火电厂性能计算和分析

火电厂性能计算和分析
“性能计算和分析”的基本功能
在公司生产调度管理系统中建立标准统一的热力性能计算模型，对于各台机组采用单独的模型重新进行性能计算，根据来自各机组性能计算的数据和经济性、可靠性分析评估，进行全厂及全公司机组经济性、可靠性指标的计算，包括：
1）全公司平均发电负荷、发电煤耗率、供电煤耗率、厂用电率、发电热效率、汽机热耗、锅炉效率。

2）全公司可靠性指标的计算：机组等效可用系数、利用小时、出力系数、非停次数、非停小时数、非停系数、强迫停运率等。

3）各区域平均发电负荷、发电煤耗率、供电煤耗率、厂用电率、发电热效率、汽机热耗、锅炉效率。

4）各电厂平均发电负荷、发电煤耗率、供电煤耗率、厂用电率、发电热效率、汽机热耗、锅炉效率。

5）各电厂可靠性指标的计算：机组等效可用系数、利用小时、出力系数、非停次数、非停小时数、非停系数、强迫停运率等。

6) 机组级性能分析:
①机组综合指标：发电煤耗率、供电煤耗率、厂用电率、发电热效率、补水率、功率因数、发电效率、综合厂用电功率、供电效率、发电标准煤耗量、机组发电原煤耗量、机组供电燃料成本、机组毛利润。

②机组锅炉指标：排烟氧量、给水温度、排烟温度、飞灰含碳量、灰渣含碳量、锅炉蒸发量、空预器漏风系数、再热器压损、排烟热损失q2、化学不完全燃烧损失q3、机械不完全燃烧损失q4、锅炉散热损失q5、灰渣物理热损失q6、锅炉反平衡热效率、排烟过量空气系数、锅炉热负荷、床温、床压、返料温度、风室压力、一次风量、二次风量、流化风量、总风量。

③机组汽机指标：主汽温度、主汽压力、再热温度、再热压力、汽轮机热耗、汽轮机汽耗、高压缸效率、中压缸效率、真空、过冷度、给水量、高加抽汽量、给水泵焓升、锅炉冷再热蒸汽量、汽轮机汽耗率、汽轮机热耗率、汽轮机绝对内效率、加热器上端差、加热器下端差。

④机组可控耗差分析：机组负荷率、主汽温度、主汽压力、再热温度、真空、排烟
温度、排烟氧量、飞灰含碳量、灰渣含碳量、给水温度、过热器减温水量、再热器减温水量、补水率、凝汽器过冷度、加热器端差、厂用电率。

⑤ 机组不可控耗差分析：、再热蒸汽压损、高压缸内效率、中压缸内效率等
“性能计算”原理
性能监测和分析功能的依据是ASME 、国标和行标等电厂性能计算标准，利用高效有序的数值计算引擎，对面向具体设备、系统、机组搭建的性能数学模型模块进行在线计算，量化其各项性能参数，从而达到性能监测的目的，并且提供相应手段对机组进行性能优化。

A ．锅炉
锅炉效率、排烟损失、机械未完成燃烧损失。

λ 机械未完成燃烧未完成损失q4
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡-⨯+-⨯⨯⨯=lz lz fh fh r y C C C C Q A q 1001.01009.027.3374 其中：A y
——燃料应用基灰分，% C fh ——飞灰可燃物，%
C lz ——炉渣含碳量，%
Q r ——输入热量，kJ/kg
λ 烟损失q2
100)
()(212sf py py t t K K q -⨯++=α
其中：αpy ——排烟空气过剩系数，%
t py ——排烟温度，℃
t sf ——送风温度，℃
K 1，K 2——和煤种有关的系数
λ 散热损失q5
D D q q e
e ⨯=55
其中：q 5e
——额定蒸发量下的散热损失，% D e ——锅炉的额定蒸发量，t/h
D ——锅炉的实际蒸发量，t/h
λ 锅炉效率
对大容量燃煤锅炉，可燃气体为完全燃烧热损失所占的比例很小，往往忽略不计，同时忽略排出石子煤的热损失，在本次计算中取为0.5。

