1、孟加拉BIBIYANA II期燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)項(xiàng)目性能優(yōu)化方案（PADO）目錄 TOC o 1-5 h z 1性能計(jì)算和分析21.1機(jī)組級(jí)性能計(jì)算和分析21.2廠級(jí)性能計(jì)算和分析21.3機(jī)組經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)分析32耗差分析102.1耗差分析內(nèi)容112.2耗差分析原理112.3目標(biāo)參數(shù)的確定132.4耗差分析建模132.5耗差分析實(shí)例213診斷、優(yōu)化223.1功能描述223.2預(yù)警基準(zhǔn)值的選取223.3預(yù)警上、下限值的選取231性能計(jì)算和分析 1.1機(jī)組級(jí)性能計(jì)算和分析機(jī)組級(jí)性能計(jì)算和分析的項(xiàng)目主要包括（不限于此）:鍋爐效率汽輪機(jī)熱耗率高壓缸效率中壓缸效率主汽壓力主汽溫度再熱汽溫度再熱汽壓力再熱器壓

2、損鍋爐排煙溫度煙氣含氧量飛灰含碳量驅(qū)動(dòng)給水泵汽輪機(jī)的用汽量廠用電率凝汽器真空凝結(jié)水過(guò)冷度最終給水溫度各加熱器端差過(guò)熱器減溫水流量再熱器減溫水流量燃料發(fā)熱量輔汽用汽量機(jī)組補(bǔ)水率軸封漏汽量機(jī)組反平衡煤耗機(jī)組發(fā)電廠用電率輔機(jī)設(shè)備耗電率機(jī)組級(jí)供熱量耗差分析支持任意指標(biāo)進(jìn)行分析。1.2廠級(jí)性能計(jì)算和分析廠級(jí)性能計(jì)算和分析的項(xiàng)目主要包括（不限于此）:全廠運(yùn)行性能因子全廠運(yùn)行成本全廠供電煤耗率全廠發(fā)電煤耗率全廠供電量全廠發(fā)電量全廠廠用電率發(fā)電機(jī)電壓品質(zhì)全廠發(fā)電機(jī)氫壓全廠燃料量全廠燃油量全廠補(bǔ)給水量全廠汽水品質(zhì)指標(biāo)全廠輔助用汽量全廠設(shè)備可靠性指標(biāo)1.3機(jī)組經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)分析機(jī)組經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)分析項(xiàng)目包括可控耗差和不可

3、控耗差?？煽睾牟畎ǎ褐髡羝麎毫Α⒅髡羝麥囟?、 再熱汽溫度、鍋爐排煙溫度、煙氣含氧量、飛灰含碳量、驅(qū)動(dòng)給水泵汽輪機(jī)用汽量、廠用電率、凝汽 器真空、最終給水溫度、各加熱器端差、過(guò)熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量。不可控耗差包括： 再熱器壓損、燃料發(fā)熱量、高壓缸效率、中壓缸效率、輔汽用汽量、機(jī)組補(bǔ)水率、凝結(jié)水過(guò)冷度、軸封漏汽量。將耗差量折合成運(yùn)行費(fèi)用損失，同時(shí)根據(jù)分析評(píng)估結(jié)果，計(jì)算出每臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行成本。12.9C斯5:袍偉微悝用零tg 10 -盲 HIkJiWih牛懺蘭巖削棗 31生fffi協(xié)廊質(zhì) ：氣中泰物性而打胡時(shí)!彩由主町村事寸琪失正J 事生樣對(duì)也同缶 5 寶1中小:田格局表，;呵正:， 塊

4、洞為虻如障正） 用爐:a：5：，:修正E唾刷松彳舊一 口四制尚第岐.一 口四相恒填幌 ESB迎I；的旱耗制弟*:疏焊褊1幄尋舟5*麟始柱imil it什nt.小滉并EVifi加遜汽2而帽正M哄至1 丁3用電呢1 d M岌砌1心| 2&2.1bJiiUUh性能計(jì)算模塊可對(duì)電廠進(jìn)行廠級(jí)在線性能計(jì)算，計(jì)算后得到單元機(jī)組基本熱力性能指標(biāo)，如鍋爐 效率、汽機(jī)熱耗率、廠用電率、汽機(jī)各缸效率、加熱器端差、凝汽器清潔系數(shù)、空預(yù)器漏風(fēng)、制粉系 統(tǒng)單耗、各泵和風(fēng)機(jī)效率等，以及發(fā)、供電煤耗率、廠用電率等廠級(jí)指標(biāo)。廠級(jí)性能計(jì)算模塊分?jǐn)?shù)據(jù)濾波和全面性能計(jì)算兩個(gè)組件。數(shù)據(jù)濾波組件連續(xù)獲取電廠生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)樣本，樣本包含熱力

5、系統(tǒng)和重要設(shè)備的熱力性能參數(shù)、 機(jī)械性能參數(shù)、電氣性能參數(shù)和化學(xué)性能參數(shù)等，并將這些實(shí)時(shí)原始數(shù)據(jù)經(jīng)時(shí)序分析、多重濾波后過(guò) 濾數(shù)據(jù)壞點(diǎn)，再經(jīng)有效性判斷、一致性分析，將檢測(cè)合格后的有效數(shù)據(jù)送入全面性能計(jì)算模塊予以計(jì) 算。全面性能計(jì)算組件在數(shù)據(jù)滿足國(guó)際通用規(guī)程所規(guī)定的計(jì)算條件時(shí)進(jìn)行設(shè)備的在線性能計(jì)算，計(jì)算 后得到單元機(jī)組基本熱力性能指標(biāo)（如鍋爐效率、汽機(jī)熱耗率、廠用電率、汽機(jī)各缸效率、加熱器端 差、凝汽器清潔系數(shù)、空預(yù)器漏風(fēng)、制粉系統(tǒng)單耗、各泵和風(fēng)機(jī)效率等）及供電煤耗率。全面性能計(jì) 算主要包括以下幾方面內(nèi)容：鍋爐性能計(jì)算、磨煤機(jī)性能計(jì)算、風(fēng)機(jī)性能計(jì)算、空預(yù)器性能計(jì)算、汽 機(jī)性能計(jì)算、凝汽器性能計(jì)算、

