火力發(fā)電廠技術經(jīng)濟指標

計算方法

火電廠技術經(jīng)濟指標的作用:火力發(fā)電廠既是能源轉(zhuǎn)換企業(yè)，又是耗能大戶，因此技術經(jīng)濟指標對火力發(fā)電廠的生產(chǎn)、經(jīng)營和管理至關重要?；痣姀S技術經(jīng)濟指標計算不僅反映電力企業(yè)的生產(chǎn)能力、管理水平，還可以指導火電廠電力生產(chǎn)、管理、經(jīng)營等各方面的工作。

介紹內(nèi)容：鍋爐技術經(jīng)濟指標計算方法及算例汽輪機技術經(jīng)濟指標計算方法及算例綜合技術經(jīng)濟指標計算方法及算例送風溫度排煙溫度鍋爐氧量空氣預熱器漏風率飛灰含碳量煤粉細度

1.2鍋爐綜合指標鍋爐熱效率計算1)正平衡熱效率計算即輸入—輸出熱量法輸入—輸出熱量法熱效率是指鍋爐輸出熱量占輸入熱量的百分比。對于鍋爐效率計算的基準，燃料以每千克燃料量為基礎進行計算，輸入熱量以燃料的收到基低位發(fā)熱量來計算，即式中：—鍋爐熱效率，%；—每千克燃料的鍋爐輸出熱量，kJ/kg；—每千克燃料的鍋爐輸入熱量，kJ/kg。

鍋爐輸出熱量應根據(jù)汽水系統(tǒng)的設置來確定熱量平衡界限，主蒸汽系統(tǒng)以鍋爐省煤器入口至末級過熱器出口為界限，確認給水、減溫水、排污、抽汽及主蒸汽的相關參數(shù)；再熱汽系統(tǒng)以鍋爐再熱器入口至再熱器出口為界限，確認再熱器入口蒸汽、抽汽、再熱減溫水及再熱汽的相關參數(shù)。這些需確定的參數(shù)包括流量、溫度及壓力，并由溫度及壓力求出相應的焙值，即,

式中：—工質(zhì)離開熱平衡界限時的質(zhì)量流量，kg/h；—工質(zhì)離開熱平衡界限時的焓值，kJ/kg；—工質(zhì)進入熱平衡界限時的質(zhì)量流量，kg/h；—工質(zhì)進入熱平衡界限時的焓值，kJ/kg；—鍋爐燃料的消耗量，kg/h。

2)反平衡鍋爐熱效率計算(熱損失法)(1)熱損失法鍋爐熱效率計算方法(基準溫度采用送風機入口空氣溫度)，即

算例：300MW機組鍋爐效率=93.58%

—排煙熱損失，%；=5.68—可燃氣體未完全燃燒熱損失，%；=0—固體未完全燃燒熱損失;%；=0.25—鍋爐散熱熱損失，%；=0.44—灰渣物理顯熱熱損失，%。=0.05(2)排煙熱損失q2指末級熱交換器后排出煙氣帶走的物理顯熱占輸入熱量的百分比，即

以上各式中：—干煙氣帶走的熱量，kJ/kg；=1239.7—煙氣所含水蒸氣的顯熱，kJ/kg；=114.3如果采用燃料的元素分析對排煙熱損失進行計算，應按GB/T10184中的計算方法。如果用燃料的工業(yè)分析進行簡化計算，可以按如下計算方法。實際干煙氣體積可以通過下式計算，即式中：—每千克燃料燃燒所需的理論干空氣量，m3/kg；=6.12—每千克燃料燃燒產(chǎn)生的理論干煙氣量，m3/kg；=6.00—末級受熱面出口的過量空氣系數(shù)。=1.27=21/(21-O2)O2=4.5理論干空氣量及理論干煙氣量用下式計算，即可根據(jù)燃料的種類及燃料無灰干燥基揮發(fā)份的數(shù)值在下表中選取

