耗差分析简介

• 在实际的热力系统中不可能是单个因素偏离基准值， 通常都是多个因素同时偏离基准值，这些因素对热力 系统的影响有正有负，此时整个热力系统的变化是这 些因素对系统影响的耦合。 • 如果热力系统有n个变化因素(X1,X2,…,Xn)，其使新 蒸汽做功变化分别为(ΔHX1, HX2,…, HXn)，循环吸 H ,ΔH ,…,ΔH 热量变化分别为(ΔqX1,ΔqX2,…,ΔqXn)，经推导可得到 煤耗的变化计算式： n n ∑ ∆H Xj − ∑ ∆q Xj ⋅η i
∆b =
j =1 j =1
H + ∑ ∆H Xj
j =1
n
⋅b
风、烟系统多因素变化的诊断方法
• 假设有多个因素偏离基准值使锅炉效率发生变化，基 准锅炉效率为 η b' ，运行锅炉效率 η b ，则锅炉效率的相 对变化为：
δη b =
=
ηb′ − ηb ηb′
(1 − q =
i i
' 2
ηb
∑ (∆ q ( ) ) + ∑ (∆ q ( ) )
热经济性统计报表界面示例
能损分析方法简介
• 小指标分析法——简单、方便 ，结果比较粗 糙，准确性不够 • 热偏差分析法 ——运行偏差对经济指标影响 大小考虑了不同负荷的情况，缺点是数据大多 来源于经验数据 • 循环函数法——提出加热单元概念，属简捷算 法 • 等效热降法 ——属简捷算法 • 目前在国内耗差分析应用中采用的最多的是 ‘等效热降法’，‘循环函数法’也有一定的 应用
' ' ' ' − q 3 − q 4 − q 5 − q 6 − (1 − q 2 − q 3 − q 4 − q 5 − q 6 ) ' ' ' ' ' 1 − q 2 − q3 − q 4 − q5 − q 6
)
• 考虑风烟侧与汽水侧的相互影响，则机组的煤耗率的 变化为：
∆ b = b × δη
b
×( − 1
∑
δη
i
)=
ηb
∑ (∆ q ( ) ) × b × (1 − δη ) ∑ + ∑ (∆ q ( ) )
i i i
谢谢大家！
大型火力发电机组在线耗差分析及应用
葛
挺
提纲
• 耗差分析的由来、发展及目的 耗差分析的由来、 • 耗差分析系统应具备的功能 • 能损分析方法简介
耗差分析的由来、 耗差分析的由来、发展
• 所谓耗差是煤耗偏差的简称，耗差分析就是通过 对整个机组中各个环节实际运行参数与该参数应 达目标值的比较分析，得到因为该参数偏离目标 值而引起的机组煤耗变化的具体数值。 • 耗差分析发展： 耗差分析发展： 第一阶段——上世纪80年代，理论发展完善， 离线分析 第二阶段——上世纪90年代末，在线分析，逐 步提高可靠性，实用化 第三阶段——上世纪90年代末至今，增加新功 能，与实时数据库结合
耗差分析的各项目中有一些是综合性指标，需要 耗差分析的各项目中有一些是综合性指标， 对机组的热经济指标进行计算，项目包括： 对机组的热经济指标进行计算，项目包括：
汽机高、中、低压缸效 率 汽轮机汽耗率 汽轮机热耗率 汽轮机装置效率 高、低压加热器上端差 高、低压加热器下端差 凝汽器端差及过冷度 排烟损失 机械未燃尽损失 散热损失 灰渣物理热损失 空预器漏风率 锅炉效率 再热蒸汽压损 管道效率 机组热效率 机组发电煤耗率 厂用电率 补充水率及汽水损失率 机组供电煤耗率
耗差分析的目的
• 为了做好机组的节能降耗工作，就必须摸清是热力系统中 哪些环节影响了机组的运行经济性，及各环节对运行煤耗 影响的具体量值，这样才能使节能措施有针对性；这就是 耗差分析最基本的需求。 • 耗差分析要达到最基本的目标： 1 使专业人员能够清楚掌握当前机组运行经济性水平，并 通过历史数据的比较得到热力循环中各环节性能变化趋势， 及早发现问题及时解决。 2 在线分析出机组各影响因素偏离目标值引起的煤耗偏差 值及相应工况下能够达到的供电煤耗率最好水平，为专业 技术人员指出机组热经济性的差距和努力方向。 3 为生产管理人员提供实时的机组运行经济性信息，便于 决策层及时掌握机组运行情况；同时辅助电厂进行机组运 行指标、各项小指标竞赛，搞好经济运行。
′
= q ⋅ δη i
∆ 又因为， q = q ⋅ δq 故有 δq = δη i