6、回?zé)嵯到y(tǒng)性能計(jì)算、泵組性能計(jì)算以及其它設(shè)備的性能計(jì)算，其中水 和水蒸氣性質(zhì)采用國(guó)際公式化委員會(huì)1967年工業(yè)用IFC方程。鍋爐性能計(jì)算：計(jì)算遵從ASME PTC 4.1鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程。計(jì)算所得基本熱力性能指標(biāo)：鍋爐效率（低位發(fā)熱 量）一一排煙熱損失、化學(xué)未完全燃燒熱損失、機(jī)械未完全燃燒熱損失、散熱損失、灰渣物理熱損失； 進(jìn)風(fēng)溫度偏離設(shè)計(jì)值的鍋爐效率修正，以及暖風(fēng)器投運(yùn)后鍋爐效率的修正等。例如：鍋爐效率的計(jì)算：門 =q = 100 - Q + Q3+ Q4 + Q5 + Q6 x 100 = 100 - （q + q + q + q + q ）b 1Q23456%（2-1）式中：b鍋爐效率，%

7、；q1 鍋爐有效利用熱量占輸入熱量的百分比，%；Q2 排煙熱損失，kJ/kg；Q3 化學(xué)未完全燃燒熱損失，kJ/kg；Q4 機(jī)械未完全燃燒熱損失，kJ/kg；Q5 鍋爐散熱損失，kJ/kg；Q6灰渣熱損失，kJ/kg；q2 排煙熱損失占輸入熱量的百分比，%；q3 化學(xué)未完全燃燒損失占輸入熱量的百分比，；q4 機(jī)械未完全燃燒熱損失占輸入熱量的百分比，%；q5 散熱損失占輸入熱量的百分比，%；q6 灰渣熱損失占輸入熱量的百分比，%；Qr 1kg燃料帶入鍋爐的熱量，Q廣Qargp + r，kJ/kg；Qar net, p 燃料收到基定壓地位發(fā)熱量，kJ/kg；lr 燃料的物理顯熱，廣Crtr，kj/

8、kg；CCr 燃料的比熱kJ/(kg. C)tr 燃料的溫度，C。對(duì)于燃煤鍋爐，如果燃煤和空氣都未利用外部熱源進(jìn)行預(yù)熱，只有當(dāng)燃煤水分War - Qar, net, p 時(shí)，才考慮燃料的物理顯熱，否則，Q=Qar,net,p上式中各分項(xiàng)損失的計(jì)算方法:2）機(jī)械未完全燃燒損失q4327A , Cq = qfh + qhz = ar (以f4 %”4Q fh 100 - C+ ahz 100 L )hz (2-2)式中:A八ar 燃料收到基中灰分的含量，；afh飛灰系數(shù)；a一hz 排渣系數(shù)；C fh飛灰中可燃物含量占飛灰的百分?jǐn)?shù)，；Chz 灰渣中可燃物含量占灰渣量的百分?jǐn)?shù)，。機(jī)械未完全燃燒損失是燃

9、煤鍋爐的主要熱損失之一，通常僅次于排煙損失，對(duì)于固態(tài)排渣煤粉爐， q 約為 0.5-5%。3）化學(xué)未完全燃燒損失q3q = Q x 100 = 236(C + 0.375S )C03 Qarar，也 + CO100 - q4Q(2-3)_ 21 - O -(0.605 + p )CO R.y 21 +p(2-4)P- 2.37 匕一 I + 38 LC + 0.375 S(2-5)式中:ar ， ar ， ar ， ar ， ar燃料收到基中碳、硫、氫、氧和氮的含量，；CO爐膛出口煙氣中一氧化碳的含量，；RO2爐膛出口煙氣中CO2和SO2的含量，%；3 燃料特性系數(shù)。對(duì)于煤粉爐，該項(xiàng)損失一般不

10、超過(guò)0.5%。4）排煙熱損失（2-6）Q2 =(、一七)(1-= m Py。&)(1-盅)（2-7）（2-8）Vo = 0.0889( C + 0.375S ) + 0.265H - 0.0333 O（2-9）V= V + Vq Vo + (a- 1)V 0 + 0.0161a 1)V0(2-10)V 0 = 1.866 Sr + 0.375七.+ 0.79V 0 + 0.8 土 +11.1 生 +1.24 % + 0.0161V 0 y100100100100(2-11)21 a =py21 - （O2 - 0.5CO）式中：。，、排煙焓，冷空氣焓，kJ/kg；(2-12)V0 每千克燃料燃

11、燒需要的理論空氣量，m3/ kgvy每千克燃料產(chǎn)生的理論煙氣量，m3/ kgWWar 燃料收到基中水分的含量，；Vy實(shí)際煙氣量，泌,kg(Ct)py 1 m3 煙氣焓，kJ / m3（Ct）ik 1 m3冷空氣焓，kJ / m3，計(jì)算中一般取七=30C；apy爐膛出口的過(guò)量空氣系數(shù)；O2，CO 爐膛出口煙氣中氧氣、一氧化碳的含量，；排煙損失是鍋爐熱損失中最大的一項(xiàng)，一般為5-12%。5）散熱損失q5De%M； D5（2-13）q5，q5 分別為鍋爐運(yùn)行容量和額定容量下的散熱損失，。eeq5的值根據(jù)鍋爐的額定容量由曲線查取，當(dāng)額定蒸發(fā)量大于900t/h時(shí)，q5按0.2%計(jì)算。D5，d5 分別為鍋