煙氣中所含水蒸氣容積可用式(42)計算，即式中:—燃料收到基氫含量，%；=3—燃料收到基水分含量，%；=15.1(工業(yè)分析)—環(huán)境空氣絕對濕度，kg/kg。=0.01(選取)燃料收到基氫含量可以在上表中選取，或選取近期的煤質(zhì)元素分析數(shù)值。一般情況下，干煙氣的平均定壓比熱容可以取1.38kJ/(kg·K)，水蒸汽的平均定壓比熱容可以取1.51kJ/(kg·K),空氣絕對濕度可以取0.0lkg/kg。(3)可燃氣體未完全燃燒熱損失q3指排煙中可燃氣體成分未完全燃燒而造成的熱量損失占輸入熱量的百分率。對于燃煤鍋爐可以忽略。對于燃油及燃氣鍋爐可燃氣體未完全燃燒熱損失的計算應按GB/T10184進行計算以上各式中：—中速磨煤機排出石子煤的熱量損失率，%；一般可忽略?！兴倌ッ簷C排出石子煤的低位發(fā)熱量，kJ/kg；較低，一般可忽略。—鍋爐燃料累計消耗量，t；—石子煤排放量，t；較少。—然料收到基灰分含量，%；=7.39=Ad(100-Mar/100),Ad(干燥劑)灰份)(工業(yè)分析)—灰渣中平均碳量與燃煤灰量的百分比，%。=2.4—爐渣占燃煤總灰量的質(zhì)量含量百分比，%；=10%—飛灰灰量占燃煤總灰量的質(zhì)量含量百分比，%；=90%—爐渣中碳的質(zhì)量百分比，%；=1.0

（由灰、渣分析報告得）—飛灰中碳的質(zhì)量百分比，%。=2.5

（由灰、渣分析報告得）、的數(shù)值可根據(jù)最近期的灰平衡試驗或鍋爐性能試驗來選取。對于固態(tài)排渣煤粉鍋爐，=10,=90。對于固態(tài)排渣煤粉鍋爐，爐渣溫度可以取800℃；爐渣的比熱容可以取0.96kJ/(kg·K)。對于液態(tài)排渣煤粉鍋爐，爐渣溫度,=FT+100℃(FT為煤灰的熔化溫度，℃)，爐渣的比熱容可以取1.10kJ/(kg·K)。鑒于排煙溫度一般介于100℃～200℃之間，飛灰的比熱容一般可以取0.82kJ/(kg·K)。當燃煤的折算灰分小于10%(即<10%)時，固態(tài)排渣煤粉爐可忽略爐渣的物理熱損失;對于燃油及嫩氣鍋爐灰渣物理熱損失可以忽略。1.3鍋爐輔助設備技術經(jīng)濟指標引風機耗電率送風機耗電率一次風機(排粉機)耗電率磨煤機耗電率給煤機耗電率制粉系統(tǒng)耗電率爐水循環(huán)泵耗電率除灰、除塵系統(tǒng)單耗、耗電率脫硫耗電率脫硝耗電率2.汽輪機技術經(jīng)濟指標2.1單項指標汽輪機主蒸汽流量汽輪機主蒸汽壓力汽輪機主蒸汽溫度汽輪機再熱蒸汽壓力汽輪機再熱蒸汽溫度再熱蒸汽壓損率最終給水溫度最終給水流量凝汽器真空度真空系統(tǒng)嚴密性汽輪機原則性熱力系統(tǒng)圖2.2汽輪機綜合指標1）汽耗率指汽輪機組統(tǒng)計期內(nèi)主蒸汽流量累計值與機組發(fā)電量的比值。式中：—汽耗率，kg/(kW·h);—統(tǒng)計期內(nèi)主蒸汽流量累計值，t。2）熱耗率計算及算例(300MW機組)指汽輪發(fā)電機組熱耗量與其出線端電功率的比值，即式中：—熱耗量，kJ/h；—熱耗率，kJ/(kW·h)；=8512.3—機組供熱量，kJ/h；=0—出線端電功率，kW。=294593熱耗量

