2017-05-01實施國家能源局發(fā)布I Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14熱泵(組)參數(shù)及技術指標 25供熱機組綜合指標 86供熱機組熱經濟性指標 Ⅱ本標準依據(jù)GB/T1.1—2009《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》給出的規(guī)則1本標準適用于采用吸收式熱泵技術的熱電聯(lián)產項目的立項、設計、驗收和運行、檢修的性能評GB/T8117.2汽輪機熱力性能驗收試驗規(guī)程第2部分：方法B各種類型和容量的汽輪機寬準用于驅動熱泵(組)的高溫熱源。熱泵(組)回收用于供熱的低溫熱源。按余熱熱源的不同可將熱泵(組)分為蒸汽余熱型熱泵和24熱泵(組)參數(shù)及技術指標驅動蒸汽在進入熱泵(組)進口處的壓力(MPa)。應取熱泵(組)入口蒸汽流量調節(jié)閥后壓力。驅動蒸汽在進入熱泵(組)進口處的溫度(℃)。應取熱泵(組)入口蒸汽流量調節(jié)閥后溫度。驅動蒸汽放熱冷凝后的疏水在流出熱泵(組)出口處的溫度(℃)。進入熱泵(組)的驅動蒸汽的流量(t/h),宜通過測量驅動蒸汽疏水流量獲得。該流量應包含加入余熱蒸汽在進入蒸汽余熱型熱泵(組)進口處的壓力(MPa)。余熱蒸汽放熱后的凝結水在流出蒸汽余熱型熱泵(組)出口處的溫度(℃)。余熱蒸汽進入蒸汽余熱型熱泵(組)的流量(th)?？赏ㄟ^測量余熱蒸汽疏水流量或通過熱泵(組)熱平衡計算獲得。余熱水在進入熱水余熱型熱泵(組)進口處的溫度(℃)。余熱水在流出熱水余熱型熱泵(組)出口處的溫度(℃)。余熱水進入熱水余熱型熱泵(組)的流量(th)。熱網水在進入熱泵(組)進口處的溫度(℃)。熱網水在流出熱泵(組)出口處的溫度(℃)。3熱網水進入熱泵(組)的流量(t/h)。熱泵(組)達到給定制熱流量對應的最低驅動蒸汽壓力(MPa),應由熱泵廠家提供的驅動蒸汽壓影響熱泵(組)安全運行的最高允許驅動蒸汽壓力(MPa),應由熱泵廠家提供。影響熱泵(組)安全運行的最高允許驅動蒸汽溫度(℃),應由熱泵廠家提供。熱泵(組)達到給定制熱流量對應的最低余熱蒸汽壓力(kPa),應由熱泵廠家提供的余熱蒸汽壓熱泵(組)達到給定制熱流量對應的最低余熱水進口溫度(℃),應由熱泵廠家提供的余熱水進口影響熱泵(組)安全運行的最低允許余熱水流量(t/h),應由熱泵廠家提供。余熱熱源在熱泵(組)中的放熱熱流量。對于蒸汽余熱回收按式(1)計算，對于熱水余熱回收按式(2)計算。qy——進入熱泵(組)的余熱蒸汽流量，t/h;hy——進入熱泵(組)的余熱蒸汽比焓，kJ/kg;49s——進入熱泵(組)的余熱水流量，th;hy;——熱泵(組)的余熱水進口比焓，kJ/kg;hyse——熱泵(組)的余熱水出口比焓，kJ/kg。驅動熱源在熱泵(組)中放熱的熱流量。按式(3)計算。Φq—熱泵(組)的驅動熱源供熱流量，GJ/h;qqd——熱泵(組)的驅動蒸汽流量，th:h?d——熱泵(組)的驅動蒸汽比焓，kJ/kg;熱泵(組)向外供出的熱流量。按式(4)計算。φb——熱泵(組)的供熱熱流量，GJ/h;hwbc——熱泵(組)的熱網水出口比焓，kJ/kg;hwj——熱泵(組)的熱網水進口比焓，kJ/kg。4.2.4熱泵(組)熱平衡方程式熱泵(組)供熱熱流量、余熱熱流量、驅動熱流量、消耗電功率及散熱熱流量滿足式(5)的熱平衡方程。熱平衡方程可用于檢查各參數(shù)計算準確性。Φm=Qa+Φ,+3.6P-Φ工程中P?和φ一般可忽略，熱平衡方程可簡化為式(6)。Pp——熱泵(組)消耗的電功率，MW;Φsr——熱泵(組)的散熱熱流量，GJ/h。熱泵(組)單位供熱熱流量所消耗的電功率，僅包含熱泵(組)本身消耗的電功率。按式(7)5進入熱泵(組)總熱流量中通過散熱損失的份額。按式(8)計算。5——散熱損失率。