12、爐的運(yùn)行容量和額定容量，kg/h。6）灰渣物理熱損失q6Q = （ct）6100 足q6 = Q x 100 r式中：AAarr 一一燃料收到基中灰分的含量，；）板.1kg灰渣的焓，可查表得到，kJ/kg。（2-14）（2-15）磨煤機(jī)性能計(jì)算：計(jì)算遵從電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)磨煤機(jī)試驗(yàn)規(guī)程，計(jì)算所得基本熱力性能指標(biāo)：?jiǎn)闻_(tái)磨煤機(jī)制粉單耗、制 粉系統(tǒng)磨煤?jiǎn)魏?、制粉系統(tǒng)通風(fēng)單耗、制粉系統(tǒng)制粉單耗。風(fēng)機(jī)性能計(jì)算：計(jì)算遵從中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電站鍋爐風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)規(guī)程，計(jì)算所得基本熱力性能 指標(biāo)：各類風(fēng)機(jī)（送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)）的全壓、有效功率、全壓效率等參數(shù)?？疹A(yù)器性能計(jì)算：計(jì)算遵從ASME PTC 4

13、.3空預(yù)器試驗(yàn)規(guī)程。計(jì)算所得基本熱力性能指標(biāo)：空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率、煙 氣側(cè)效率、試驗(yàn)X比、零泄漏排煙溫度、進(jìn)風(fēng)溫度偏離設(shè)計(jì)值的修正排煙溫度、入口煙氣溫度偏離設(shè) 計(jì)值的修正排煙溫度和總的排煙溫度修正值、修正漏風(fēng)率、修正煙氣側(cè)壓降、修正空氣側(cè)壓降等參數(shù)。汽輪機(jī)性能計(jì)算:計(jì)算遵從ASME PTC 6汽輪機(jī)性能試驗(yàn)規(guī)程。計(jì)算所得基本熱力性能指標(biāo)：汽輪機(jī)熱耗率、級(jí)組 和分缸效率、抽汽通流面積、經(jīng)一類修正、二類修正后的汽耗率和熱耗率等參數(shù)。例如，汽輪機(jī)性能計(jì)算如下：汽輪機(jī)的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括各汽缸效率、絕對(duì)內(nèi)效率、汽耗率、熱耗量和熱耗率。1）熱耗量Q = G h - G h + G h - G h - G h

14、- G h0 ms ms fw fw rh rhr rhl rhl rs rs ss ss氣=G fw + 6.- 氣- Gmi - G,式中：Gms、Gfw 分別為主蒸汽流量和最終給水流量，kg / hGrh、Grhl 分別為再熱蒸汽流量和冷再熱蒸汽流量，kg / hGrs、Gss 分別為再熱器見(jiàn)聞水流量和再熱器減溫水流量，kg / hGbl 爐側(cè)不明泄漏量，kg / hGml 爐側(cè)明泄漏量，kg / hG 汽包水位的變化當(dāng)量，kg / hrhr、l 一一分別為再熱器出口和入口蒸汽的焓， Kms、jw 分別為蒸汽的焓和鍋爐給水焓，KJ / Kgrs、ss 分別為再熱器減溫水焓和過(guò)熱器減溫水焓

15、，KJ / Kg2）汽耗率d msP2式中：Gms 汽耗量，也即主蒸汽流量P 2發(fā)電機(jī)有功功率3）汽輪機(jī)組熱耗率q - QP2式中：0熱耗量P 2發(fā)電機(jī)有功功率4）缸效率汽輪機(jī)缸效率計(jì)算公式為_(kāi) h - h0 廣 h- h2式中：hi 汽輪機(jī)高、中、低壓缸進(jìn)汽焓，KJ /Kgh2 汽輪機(jī)高、中、低壓缸排汽焓，KJ / Kgh2t 汽輪機(jī)高、中、低壓缸排汽等熵膨脹終點(diǎn)焓，KJ / Kg5）相對(duì)內(nèi)效率AH i AH t式中：AHt 蒸汽的理想焓降，KJ / Kg，對(duì)于非再熱機(jī)組AHt = hms - hca ；AHi汽輪機(jī)的有效焓降，KJ / Kg，對(duì)于非再熱機(jī)組AH九hc ；hms汽輪機(jī)的進(jìn)汽焓

16、，KJ /Kghc 汽輪機(jī)實(shí)際排汽焓，KJ / Kghca 理想汽輪機(jī)排汽焓，KJ / KgG汽輪機(jī)的蒸汽流量，kg / h6）循環(huán)熱效率門=hms - hCat h - hms fw式中：hms 汽輪機(jī)的進(jìn)汽焓，KJ / Kghfw鍋爐給水焓，KJ / Kghca 理想汽輪機(jī)排汽焓，KJ / Kg對(duì)于再熱機(jī)組，循環(huán)熱效率等于 氣=（汽輪機(jī)熱耗量一冷源損失熱量）/汽輪機(jī)熱耗量X100%7）汽動(dòng)給水泵組效率汽動(dòng)給水泵組效率=3600X給水泵的輸出功率/ （ Gqb氣 / ）式中：Gqb 汽動(dòng)給水泵小汽輪機(jī)的進(jìn)汽流量，/ hhqb 汽動(dòng)給水泵小汽輪機(jī)的進(jìn)汽焓值，KJ / Kghqp 汽動(dòng)給水泵下汽

17、輪機(jī)的理想排汽焓值，KJ / Kg凝汽器性能計(jì)算：計(jì)算遵從JB/T334493凝汽器性能試驗(yàn)規(guī)程，并參照ASME PTC 12.21983蒸汽凝汽設(shè)備 熱力試驗(yàn)規(guī)程。計(jì)算所得基本熱力性能指標(biāo)：凝汽器過(guò)冷度、水室阻力、冷卻水溫升、端差、熱負(fù) 荷、計(jì)算清潔系數(shù)、計(jì)算凝汽器壓力等參數(shù)?；?zé)嵯到y(tǒng)性能計(jì)算：計(jì)算遵從電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)回?zé)嵯到y(tǒng)性能試驗(yàn)規(guī)程。計(jì)算所得基本熱力性能指標(biāo)：加熱器上端差、下 端差、抽汽壓損、加熱器溫升和焓升等參數(shù)。泵性能計(jì)算：計(jì)算遵從GB83216 89離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗(yàn)方法C級(jí)，以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO51981987離心泵、混流泵和軸流泵試驗(yàn)規(guī)程中有關(guān)熱力學(xué)方法測(cè)量泵效率