指汽輪發(fā)電機組從外部熱源所取得的熱量。再熱機組熱耗量的計算公式為：式中：—熱耗量，kJ/h；=2507699680—汽輪機主蒸汽流量，kg/h；=942724—汽輪機主蒸汽焓值，kJ/kg；=3390.3—最終給水流量，kg/h；=936268—最終給水焓值，kJ/kg；=1213.3—汽輪機再熱蒸汽流量，kg/h；=799703—汽輪機再熱蒸汽焓值，kJ/kg；=3539.0—冷再熱蒸汽流量，kg/h；=776629—冷再熱蒸汽焓值，kJ/kg；=3036.3—再熱器減溫水流量，kg/h；=11125—再熱器減溫水始值，kJ/kg；=713.3—過熱器減溫水流量，kg/h；=23074—過熱器減溫水焓值，kJ/kg。=724.1汽輪機主蒸汽流量計算公式為式中：—爐側(cè)不明泄漏量(如經(jīng)不嚴的閥門漏至熱力系統(tǒng)外)，kg/h；=0—鍋爐明漏量(如排污等)，kg/h；=4669—汽包水位的變化當量，kg/h。=0軸封漏汽、抽汽系統(tǒng)再熱蒸汽流量()計算公式為式中：—高壓門桿漏汽量，kg/h；=221—高壓缸前后軸封漏汽量，kg/h；=11067—高壓缸抽汽至高壓加熱器汽量，kg/h；=144303—高壓缸漏至中壓缸漏汽量，kg/h；=10504—冷段再熱蒸汽供廠用抽汽等其他用汽量，kg/h。=03）汽輪發(fā)電機組熱效率指汽輪發(fā)電機組每千瓦時發(fā)電量相當?shù)臒崃空及l(fā)電熱耗量的百分比，即式中:—汽輪發(fā)電機組熱效率，%。=42.3—熱耗率，kJ/(kW·h)；=8512.32.3汽輪機輔助設備技術經(jīng)濟指標凝結(jié)水泵耗電率給水泵耗電(汽)率循環(huán)水泵耗電率冷卻塔耗電率加熱器上端差、下端差、加熱器溫升、投入率凝汽器端差、膠球清洗裝置投入率和收球率3.綜合技術經(jīng)濟指標3.1供熱指標1)供熱量指機組在統(tǒng)計期內(nèi)用于供熱的熱量，即式中：—統(tǒng)計期內(nèi)的供熱量，GJ;=454.8—統(tǒng)計期內(nèi)的直接供熱量，GJ;=454.8—統(tǒng)計期內(nèi)的間接供熱量，GJ;=0算例:供熱蒸汽壓力=0.981MPa供熱蒸汽溫度=354.4℃供熱蒸汽焓=3168.2kJ/kg供熱蒸汽流量=150t/h統(tǒng)計期內(nèi)的供熱量=454.8GJ2)供熱比指統(tǒng)計期內(nèi)機組用于供熱的熱量與汽輪機熱耗量的比值，即式中：—供熱比，%；=17.9—統(tǒng)計期內(nèi)的汽輪機熱耗量，GJ。=2547.13)熱電比指供熱量與發(fā)電量之比，即式中：—熱電比，%；=43.8—發(fā)電量，kW·h=3600*288638=1039.1GJ3.2廠用電率純凝汽電廠生產(chǎn)廠用電率式中：—生產(chǎn)廠用電率，%；=3.93—統(tǒng)計期內(nèi)發(fā)電量，kW·h；=294593—統(tǒng)計期內(nèi)廠用電量，kW·h；=11607—統(tǒng)計期內(nèi)總耗用電量，kW·h；=11607—統(tǒng)計期內(nèi)按規(guī)定應扣除的電量，kW·h。=0下列用電量不計入廠用電的計算:1)新設備或大修后設各的烘爐、煮爐、暖機、空載運行的電量。2)新設備在未正式移交生產(chǎn)前的帶負荷試運行期間耗用的電量。3)計劃大修以及基建、更改工程施工用的電量。4)發(fā)電機作調(diào)相機運行時耗用的電量。5)廠外運輸用自備機車、船舶等耗用的電量_6)輸配電用的升、降壓變壓器（不包括廠用變壓器)、變波機、調(diào)相機等消耗的電量。7)修配車間、副業(yè)、綜合利用及非生產(chǎn)用〔食堂、宿舍、幼兒園、學校、醫(yī)院、服務公司和辦公室)的電量。2)供熱電廠生產(chǎn)廠用電率供熱廠用電率以上二式中:

