煤耗率计算1、正平衡方法计算发电煤耗率(克/千瓦时)=发电用标准煤量/计算期发电量2、反平衡方法计算1)用锅炉产出热量、锅炉反平衡效率计算发电用煤量,然后再计算反平衡发电煤耗率。发电煤耗率=发电用煤量(标准)/计算期发电量发电用煤量(标准)=炉产出热量/29271.2锅炉反平衡效率2)用电厂效率计算发电煤耗率,有如下三种方法:(1)原则公式:发电煤耗率=0.123/电厂效率(克/千瓦时)其中:0.123=8604.1816/70004.1816=3600/29271(2)用单元系统电厂效率计算全厂发电煤耗率:全厂发电煤耗率=0
12、.123/全厂发电量单元机组发电量/单元系统电厂效率100(克/千瓦时),第一章燃煤电厂技术经济指标体系,二、发电煤耗率计算(续)(3)母管制发电厂全厂发电煤耗率:全厂发电煤耗率=母管系统发电量/全厂发电量母管系统发电煤耗率(克/千瓦时)3)电厂效率计算公式:单元制系统电厂效率=锅炉效率汽轮机效率管道效率(%)该公式仅适用于单元系统发电机组或单炉带单机的发电系统电厂效率计算。单元发电厂、母管制发电厂、单炉带单机和单元制组合电厂、单炉带单机和母管制组合发电厂等,决不能用加权平均计算的“全厂综合锅炉效率全厂综合汽轮机效率管道效率”求得的所谓电厂效率计算全厂发电煤耗率。当电厂有多个单元机组时:发电厂
13、全厂效率=全厂发电量/单元发电量/单元发电厂效率(%),第一章燃煤电厂技术经济指标体系,第三节发电煤耗率及其指标体系三、锅炉效率及其指标1、定义:锅炉效率是指燃煤(油)锅炉生产蒸汽耗用燃料对其热能的利用程度(%)。影响锅炉效率的主要指标有30项。2、计算:锅炉正平衡效率=锅炉产出热量/计算期燃煤量入炉煤低位热值(%)锅炉反平衡效率=100-排烟损失(%)+化学未完全燃烧损失(%)+机械未完全燃烧损失(%)+散热损失(%)+炉渣物理热损失(%)(%)3、技术经济指标:1)主蒸汽压力;2)主蒸汽温度;3)再热蒸汽压力;4)再热蒸汽温度;5)锅炉蒸发量;6)锅炉平均流量;,第一章燃煤电厂技术经济指标
14、体系,7)锅炉入口风温(送风机入口):运行中应千方百计提高送风机入口风温,这是提高锅炉效率易行而又没有被充分重视的措施。锅炉入口风温提高1,锅炉效率可提高0.05个百分点,降低发电煤耗率0.14克/千瓦时;8)前置式预热器出口温度:为防止空气预热器的低温腐蚀,往往在空气预热器前加装前置式预热器,以提高空预器入口风温。这部分热量不应计入锅炉效率,而应计入热源供给热量,否则影响对锅炉设备运行经济性评价。前置式预热器出口温度以达到防止空预器结露、堵灰为准,过高不可取,将造成锅炉排烟损失增加,影响锅炉运行经济性;9)炉膛出口烟气氧量:烟气中未参与燃烧的过剩氧量。理论上应取炉膛出口氧量,实际上测点多在高
15、温过热器之后。计算锅炉排烟损失的氧量应取空预器出口氧量。锅炉出口氧量每变化1个百分点,影响锅炉效率0.46个百分点,影响发电煤耗率1.6克/千瓦时;,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,10)锅炉尾部烟道漏风系数与漏风率:漏风系数与漏风率是两个不同的指标。锅炉尾部烟道漏风系数是锅炉烟气自炉膛出口处烟道开始至除尘器出口烟道止过剩空气系数的增加值。而漏风率则是该增加值占炉膛出口处烟道过剩空气系数的百分比;11)空气预热器漏风系数与漏风率:空气预热器进口、出口烟气中过剩空气系数分别为:进口过剩空气系数=21/(21-空气预热器进口氧量)出口过剩空气系数=21/(21-空气预热器出口氧量)空气预热器漏风率