18、部分。計(jì)算所得 基本熱力性能指標(biāo)：泵組的效率、焓升、溫升、揚(yáng)程、NPSH等參數(shù)。其他性能參數(shù)計(jì)算：包含發(fā)電機(jī)效率、發(fā)電機(jī)漏氫系數(shù)、廠用電率、補(bǔ)水率等。全面性能計(jì)算模型自動(dòng)提取穩(wěn)定時(shí)間段的設(shè)備性能狀態(tài)快照，送入電廠運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ)信息庫(kù)中，是之 后成本計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、耗差分析、優(yōu)化專題等組件實(shí)施的基礎(chǔ)。2耗差分析實(shí)際的供電煤耗率與設(shè)計(jì)供電煤耗率之間的差值，稱為（煤）耗差；實(shí)際的熱耗率與設(shè)計(jì)熱耗率 之間的偏差，稱為熱偏差。由于熱耗率和煤耗率之間存在顯著線性關(guān)系，因此熱偏差分析法也叫耗差 分析法。煤耗差或熱偏差一般由兩部分組成：一部分是設(shè)計(jì)、制造和安裝中各種因素的積累，這是先天缺 陷。這些缺陷無(wú)法通過(guò)運(yùn)行調(diào)整手

19、段進(jìn)行控制，產(chǎn)生的耗差稱為不可控耗差；另一部分是機(jī)組在運(yùn)行 中受各種人為因素的影響而產(chǎn)生的，可通過(guò)參數(shù)調(diào)整進(jìn)行控制的誤差，稱為可控耗差。通過(guò)火電廠機(jī)組運(yùn)行耗差分析及優(yōu)化指導(dǎo)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與實(shí)施，實(shí)時(shí)計(jì)算關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的實(shí)際值與 目標(biāo)值的偏差，以及因此造成的煤耗增量，并分別從運(yùn)行可控?fù)p失和維修可控?fù)p失的角度分析其偏離 目標(biāo)值的可能原因，提出相應(yīng)的運(yùn)行調(diào)整或維護(hù)建議，以達(dá)到優(yōu)化運(yùn)行、節(jié)能降耗的目的。2.1耗差分析內(nèi)容影響機(jī)組運(yùn)行熱經(jīng)濟(jì)性的主要參數(shù)分為運(yùn)行可控參數(shù)和維修可控參數(shù)。運(yùn)行可控參數(shù)是指可由運(yùn) 行人員調(diào)節(jié)達(dá)到最佳或控制范圍內(nèi)的參數(shù)；維修可控參數(shù)是指運(yùn)行人員不能調(diào)節(jié)的參數(shù)，但是可通過(guò) 監(jiān)測(cè)或分析，得

20、出一段時(shí)間或一個(gè)時(shí)期內(nèi)設(shè)備指標(biāo)的變化趨勢(shì)，根據(jù)分析結(jié)果指導(dǎo)檢修人員在檢修時(shí) 對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修或更換。運(yùn)行可控耗差分析包括：主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱汽溫度、鍋爐排煙溫度、煙氣含氧量、 飛灰含碳量、廠用電率、凝汽器真空、最終給水溫度、過(guò)熱器減溫水流量、再熱器減溫水流量。維修可控耗差包括：再熱器壓損、高壓缸效率、中壓缸效率、各加熱器上端差、各加熱器下端差、 凝汽器端差、輔汽用汽量、凝結(jié)水過(guò)冷度等。2.2耗差分析原理耗差計(jì)算的關(guān)鍵是主要分兩個(gè)部分。第一個(gè)為參數(shù)偏差分析，這一步要求出參數(shù)的偏差因子，定 量給出參數(shù)偏離對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性的影響大小，主要采用三種方法：修正曲線法、等效焓降法和單因素變化 法。不同的

21、參數(shù)需要采用不同的計(jì)算方法；第二為確定各個(gè)工況下參數(shù)的應(yīng)達(dá)值（基準(zhǔn)值），我們將 把參數(shù)分為三種種類型來(lái)分析。在參數(shù)偏差分析及基準(zhǔn)值確定之后，結(jié)合當(dāng)前實(shí)際值，即可得出每個(gè) 參數(shù)由于偏離基準(zhǔn)值而對(duì)耗差產(chǎn)生的影響。偏差因子計(jì)算1）修正曲線法主汽壓力、主汽溫度、再熱壓降、再熱溫度、排汽壓力等直接使用修正曲線方法計(jì)算對(duì)供電煤耗 率變化。一般通過(guò)主機(jī)設(shè)備供應(yīng)商提供的各種負(fù)荷下的熱耗率修正曲線（至少三點(diǎn)）擬合得到。參數(shù)偏差額定負(fù)荷熱耗率變化%75%負(fù)荷熱耗率變化%50%負(fù)荷熱耗率變化%+1%主汽壓力偏差+1%主汽溫度偏差+1%再熱壓降偏差+1%再熱溫度偏差+1%排汽壓力偏差實(shí)際參數(shù)偏差（%）=（實(shí)際參數(shù)值-

22、基準(zhǔn)目標(biāo)值）/基準(zhǔn)目標(biāo)值*100供電煤耗率變化（%）=根據(jù)負(fù)荷由上表插值獲得熱耗率變化（%） *實(shí)際參數(shù)偏差（%）2）等效焓降法高壓缸效率、中壓缸效率、過(guò)熱器噴水流量、再熱器噴水流量、各加熱器端差等使用等效熱降法 計(jì)算對(duì)供電煤耗率變化。主要根據(jù)主汽和再熱汽及各段抽汽系數(shù)和抽汽效率、各加熱器溫升等，計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，使用時(shí)根 據(jù)負(fù)荷，由表插值獲得（可以擬合方程形式）。供電煤耗率變化（%）=根據(jù)負(fù)荷由下表插值獲得供電煤耗率變化（%） *實(shí)際參數(shù)偏差參數(shù)偏差單位額定負(fù)荷供電 煤耗率變化%75%負(fù)荷供電煤耗率變化%50%負(fù)荷供電煤耗率變化%高壓缸效率減少1%中壓缸效率減少1%過(guò)熱器噴水流量增加1 kg/s