—供熱廠用電率，%;=1.29—供熱耗用的廠用電量，kW·h；1627.1—純發(fā)電用的廠用電量，如循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵等只與發(fā)電有關的設備用電量，kW·h；=2887.5—純熱網(wǎng)用的廠用電量，如熱網(wǎng)泵等只與供熱有關的設備用電量，kW·h。=0—統(tǒng)計期內(nèi)廠用電量，kW·h；=12000發(fā)電廠用電率以上二式中:—發(fā)電廠用電率，%;=3.6—發(fā)電用的廠用電量，kW·h。=12000-1627=10373Wf=288638kW·h。3)綜合廠用電率綜合廠用電率是指全廠發(fā)電量與上網(wǎng)電量的差值與全廠發(fā)電量的比值，即式中：—全廠的外購電量,kW·h；—全廠的關口電量，kW·h。3.3電廠效率1)管道效率指汽輪機從鍋爐得到的熱量與鍋爐輸出的熱量的百分比，即式中：—管道效率，%；取99?！y(tǒng)計期內(nèi)的鍋爐輸出熱量，GJ。管道效率考慮的內(nèi)容包括純粹的管道損失、機組排污、汽水損失等未能被汽機有效利用的熱量。其中，鍋爐的輸出熱量是由燃料量、燃料低位發(fā)熱量及鍋爐熱效率(反平衡)計算得出。2)電廠效率指組成發(fā)電系統(tǒng)的鍋爐、汽輪機、發(fā)電機及其系統(tǒng)在發(fā)電及供熱過程中熱能的利用率，即式中：—電廠效率，%；=0，39.2%;=17.9，48.8%?！仩t熱效率，%；=93.58—汽輪發(fā)電機組熱效率，%；=42.3—管道效率，%。=993.4發(fā)電、供熱煤耗1)標準煤量

指統(tǒng)計期內(nèi)用于生產(chǎn)所耗用的燃料折算至標準煤的燃料量。a)正平衡法計算式為式中:—統(tǒng)計期內(nèi)耗用標準煤量，t；—統(tǒng)計期內(nèi)耗用燃料總量(折至標準煤)，包括燃煤、燃油與其他燃料之和，同時需考慮煤倉、粉倉的變化，t；—統(tǒng)計期內(nèi)應扣除的非生產(chǎn)用燃料量(折至標準煤)，t。應扣除的非生產(chǎn)用燃料量：1)新設備或大修后設備的烘爐、煮爐、暖機、空載運行的燃料。2)新設備在未移交生產(chǎn)前的帶負荷試運行期間，耗用的燃料。3)計劃大修以及基建、更改工程施工用的燃料。4)發(fā)電機做調(diào)相運行時耗用的燃料。5)廠外運輸用自備機車、船舶等耗用的燃料。6)修配車間、副業(yè)、綜合利用及非生產(chǎn)用(食堂、宿舍、幼兒園、學校、醫(yī)院、服務公司和辦公室等)的燃料。b)反平衡法計算式為式中：—統(tǒng)計期內(nèi)耗用標準煤量，t；29308—標準煤熱量，kJ/kg。2)發(fā)電煤耗用標準煤量計算，公式為式中:—發(fā)電標準煤耗，g/(kW·h)。

Bb=100t，

=0，Wf=300000kWh；=333.3g/kWh;=17.9%，Wf=288638kWh；=284.0g/kWhb)用電廠效率計算，公式為式中：—電廠效率，%；=0，=39.2%;=17.9%，=48.8%。3600—電的熱當量，kJ/(kW