反映熱泵(組)能量轉換性能的熱力學指標，為熱泵(組)的供熱熱流量和輸入熱泵(組)的高理想可逆循環(huán)熱泵性能系數(shù)COPk取決于熱泵(組)工作溫度，按式(10)計算。4.2.8熱泵(組)內效率反映熱泵(組)能量品質利用程度的熱力學指標。當驅動熱流量和工作溫度相同時，熱泵(組)的供熱熱流量和可逆循環(huán)熱泵供熱熱流量的比值。按式(11)計算。其中工作溫度包括驅動熱源溫7rb——熱泵(組)的內效率；(12)計算。Φin=COP,×(Φa+3.6P)熱泵(組)內效率、性能系數(shù)及相關溫度之間關系滿足式(13)。6可見熱泵性能系數(shù)取決于熱泵(組)的內效率、余熱工質平均熱力學式中：7余熱蒸汽壓力下的飽和溫度與余熱蒸汽凝結水溫度的差值。按式(18)計算。t?_m——余熱蒸汽凝結水過冷度，℃;熱網水流經熱泵(組)后的壓力降低量。按式(19)計算?！鱬w——熱泵(組)的熱網水壓損，kPa;Pwe——熱泵(組)的熱網水出口壓力，kPa。熱網水流經熱泵(組)后的溫度升高值。按式(20)計算?！鱰w——熱泵(組)的熱網水溫升，℃;tbe——熱泵(組)的熱網水出口溫度，℃;——熱泵(組)的熱網水進口溫度，℃。熱泵冷凝器中冷劑蒸汽壓力下的飽和溫度和熱泵的熱網水出口溫度(即為熱網水冷凝器出口溫度)的差值。按式(21)計算。tpn——冷凝器端差，℃:對于蒸汽余熱回收，蒸發(fā)器端差為余熱蒸汽壓力下的飽和溫度與蒸發(fā)器中冷劑蒸發(fā)溫度的差值。按式(22)計算。tp_x=tBH_y-tH_atp——蒸發(fā)器端差，℃:tm_x——蒸發(fā)器中冷劑蒸汽壓力下的飽和溫度，℃。8對于熱水余熱回收，蒸發(fā)器端差為熱泵的余熱水出口溫度(即為余熱水蒸發(fā)器出口溫度)與蒸發(fā)器中冷劑蒸發(fā)溫度的差值。按式(23)計算。統(tǒng)計期內熱泵(組)處于運行狀態(tài)的時間(h),以小時為單位，用x表示。統(tǒng)計期內熱泵(組)的總供熱熱量和設計額定供熱熱流量的比值，以小時為單位。按式(24)y—熱泵(組)的利用小時數(shù)，h;N——熱泵(組)設計額定供熱熱流量，GJ/h。統(tǒng)計期內熱泵(組)平均供熱熱流量占設計額定供熱熱流量的百分比。按式(25)計算。Xb——熱泵(組)的出力系數(shù)；φ?！獰岜?組)的平均供熱熱流量，GJ/h。熱泵某換熱器封堵的換熱管根數(shù)占總換熱管根數(shù)的百分比。按式(27)計算。L——堵管率；5.1汽輪機組熱耗量汽輪機組從外部高溫熱源吸收的熱流量，一般特指主蒸汽、再熱蒸汽在鍋爐中吸收的熱流量。按式(28)計算。9計算。熱泵(組)回收的余熱熱流量占機組總供熱熱流量的百分比。按式(33)計算。可通過汽輪機組完整的熱平衡計算得到，在實際應用中可按式(34)～式(37),根據(jù)機壓缸效率按式(36)近似計算。9——汽輪機低壓缸排汽流量，th。熱泵(組)回收的余熱熱流量占汽輪機組排汽余熱總熱流量的百分比。按式(38)計算。6供熱機組熱經濟性指標機組因供熱而減少的電功率輸出，為相同汽輪機組熱耗量的情況下，機組純凝工況發(fā)電功率和熱電聯(lián)產工況發(fā)電功率的差值，可等效地認為是輸入供熱裝置的當量電功率。當量耗電功率按式(39)計算，在實際應用中可按式(40)近似計算。Pa(φ,Φg)——熱耗量為Φ,供熱量為φg時，熱電聯(lián)產工況P——因低壓缸進汽節(jié)流而減少的電功率輸出，MW;Pd——因排汽壓力提高而減少的電功率輸出，MW;公式中Piacn(Φn)與Pa(Φn,φg)的準確數(shù)值可通過汽輪機組的變工況計算得到，也可通過試驗測量或運行統(tǒng)計得到。試驗測量或運行統(tǒng)計時，應對電功率進行必要地修正，所需修正項目和修正方法參照標準GB/T8117.1和GB/T8117.2。通過供熱當量耗電功率，可建立相同汽輪機組熱耗量時，熱電聯(lián)產工況下的發(fā)電熱耗率與純凝工況下的發(fā)電熱耗率的關系，見式(41)。