23、kg/s再熱器噴水流量增加1 kg/skg/sA1加熱器上端差增加1CCA1加熱器下端差增加1CCA2加熱器上端差增加1CCA2加熱器下端差增加1CCA3加熱器上端差增加1CCA3加熱器下端差增加1CCA4加熱器上端差增加1CCA4加熱器下端差增加1CCA6加熱器上端差增加1CCA6加熱器下端差增加1CCA7加熱器上端差增加1CCA7加熱器下端差增加1CCA8加熱器上端差增加1CCA8加熱器下端差增加1CC凝汽器端差增加1cc凝汽器過(guò)冷度增加1Cc3）單因素變化法排煙溫度、排煙氧量和飛灰含碳量等鍋爐側(cè)的參數(shù)使用單因素變化法計(jì)算對(duì)供電煤耗率變化。通過(guò)固定其他參數(shù)不變，僅僅改變目標(biāo)參數(shù)（如排煙溫度

24、），計(jì)算該參數(shù)變化后對(duì)鍋爐效率及供 電煤耗的影響。因?yàn)殄仩t的各參數(shù)之間存在著復(fù)雜的耦合關(guān)系，且解耦極其困難，因此，比較而言， 采用單因素變化法計(jì)算得到的鍋爐側(cè)參數(shù)的耗差系數(shù)比通過(guò)其他方法得到的系數(shù)誤差要稍大一些?；痣姀S熱力系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)主要包括三種類型：一是通過(guò)運(yùn)行人員調(diào)整的參數(shù)，如主蒸汽壓力、主 蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度等；二是由設(shè)備狀態(tài)決定的參數(shù)，如再熱蒸汽壓損、加熱器端差等；三是與 運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備都有關(guān)的參數(shù)，如凝汽器真空。2.3目標(biāo)參數(shù)的確定在機(jī)組在線耗差計(jì)算分析模塊中，需要計(jì)算各參數(shù)偏離目標(biāo)值造成的熱經(jīng)濟(jì)性損失，指出減少損 失的措施。電廠運(yùn)行人員習(xí)慣于把設(shè)計(jì)參數(shù)作為最佳值進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整，但

25、通常不能達(dá)到最佳的運(yùn)行效 果，尤其是在低負(fù)荷工況下，機(jī)組運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性均較差。其原因主要有四個(gè)方面：一是設(shè)計(jì) 參數(shù)往往僅針對(duì)單一設(shè)備而言，未能充分考慮系統(tǒng)組合；二是設(shè)備在制造、安裝過(guò)程中存在一定的偏 差，未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求；三是設(shè)備隨著服役時(shí)間的增加而逐漸性能劣化；四是部分設(shè)計(jì)參數(shù)本身取用 不合理。機(jī)組運(yùn)行耗差分析及優(yōu)化指導(dǎo)系統(tǒng)的目標(biāo)值一般采用以下幾種方法綜合確定:（1）采用機(jī)組設(shè)計(jì)值，如主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、再熱壓損等；（2）采用優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)值，在鍋爐燃用習(xí)慣煤種、不進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)隔離的條件下，進(jìn)行不 同工況下的優(yōu)化試驗(yàn)確定。如主蒸汽壓力、鍋爐排煙溫度、鍋爐煙氣含氧量、凝汽器真 空等

26、；（3）采用歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)值，對(duì)一段時(shí)間內(nèi)機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，得到某些指 標(biāo)的目標(biāo)值，如廠用電率、過(guò)熱減溫水流量及再熱減溫水流量等。其中部分參數(shù)實(shí)際使用時(shí)需經(jīng)過(guò)環(huán)境修正，如排汽壓力和排煙溫度。2.4耗差分析建模任何一類參數(shù)的變化，都將從不同程度上引起效率的變化廠從而也引起熱耗和煤耗的變化，用下式(3-1 )和(3-2)表示： TOC o 1-5 h z 熱耗率變化HR = - HR叫(3-1)煤耗率變化與=2?氣(3-2)式中：HR、氣分別為基準(zhǔn)工況下的熱耗率和煤耗率，kJ/kWh、g/kWho在本章中假設(shè)參數(shù)變動(dòng)比較小的情況時(shí)，因參數(shù)變動(dòng)造成熱耗率成線性變化，按式(3-3)所示。

27、AHR = K 軟(3-3)式中：%為偏差性因子；A為參數(shù)的變化量。在不同負(fù)荷時(shí)，各參數(shù)的偏差性因子是不同的，選取幾種典型負(fù)荷的情況分別計(jì)算出每一負(fù)荷下， 相對(duì)于同一參數(shù)的偏差性因子，并將數(shù)據(jù)列入表格并繪制曲線。擬合出每個(gè)參數(shù)變化在不同負(fù)荷時(shí)對(duì) 熱耗率影響的曲線公式，如式(3-4)所示。一般我們擬合成4次多項(xiàng)式。AHR = (b + b N + b N2 + b N3 + b N4)xAx(3-4)01 e 2 e 3 e 4 e式中：x是當(dāng)前負(fù)荷下熱力參數(shù)發(fā)生偏差與單位偏差的比值；b、b、b、b、b是對(duì)于同一熱力01234參數(shù)而言，是僅與負(fù)荷有關(guān)的比例系數(shù)。鍋爐側(cè)參數(shù)偏差分析鍋爐側(cè)需要監(jiān)測(cè)與