16、=(出口过剩空气系数-进口过剩空气系数)/进口过剩空气系数100%漏风系数是空气预热器出口过剩空气系数与进口过剩空气系数之差,即:空气预热器漏风系数=出口过剩空气系数-进口过剩空气系数。锅炉设备漏风系数:炉膛0.05;再热器0.02;过热器0.02;管式预热器每级0.05;回转式预热器达到设计要求;省煤器一级0.03;两级每级0.02;电除尘0.03;烟道每10米0.01。火电厂节约能源规定要求锅炉每月应进行一次空气预热器漏风试验,实测各段漏风系数和空预器漏风率。,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,12)锅炉排烟温度:锅炉排烟热损失是各项损失中所占比例最大的。锅炉排烟温度每升高10,影响发电煤耗
17、率升高1.01.5克/千瓦时;13)磨煤机制粉系统漏风率:漏入磨煤机系统的空气量占磨煤机入口风量的比例,表示磨煤机负压系统的严密程度(%);14)化学未完全燃烧损失(%):锅炉正常燃烧不允许生成一氧化碳。当炉膛风量不足或风、粉入炉后混合不好,燃料碳未能完全燃烧时,生成一氧化碳造成的损失。锅炉运行中产生0.1个百分点的一氧化碳,约使锅炉效率降低0.4个百分点,使发电煤耗升高约1.5克/千瓦时;15)机械未完全燃烧损失(%):由锅炉除尘器排出的细灰中的含碳量占灰量的比例。飞灰可燃物升高1个百分点,影响锅炉效率约降低0.16%,使发电煤耗升高约0.6克/千瓦时;16)粗灰可燃物(炭黑)(%):表示燃
18、料煤在炉膛中大块灰的未燃尽程度,其计算公式同飞灰可燃物计算;,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,17)散热损失(%):指锅炉设备的墙体、管道、烟道对大气的散热损失量占锅炉产出热量的比例。散热损失额定值由锅炉热力计算提供。计算公式如下:散热损失=额定负荷设计值额定负荷/实际负荷18)渣物理热损失(%):锅炉飞灰、炉渣排出锅炉设备时所带走的物理显热占锅炉输入热量的比例。锅炉设计时给一个定值,固态排渣煤粉炉可忽略该项损失;19)入炉煤低位热值:进入锅炉的燃煤,由皮带机械自动采样化验测得的收到基低位热量,单位千焦/公斤;20)入炉煤挥发分;21)入炉煤灰分;22)入炉煤水分;23)煤粉细度;24)冷态启
19、动用煤量;25)冷态启动用油量;,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,26)热态启动用煤量;27)热态启动用油量;28)助燃用油量;29)燃油温度;30)锅炉设备大修后效率恢复值:按规定,锅炉大修前后都要做效率实验,以检验设备大修效果。锅炉设备大修后效率恢复值=(大修后效率-大修前效率)%,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,第三节发电煤耗率及其指标体系四、汽轮机效及其指标率1、定义:汽轮机效率全称汽轮发电机绝对效率,也常用汽轮机热耗率表示。是指汽轮发电机组利用蒸汽发电,机组对蒸汽热能的利用程度。汽轮机效率的高低反映汽轮机运行的经济性。汽轮机效率=8604.1816/汽轮机热耗率100%=3600/汽