影響熱電聯(lián)產機組發(fā)電熱耗率的主要因素為因供熱而減少的電功率與熱電聯(lián)產機組發(fā)電功率之比，以及供熱熱流量與熱電聯(lián)產機組發(fā)電功率之比。由于低壓缸進汽節(jié)流而減少的電功率。在實際應用中可按式(42)近似計算。7x——機械效率：ia——發(fā)電機效率。GB/T8117.2。實際應用中也可利用試驗結果按式(43)近似計算。由于熱泵運行需要，造成機組排汽壓力提高而減少的電功率。在實際應用中可按式(44)近似計算。由于供熱抽汽未完全做功而減少的電功率，其中供熱抽汽包括熱網加熱器抽汽、熱泵驅動蒸汽等除汽輪機排汽外的其他各種形式的由機組輸入供熱系統(tǒng)的抽汽。在實際應用中可按式(45)近似計算。熱泵(組)在某工況下制熱時相對于供熱當量耗電功率的能量轉換性能的熱力學指標，綜合反映能量數(shù)量和能量品質的轉換性能。ECOP即為COP中的輸入能量替換為供熱當量耗電功表明同樣供熱熱流量下機組減少的電功率越小。按式(46)計算?？赡嫜h(huán)熱泵當量耗電性能系數(shù)ECOPkn取決于熱泵(組)工作參數(shù)，按式(47)計算。To——有效能基準熱力學溫度，可取汽輪機排汽壓力未提高時的飽和溫度，K。熱電聯(lián)產汽輪機組發(fā)出單位電功率所消耗的熱流量與供熱過程相對基準供熱過程增加的當量耗電功率之和。反映熱電聯(lián)產機組供熱時能量數(shù)量與能量品質的轉換性能，用于綜合評價機組的熱經濟性。按式(48)計算。9——發(fā)電全熱耗率，kJ/kWh;基準供熱過程是一個人為選定的供熱過程，在供熱熱流量與熱網水供、回水參數(shù)相同的情況下，基準供熱過程的當量耗電功率最低。本標準取假設供熱蒸汽在熱網水平均溫度下放熱的供熱過程作為基準供熱過程，首先通過系統(tǒng)熱平衡計算得到供熱蒸汽的流量和比焓，即可按式(49)計算基準供熱熱電聯(lián)產機組發(fā)電全熱耗率相對于發(fā)電熱耗率的升高量，反映供熱過程能量品質損失程度。按式(51)計算。6.5節(jié)能量熱電聯(lián)產機組在改造后的發(fā)電量和供熱量下，與改造前的機組在同一發(fā)電量和供熱量時相比，減少的標準煤消耗量。按式(52)計算?！鰾——節(jié)能量(標準煤),噸；根據(jù)標準GB/T2589,計算綜合能耗時節(jié)能量折算為標準煤當量，標準煤的低位發(fā)熱量等于本附錄算例僅為說明技術指標的算法，為簡便起見，以無再熱、回熱系統(tǒng)的直接空冷汽輪機組為例。機組的原則性熱力系統(tǒng)圖如圖A.1所示。蝶閥蝶閥7.2MPa 熱網加熱器ZZ:給水泵熱泵圖A.1原則性熱力系統(tǒng)圖A.1計算輸入?yún)?shù)計算輸入?yún)?shù)見表A.1。主蒸汽壓力℃供熱抽汽壓力驅動蒸汽壓力℃低壓缸進汽壓力℃低壓缸排汽壓力給水壓力表A.1(續(xù))℃熱網加熱器疏水溫度℃熱泵熱網水進口壓力熱泵熱網水進口溫度℃熱泵熱網水出口溫度℃熱網供水壓力熱網供水溫度℃ 一與運行數(shù)據(jù)h未提排汽壓力低壓缸排汽壓力未提排汽壓力低壓缸排汽等熵比焓熱泵疏水比焓熱網加熱器疏水比焓熱泵熱網水進口比焓熱泵熱網水出口比焓熱網供水比焓=2778.7-0.915×(2778.7-2237.1)=2283.1(=2778.7-0.915×(2778.7-2295.3)=2336.4(hp,wji=h-ny,r×(h-hsd=2778.7-0.915×(2778.7-2213.9)=2261.9(=-Q=1212.0-585.0=627.機組發(fā)電熱耗率Rd,由式(32)可得φ=--3.6×Pg=1212.0-585.0-3.6×99.56=268.6(GJ/h)Pd,js=P+P+Pd=1.04+3.50+26.06=3A.7供熱熱經濟性指標當量耗電性能系數(shù)ECOP,由式(46)可得基準供熱