28、偏差分析的參數(shù)主要包括排煙溫度、排煙處氧量信號(hào)，飛灰含碳量等，通過(guò) 這些參數(shù)改變對(duì)機(jī)組熱耗率或者煤耗率影響的分析，指導(dǎo)運(yùn)行人員操作，及時(shí)調(diào)整參數(shù)，以提高運(yùn)行 的經(jīng)濟(jì)性。鍋爐的能損計(jì)算采用單因素偏差分析方法，即除需分析的那個(gè)參數(shù)之外，其它參數(shù)保持不變的 情況下進(jìn)行的計(jì)算。本文選擇額定工況為基礎(chǔ)，根據(jù)鍋爐效率在線計(jì)算模型求出各項(xiàng)參數(shù)的偏差性因 子，得到對(duì)鍋爐效率的影響程度，具體計(jì)算如式(3-5)所示。A門 bi= K AXi(3-5)式中：A門所為運(yùn)行參數(shù)偏差引起鍋爐效率的變化；K為各項(xiàng)偏差性因子；AX,為鍋爐各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù) 的運(yùn)行值與目標(biāo)值的偏差。對(duì)鍋爐進(jìn)行效率的偏差分析是建立在鍋爐側(cè)計(jì)算模型基礎(chǔ)

29、上的。鍋爐的損失包括排煙熱損失q2、 化學(xué)未完全燃燒熱損失q3、機(jī)械未完全燃燒熱損失七、鍋爐散熱損失q5和爐渣物理熱損失q6，鍋爐 側(cè)參數(shù)的偏差計(jì)算如式(3-6)(3-11)所示： TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark123 o Current Document 門=100 一 (q + q + q + q + q )(3-6)b23456q =(K1a + K2)C -1 )/100-(100-q )/100(3-7)2pypy Ik4式中：K1 = 3.5 + 0.02W”yK2 = 0.49+0.055W” ,y對(duì)于煙煤或褐煤：咋=4187Wy /安板排煙

30、溫度；，/空氣溫度;排煙溫度變化時(shí)：因?yàn)閆 pyAn = Aq =At廠廠頃kq2nb(3-8)AHRHRABAnbnb所以熱耗、煤耗的變化為:AHR = HR x q xAtWL bpyAB = x q x Atpy Ik b 出口氧量變化時(shí)：pyAq _K1 - A以q 2 = K1 以 + K 2(3-9)其中:21a =py 21 O2a 2Aa = 21 AO所以熱耗、煤耗的變化為：AHR =皿 py?%,HHR_ AO21n (K1a + K2)2bpyK1a 2 q B=21n (K1 京 2 + K 2)小 O2bpy排煙溫度對(duì)熱耗的偏差因子，如式(3-10)所示。(3-10)

31、K =AHR=工 x qAtpytpytk n b出口氧量對(duì)熱耗的偏差因子，如式(3-11)所示。(3-11)AHRK1a 2 q HRK =py 2O2 AO221q (K1a + K 2)汽輪機(jī)側(cè)參數(shù)偏差分析主參數(shù)的定量分析對(duì)汽輪機(jī)性能影響比較大的參數(shù)有：主蒸汽壓力，主蒸汽溫度，再熱蒸汽溫度，再熱壓損，給水 溫度，排汽壓力。凝汽式汽輪機(jī)循環(huán)過(guò)程中加入熱量2按式(3-12)所示。Q = ThAS(3-12)式中：T為循環(huán)加熱過(guò)程中的熱力學(xué)平均溫度，K； as為熵的變化，kJ / (kg - K)。循環(huán)的理想內(nèi)功率N按式(3-13)計(jì)算。 iN = (Th- ip ASA(3-13)式中：T為

32、循環(huán)放熱過(guò)程中的熱力學(xué)平均溫度，K，可根據(jù)汽輪機(jī)的排汽壓力由水蒸汽表直接查得；A 為由于給水回?zé)岬墓β什蛔阆禂?shù)。由熱力學(xué)方法定義，熱源溫度可按式(3-14)計(jì)算。(3-14)(3-15)(3-16)q (h0 h) + a(h” h)H AS (s s) + a-(s S)0 fw zr zr zr其中，AS 熵的變化，kJ/(kg K)，azr 再熱蒸汽份額。汽輪機(jī)裝置的熱耗率如式(3-15)所示。血-QHR 一N可門門i oi m g綜上公式(3-12)(3-15)得：HR Th(T 一 T川.門門AH L oi m g通過(guò)取對(duì)數(shù)再求導(dǎo)，可得熱耗率的變化量，如式(3-17)所示：AHR =

33、 Tl X HR AT + Th(Th-T ) HHRdHRf AH LHR xA.d.oioi(3-17)汽機(jī)側(cè)參數(shù)的偏差，可先轉(zhuǎn)化為熱源跟冷源溫度的變化，再式(3-17)來(lái)計(jì)算。過(guò)冷度的定量分析凝汽器由于各種原因，在運(yùn)行中可能出現(xiàn)凝結(jié)水溫度低于冷凝器壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度，這個(gè)差 值(At ，以熱焓差表示)，通常稱為凝汽器的過(guò)冷度。凝汽器過(guò)冷度將增大冷源損失，損失作功能 力，降低裝置的熱經(jīng)濟(jì)性。圖3-2過(guò)冷度變化如圖3-2所示凝汽器無(wú)過(guò)冷度時(shí)，凝結(jié)水焓為匚，當(dāng)有過(guò)冷度時(shí)，凝結(jié)水焓值降低到匚，過(guò)冷 度的計(jì)算如式(3-18)所示。At = -r(3-18)n n n顯然，由于過(guò)冷度At”的出現(xiàn)，