20、轮机热耗率100%汽轮机热耗率:汽轮发电机组每发1千瓦小时电能所耗用的热能值,用千焦/千瓦时表示。一般制造厂都给出了汽轮机在额定负荷下的热耗率。影响汽轮机运行经济性的主要技术经济指标有25项。,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,2、技术经济指标:1)主汽压力:指汽轮机主汽门前的蒸汽压力,是影响汽轮机运行经济性的重要参数。当汽轮机在额定负荷下运行时,主蒸汽压力降低1兆帕,使汽轮机效率降低0.2个百分点,影响发电煤耗率升高约1.4克/千瓦时;600兆瓦机组影响发电煤耗率升高约2克/千瓦时。2)主汽温度:指汽轮机主汽门前的蒸汽温度,是影响汽轮机运行经济性的重要参数。主蒸汽温度降低1,使汽轮机效率降低0
21、.013个百分点,影响发电煤耗率升高约0.1克/千瓦时。在小指标竞赛中强调锅炉、汽轮机主蒸汽参数压红线运行,应以汽轮机进汽参数为准。3)汽耗率:汽轮发电机每发1千瓦小时的电量所耗用的蒸汽量,单位:公斤/千瓦时,是汽轮发电机运行经济性的综合指标。计算公式为:汽耗率=计算期流经汽轮机的主蒸汽流量/计算期发电量(公斤/千瓦时),第一章燃煤电厂技术经济指标体系,4)速度级压力:第一级压力,与进汽量有关。5)再热蒸汽压力降:反映再热器阻力大小。6)再热蒸汽温度:指进入汽轮机中压缸前的再热蒸汽温度,特别强调的是任何负荷下都应在设计值的额定参数下运行,并要求压线运行。7)给水温度:指汽轮机回热系统末级高压加
22、热器出口的给水温度,关系到汽轮机运行经济性的重要参数,也是达标、创一流考核的小指标之一,应达到设计的额定值运行。8)高加投入率:运行中高加投与不投及投入率高低对发电煤耗率都会产生较大影响,也是达标、创一流考核的小指标之一。高加投入率=计算期高压加热器运行小时/计算期汽轮机运行小时100%。创一流要求高加投入率不低于95%。9)循环水入口温度:指进入凝汽器前的循环水温度,每变化1,影响发电煤耗率1克/千瓦时。对该指标应引起高度重视,多数电厂循环水入口温度没有达到设计值,如果全年能达到设计值甚至以下,电厂可取得降低煤耗几克的收益。,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,10)循环水温升:凝汽器循环水出口
23、温度与入口温度之差。额定负荷下,一般设计在8.5左右。11)循环水流速:循环水流速=循环水量/凝汽器铜管流通面积(米/秒),设计值一般为2米/秒。12)凝汽器端差:汽轮机排气温度与凝汽器循环水出口温度之差。是电厂运行经济性的一个非常重要的指标之一。凝汽器端差=汽机排汽温度-循环水出口温度()13)排汽温度:蒸汽在汽轮机内做完功后排入凝汽器的蒸汽温度。排汽温度=循环水温度+循环水温升+凝汽器端差()一般情况下,循环水温度、循环水温升、凝汽器端差、排汽温度每变化1,影响发电煤耗率1克/千瓦时左右。,第一章燃煤电厂技术经济指标体系,14)凝汽器真空度(%)是指凝汽器内的绝对压力比工程大气压低(小)的
24、程度,是凝汽器运行经济性的综合指标,它是与汽轮机排汽温度相对应的指标,同时受循环水入口温度、凝汽器端差、循环水温升、凝汽器真空严密性等因素综合影响。汽轮机真空度变化1个百分点,约影响汽轮机效率变化0.3个百分点,影响发电煤耗3克/千瓦时,因此,凝汽器真空度统计计算的准确性至关重要。因为大气压力随地点、季节变化,在凝汽器内绝对压力不变的情况下,凝汽器真空(表压)也会随着大气压力的变化而变化,所以凝汽器真空并不能反映凝汽器的真实运行情况,也不便于比较,故用凝汽器真空度这一指标表示凝汽器的运行工况。凝汽器真空度计算公式:凝汽器真空度=1-(大气压力-凝汽器真空(表压,千帕)/98.1(1工程大气压,
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