5421q q q ---=η
其中： η——锅炉效率，%
λ 漏风系数与空气漏风率
进进22121O -=α 出出22121O -=α
进进出ααα)
(90-⨯=L A 其中：α进——烟道进口处烟气
过量空气系数，%
α出——烟道出口处烟气过量空气系数，%
A L ——空气预热器漏风系数，%
λ 磨煤机磨煤单耗，风机电耗
mi mi mi B P E =
其中： E mi ——单台磨煤机电耗，kW
P mi ——单台磨煤机功率，kW
B mi ——单台磨煤机出力，t/h
D P
E f
f =
其中：E f ——风机电耗，kW
P f ——送引风机功率，kW
D ——锅炉主蒸汽流量，t/h
B ．汽轮机
λ 高压缸效率
0ms ms hpex ms I I I I HP --=η
其中：ηHP ——高压缸效率，%
I ms ——主蒸汽焓，kJ/kg
I hpex ——高压缸排汽焓，kJ/kg
I ms0——主蒸汽等熵焓，kJ/kg
λ 中压缸效率
0hrh hrh ipex hrh I I I I IP --=η
其中：ηIP ——中压缸效率，%
I hrh ——再热蒸汽焓，kJ/kg
I ipex ——中压缸排汽焓，kJ/kg
I hrh0——再热蒸汽等熵焓，kJ/kg
λ 低压缸效率
),(i k G D f LP 轴封=η
其中：ηLP ——低压缸效率，%
D k ——低压缸排汽流量，t/h
G 轴封i ——汽轮机各段轴封流量，t/h
λ 热耗率
N
I G I G I G I G I G I G HR shspr
rhspr shspr shspr hpex hpex fw fw hrh hrh ms ms ⨯-⨯-⨯-⨯-⨯+⨯=
其中：HR ——热耗率，kJ/kg
G ms ——主蒸汽流量，t/h
G hrh ——再热蒸汽流量，t/h
G hpex ——高压缸排汽流量，t/h
G fw ——给水流量，t/h
G shspr ——过热减温水流量，t/h
G rhspr ——再热减温水流量，t/h
I ms ——主蒸汽焓，kJ/kg
I hrh ——再热蒸汽焓，kJ/kg
I hpex ——高压缸排汽焓，kJ/kg
I fw ——给水焓，kJ/kg
I shspr ——过热减温水焓，kJ/kg
I rhspr ——再热减温水焓，kJ/kg
C ．机组
λ 厂用电率
N N ap ap =ξ
其中：ξap ——厂用电率，%
N ap ——厂用电量，MW
N ——发电机输出功率，MW
λ 发电煤耗率, 供热煤耗率
p b HR b ηη⨯⨯=308.29
其中：b ——发电煤耗率，g/kWh
HR ——热耗率，kJ/kg
ηb ——锅炉效率，%
ηp ——管道效率，%
λ 供电煤耗率
)
1(308.29ap p b n HR b ξηη-⨯⨯⨯= 其中：b n ——供电煤耗率，g/kWh
HR ——热耗率，kJ/kg
ηb ——锅炉效率，%
ηp ——管道效率，%
ξap ——厂用电率，%
“经济分析”原理
• 锅炉部分
单因素偏差分析。

即根据锅炉效率在线计算模型求出各项参数的偏差因子，再乘以该参数的实际运行值与其基准值（或设计值）的偏差值，就可以得到各项参数对锅炉效率的影响程度。

基准值的确定
偏差因子 的确定
式中:x 任一项监测参数；
含有x 项的热损失项。

耗差确定
实时煤耗率 参数变化引起的煤耗变化
∑∂∂=x
l K x i x l s
bi bi si b b b *η∆-=∆s b si b ∆
• 汽轮机部分
采用方法是热力学方法，其主要的监测参数有：蒸汽初压p 0、蒸汽初t 0、再热汽温 t r 、给水温度t gs 、排汽温度t p 。

当其中任一参数发生变化而其它参数保持不变，将引起汽轮机热
耗变化。

K x0i 随机组负荷变化的参数热偏差系数
性能计算和分析软件功能
我方提供的性能计算和分析软件是建立在各机组性能计算的基础上，利用各机组性能计算结果结合其它经济指标来完成。

① 提供交互式输入手段，供试验研究及参数调整时人工输入参数。

②提供热力系统计算常用系数、通用数学计算式及函数库，介质物理性质图表（水、蒸汽、空气、烟气的湿度、焓、熵、比容等）及典型计算模块（锅炉热平衡计算模块、换热器热平衡计算模块、机组效率计算模块等），用户可以方便地利用这些工具完成特殊运算功能。

③计算结果写回数据库能够用于经济指标分析、显示器画面显示、报表统计、并能根据需要进行打印记录等，为MIS 的商业化运营提供成本核算依据和数据。

④性能计算和分析软件所有的计算均具有数据的质量检查，若发现计算所用的任何一点输入数据出现问题，将根据组态选项，采用替代标签或常数，并在计算结果上给予标明。

⑤性能计算具有判别机组运行状况是否稳定的功能，使性能计算对运行有指导意义。

在变负荷运行期间，性能计算将根据稳定工况的计算值，标上不稳定运行状态。

⑥性能计算的期望值与实际计算值比较，得出的偏差以曲线和百分数显示在计算站和值长站CRT 上。

值长可对显示结果进行分析，以使机组运行在最佳状态。

本系统还能够分析出偏差产生的原因并提出改进的措施。

q δs
x si b c x k b i )(100+∆=∆。