34、使8號(hào)低壓加熱器的耗熱量增加a”At，抽汽量增加。按純熱 量分析，新蒸汽作功的變化如式3-19所示。AH =a -At(3-19)如果8號(hào)加熱器是匯集式，則過(guò)冷度Atn還將影響8號(hào)加熱器抽汽在加熱器中的放熱量，這時(shí)q1 將變?yōu)?q1 + At n)。過(guò)冷度使新蒸汽作功的變化如式(3-20)所示。AH =a At f q(3-20)nn n i q + At裝置效率的相對(duì)變化如式(3-21)所示：油=-AH x 100(3-21)iH -AH排汽壓力的定量分析由于機(jī)組負(fù)荷、循環(huán)水入口溫度、循環(huán)水量、凝汽器的運(yùn)行狀況等因素的千變?nèi)f化，使機(jī)組的排 汽壓力在運(yùn)行時(shí)經(jīng)常偏離設(shè)定值。等效焓降法以汽輪機(jī)組變

35、工況計(jì)算為基礎(chǔ)，利用常規(guī)方法確定背壓變化后的排汽點(diǎn)，根據(jù)等效 焓降理論確定背壓變化對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響。它既考慮機(jī)組變工況特性，又考慮了熱力系統(tǒng)抽汽量變化對(duì) 經(jīng)濟(jì)性的影響，是一種物理意義清晰、計(jì)算簡(jiǎn)捷準(zhǔn)確的局部定量計(jì)算方法。汽機(jī)排汽壓力變化對(duì)機(jī)組作功的影響可以從兩方面來(lái)考慮：一方面考慮排汽焓變化所引起的機(jī)組 有效焓降作功量變化。當(dāng)機(jī)組排汽壓力升高時(shí)，機(jī)組排汽焓變化Ah, = h -七，因?yàn)檫@部分焓降是a n 公斤蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的有效作功焓降，它直接導(dǎo)致新蒸汽作功減少AH0i (如式3-22所示)。另一方面是凝結(jié)水溫度的改變所引起的末級(jí)低壓加熱器抽汽量的變化，從而影響了作功量。由于8號(hào)加熱器的抽汽壓力

36、不變，加熱器的出口水溫不變，則8號(hào)加熱器的焓升變化At =-T，將使8號(hào)加熱器 n n n的熱耗量減少%At.，減少抽汽以保證8號(hào)加熱器出口水溫不變。按照等效焓降原理，相當(dāng)于純熱量ann.At”進(jìn)入8號(hào)加熱器系統(tǒng)，引起新蒸汽等效焓降增加AH02，如式(3-23)所示。AH01 =a - (h - h )(3-22)AH02 =a -At 叫(3-23)因此，排汽壓力變化引起的新蒸汽等效焓降變化如式(3-24)所示，從而可以求出效率的相對(duì)變化，如式(3-25)所示。AH = AH 02 - AH 01叫茶Ah X100(3-24)(3-25)回?zé)嵯到y(tǒng)參數(shù)偏差分析回?zé)嵯到y(tǒng)中考慮的參數(shù)包括：加熱器端

37、差、抽汽壓損、高加切除?；?zé)嵯到y(tǒng)性能計(jì)算在整個(gè)機(jī)組的性能計(jì)算中已予以解決，計(jì)算出設(shè)計(jì)工況下各段抽汽的等效焓降 和抽汽效率，并以此作為己知的熱力參數(shù)，然后根據(jù)它們來(lái)確定某一運(yùn)行工況偏離標(biāo)準(zhǔn)工況時(shí)對(duì)機(jī)組 熱經(jīng)濟(jì)性的影響。加熱器端差變化的定量分析端差的增加可加大熱交換的不可逆性，產(chǎn)生了額外的冷源損失，降低裝置的熱經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)各加 熱器在熱力系統(tǒng)中的位置、型式的不同，其端差變化對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響也是不同的。可采用等效焓降原 理進(jìn)行能損分析，找出對(duì)經(jīng)濟(jì)性影響較大的加熱器，對(duì)它進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，達(dá)到降低熱耗和提高效率 的目的。h.nj I Ih.ojii a如圖3-3加熱器Noj的端差如圖3-3，當(dāng)?shù)趈級(jí)加熱器

38、出現(xiàn)加熱不足At j ,顯然這個(gè)加熱不足將使j+1級(jí)加熱器的抽汽量增 加，多釋放熱量At廣這會(huì)新蒸汽的作功減少At只；同時(shí)，加熱器j級(jí)的抽汽熱量將相應(yīng)減少A, 將使新蒸汽的作功增加At 廣因此總的使新蒸汽等效焓降降低，如式(3-26)所示。AH = At .( 1 -)(3-26)由此引起的裝置效率相對(duì)降低按式(3-27)計(jì)算:(3-27)油.=普x100對(duì)于不同種類加熱器，端差變化對(duì)經(jīng)濟(jì)性影響不同，總結(jié)如表3-1所示。表3-1 端差變化對(duì)效率的影響加熱器種類H 與 AQ效率相對(duì)變化上級(jí)加熱器為不帶疏水冷卻器的放流 AH _a At 門)& _AH x00 yTj q j+1 q j 1 h

39、AH *%AH =a -At -(q 門) 上級(jí)加熱器為帶疏水冷卻器的放流式 AH 2 = p-Ay j - (q j+1 q ,)5n .=- 二,x 100 :%AH = AH AH12AH =a -At (q q )上級(jí)加熱器為匯集式a : q四Hhnx 100 % H H q + + At .本級(jí)加熱器為最后一級(jí)高壓加熱器AH = At -qAQ = At n n勺AH AQ-q油,=-WTAT x 100 %抽汽壓損變化的定量分析抽汽壓損是指抽汽在加熱器中以及從汽輪機(jī)抽汽口到加熱器沿途管道上產(chǎn)生的壓力損失之和。抽 汽壓損是一種不明顯的熱力損失，使蒸汽的作功能力下降，熱經(jīng)濟(jì)性降低。一般

40、，抽汽壓損對(duì)經(jīng)濟(jì)性影響的定量分析方法有兩種：其一，保持加熱器出口水焓不變，抽汽口 壓力可以變動(dòng)；其二，汽輪機(jī)抽汽口壓力不變，加熱器出口水溫可以變動(dòng)。第一種方法避免了給水焓升分配變化的影響，真實(shí)反映了純壓損帶來(lái)的熱經(jīng)濟(jì)性影響，但不是運(yùn) 行機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的實(shí)際變化。第二種方法則真實(shí)反映了運(yùn)行機(jī)組抽汽壓損的熱力過(guò)程及其對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性 的影響，本設(shè)計(jì)采用第二種方法。認(rèn)為抽汽口固定不變，抽汽口壓力不能提高，抽汽壓損將使加熱器 內(nèi)壓力降低。因而，加熱器出口水溫下降，出現(xiàn)給水加熱不足At和加熱器疏水放熱產(chǎn)生Ay的變化。jj根據(jù)等效焓降應(yīng)用法則，新蒸汽等效焓降將減少，按式(3-28)計(jì)算。AH =At . -(q.