δ 同样道理可以推得： b = δη i
• 总之，任意分效率单独变化时，其相对变化率将等于总 效率的相对变化率。简单地说，就是任意分效率单独变 化百分之几，则总效率也就相应变化百分之几，但它们 的绝对变化值并不相等。
汽、水系统多因素变化的经济性诊断方法
基本概念解释
• 等效热降 H 的物理意义就是：一公斤抽汽从热力系统的№j 处返回汽轮机的真实作功能力。它标志着汽轮机各抽汽口 蒸汽的能级或能位高低。H 愈大，它所处的能级就愈高， 汽流的作功能力也就愈大。 • 抽汽效率 ：表示任意热量加入到汽轮机的回热系统№j处 时，热量在汽轮机中转变为功的程度和份额。在新蒸汽部 位的最大，等于整个装置的效率 η ，而在凝汽器处的最小等 于零。所以抽汽效率的数值就在 η 和零之间。 • 加热单元：回热系统由若干串联加热器组成，循环函数法 中将汇集式加热器和其下游的疏水放流式加热器称为一个 加热单元。 • 单元进水系数：相邻的两个加热单元进水流量之比。
报表
热经济指标监测界面示例
耗差分析界面示例
操作指导界面示例
• • 优化指导包括优化 曲线和启停曲线两 部分 。 优化曲线以图形方 式显示机组在运行 过程中特定参数的 基准曲线与实际值 的比较 。 启停曲线是锅炉启 动或停运过程中一 些主要的参数随启 停时间的变化曲线， 停时间的变化曲线， 包括锅炉冷态、 包括锅炉冷态、温 态、热态三组启动 曲线， 曲线，每组启动曲 线包括过热蒸汽温 再热蒸汽温度、 度、再热蒸汽温度、 过热蒸汽压力、 过热蒸汽压力、过 热蒸汽流量、 热蒸汽流量、汽轮 机进汽量。 机进汽量。
机组煤耗的大小取决于机组热耗率、锅炉 效率、机组厂用电率三部分的数值。在火 电机组整个热力系统中影响机组热经济性 的因素虽然有很多，但都是通过引起以上 三个部分的变化来影响机组的煤耗。
• 锅炉风烟系统中排烟温度、排烟氧量、飞灰含碳量、炉 渣含碳量、燃煤灰分、燃煤发热量等参数的变化会引起 锅炉排烟损失q2、机械未燃尽损失q4、灰渣物理热损失 q6、入炉总热量Qr的变化，锅炉效率也随之变动，从而 造成机组煤耗的变化。 • 机组整个汽水系统（包括锅炉、汽轮机两部分）中主蒸 汽压力、主蒸汽温度、再热汽温度、再热汽压损、锅炉 减温水量、排汽压力、高压缸效率、中压缸效率、低压 缸效率、加热器上端差、加热器下端差、加热器旁路阀 泄漏量等参数的变化及高压加热器切除运行方式能够引 起机组作功的变化及热力循环吸热量的变化，机组热耗 率也随之变动，从而造成机组煤耗的变化。 • 机组内各辅机的效率变化及辅机运行方式不同，都会使 辅机总耗电量发生变化而使供电量变化，进一步使机组 煤耗发生变化。
耗差分析系统应具备的功能
• 基本功能： 基本功能： 1 热经济指标在线计算 2 耗差在线分析 3 热经济性统计报表 4 运行考核管理 5 小指标竞赛管理 • 扩展功能： 扩展功能： 6 运行操作指导 7 在线试验工具 8 经济负荷调度 9 报价辅助决策
耗差分析系统典型功能框图
统计报表 1. 2. 典 型 耗 差 分 析 系 统 功 能 框 图 表 3. 4. 5. 6. 计
j j
i i
经济指标相对变化率之间的关系
热经济性指标的相对变Leabharlann Baidu率是：
δη i =
∆η i
ηi
3600
δq =
∆q q
δb =
∆b b
汽轮机的热耗率的绝对变化量为：
∆q = q − q ′ = 3600
η iη m η g
−
η i η mη g
3600 ′
=
η iη m η g
×
η i′ − η i ηi
•
在线试验工具界面示例
• 为电厂专业技术人员提供 在线进行主、辅机设备性 能试验的平台。包括： ‘锅炉性能试验’、‘汽 轮机性能试验’、‘凝汽 器性能试验’、‘空预器 性能试验’。各试验参照 GB10184-88、ASME PTC61996等试验标准进行。将 整个试验过程流程化处理， 可进行试验测点校核、试 验条件设置；试验数据采 集，可以按照规定的时间 结束试验；试验数据预处 理，试验结果计算、保存； 试验报告编写等步骤。并 为运行和管理人员提供按 照试验种类、试验日期进 行试验报告查询的功能。