41、 1 _q.) Ay . - P . -(q . q , 1)(3-28)式中：Pj 加熱器NO.j的疏水份額。如果考慮加熱器放熱量的變化，則AH如式(3-29)所示。AH = At -(q q ) Ay -P -(q q )q(3-29)jj+1j j j jj1 q 土 Ayj j式中：當(dāng)心j變化使得增加時(shí)用正號(hào)，反之用負(fù)號(hào)。裝置效率的相對(duì)變化如式(3-30)所示：(3-30)油=-x 100iH -AH高加切除的定量分析由于高壓加熱器損壞或設(shè)備配套不齊以及檢修高壓加熱器時(shí)，都可能出現(xiàn)停止高壓加熱器運(yùn)行的 工況。除此之外，人為地切除高壓加熱器，在國(guó)外亦被作為調(diào)峰的一種手段。因?yàn)榍谐邏杭訜?/p>

42、器后， 在新蒸汽流量保持不變，且汽輪機(jī)通流能力又允許時(shí)，將獲得可觀的超額功率，用以滿足尖峰負(fù)荷的 需要。但切除高加后將使經(jīng)濟(jì)性降低。切除最后一個(gè)高壓加熱器后，新蒸汽作功將增加AH如式(3-31)所示。AH =匚門(3-31)同時(shí)，循環(huán)吸熱量也相應(yīng)增加AQ如式(3-32)所示：AQ =t(3-32)裝置效率的相對(duì)變化如式(3-33)所示：g=-tMzl2 x 100(3-33)iH +T 叩同理，連續(xù)切除多個(gè)加熱器(從j到n)時(shí)，裝置效率的相對(duì)變化如式(3-34)所示。 t r -氣七)n.x 100(3-34)H + t .門r=j噴水減溫系統(tǒng)的偏差分析過(guò)熱器噴水減溫的定量分析圖3-4過(guò)熱器減

43、溫減溫噴水來(lái)自高加出口(如圖3-4中a)減溫噴水不影響熱力循環(huán)若忽略鍋爐內(nèi)部微小變化則不影響機(jī)組效率。減溫噴水來(lái)自給水泵出口(如圖3-4中b)由于噴水減溫，分流量a ”不經(jīng)過(guò)三個(gè)高加，減少了高加的回?zé)岢槠龉υ黾?，如?3-35)所示。H =aT 門 +T 門 + (t -t )q (3-35)與此同時(shí)，吸熱量增加如式(3-36)所示。Q =a t (1+g ) +t (1+g ) + (t -t )ps 11223 b(3-36)式中：& =，表示j級(jí)純熱量引起的再熱吸熱量的增加的轉(zhuǎn)換系數(shù) j q jQ=a (1-上)Q=aq效率的相對(duì)變化量如式(3-37)所示。H*iH + H(3-37

44、)2)再熱器噴水減溫的定量分析1#乏#圖3-5再熱器減溫實(shí)際運(yùn)行中，再熱器減溫噴水一般來(lái)自給水泵中間抽頭，如圖3-5所示。此時(shí)，再熱噴水由于不 經(jīng)過(guò)高加及其產(chǎn)生的氣流不流經(jīng)高壓缸，故少做功，如式(3-38)所示。H = -a (h - h ) -t 門一t 門一(t -t 川ps 0 crh 1 12 23 b 3循環(huán)吸熱量下降，如式(3-39)所示。Q = a (h h )-t (1 + & )-t (1+& )-(t -t )ps 0 crh 11223 b效率的相對(duì)變化量，如式(3-40)所示。竺*四H + H2.5耗差分析實(shí)例(3-40)(3-38)(3-39)以上闡述了偏差因子的分析

45、方法，羅列出鍋爐、汽輪機(jī)組、回?zé)嵯到y(tǒng)中主要偏差分析的參數(shù)， 對(duì)鍋爐效率性能計(jì)算公式和汽輪機(jī)熱力學(xué)公式分別求導(dǎo)，得出爐側(cè)和汽機(jī)側(cè)參數(shù)的單位偏差因子，回 熱系統(tǒng)采用等效焓降法得出參數(shù)的單位偏差因子。實(shí)際運(yùn)行畫面如下圖所示:箕電抓點(diǎn)財(cái)!tg= MD.28JMW一號(hào)機(jī)絹髓差分析y垣心i*掾件1冒號(hào)帽於號(hào)卻用sfT15 3 4 5 6atg戲】可疾的偏蓑孩因iz，*a根;土野世朋說(shuō)環(huán)亦責(zé)旭儲(chǔ)坪心件改主雅版in平*入口鷹度部高株頊擊生型p耳腰 環(huán)水人口度希譽(yù)中可食的冷狡招帷甬行：灣詼皿,冬融廓耳空峽哽皿力手瑞碘 ilftAKH甲辰酎幸* % 王郭淄力W* 主iE：w廈-C*4邸孔溫閔V再，gl本瀏郵 得汽扯物壓kn 審WH出口自-.-X目耳第田EmAj用司-* 的蜥直unv Ri issofitwh成枷&以3WK電2. Ml17 .”用MD. 3