火力發電廠性能指標一致化問題的思考和建議

朱 軍

(西北電力設計院，陜西 西安 710075)

火力發電廠性能指標一致化問題的思考和建議

朱 軍

(西北電力設計院，陜西 西安 710075)

針對火力發電廠純凝汽式機組主要性能指標計算的影響因素，結合國內外不同標準對于機組工況的定義，提出了性能指標計算取值過程當中存在的工況不一致的問題，分析了問題存在的原因，提出了解決問題的建議。

機組；工況；考核；性能；指標。

1 概述

火力發電廠純凝汽式機組性能指標一般包括全廠熱效率、發電標準煤耗率、全廠廠用電率、供電標準煤耗率以及每百萬千瓦容量耗水量。國內外火力發電廠建設過程當中，客戶對于電廠的這些性能指標十分關注，并作為對于電廠運行管理的考核指標，也作為對設計方或總承包方重要的考核和罰款依據。因此，在設計過程當中，對于這些性能指標的確定、計算和控制應予以高度重視，并以此為核心開展方案設計優化工作。

2 影響火力發電廠設計性能指標的因素

火力發電廠純凝汽式機組發電標準煤耗率和供電標準煤耗率的計算公式如下：

bfd為發電設計標準煤耗率，單位為g/(kW. h)；ηq.r為汽輪發電機組熱效率，單位為%；ηgl為鍋爐效率，單位為%；ηgd為管道效率，單位為%；qjr.r為汽輪發電機組設計熱耗率,單位為kJ/(kW.h)； bgd為供電設計標準煤耗率，單位為g/(kW.h)； ed為廠用電率，單位為%。

從以上計算公式可以看出，影響電廠發電設計標準煤耗率和供電設計標準煤耗率的因素主要有鍋爐效率、管道效率、汽輪機設計熱耗率以及廠用電率。

3 影響因素的確定及存在問題

3.1 影響因素

⑴ 鍋爐效率的取值

在鍋爐技術協議當中，一般要求鍋爐廠在鍋爐BRL工況下的鍋爐效率作為其保證值。鍋爐在BRL工況下對應的蒸發量與汽輪機TRL和TMCR工況下的汽機進汽量是一致的。在計算發電標準煤耗率的時候，我們一般取用鍋爐保證效率作為鍋爐效率的取值。

⑵ 汽輪機熱耗率的取值

在汽輪機技術協議當中，一般要求汽輪機廠在汽輪機THA工況下的汽輪機熱耗率作為其保證值，而汽輪機THA工況對應的汽輪機進汽量比TRL或TMCR工況下的汽輪機進汽量要小5%～8%。在計算發電標準煤耗率的時候，我們一般取用汽輪機保證熱耗率作為汽輪機熱耗率的取值。

⑶ 管道效率

我們一般取98%～99%。

⑷ 廠用電率

廠用電率是指經常連續運行負荷的廠用計算功率占發電機額定功率的百分比。廠用電率的計算與各工藝系統輔機選型有關，通常情況下，各輔機是按照最大工況下的主機參數選擇的，比如凝結水泵、開閉式冷卻水泵等是按照汽輪機VWO工況進行選擇；鍋爐磨煤機是按照鍋爐BMCR工況進行選擇；一次風機、送風機和引風機是按照TB點進行選擇；其它輔機也是按照主機在最大負荷下運行所需要的介質進行選擇，其對應的軸功率也是最大工況的軸功率，而作為分母的發電機功率卻又是額定功率。因此，計算出來的廠用電率是一個不對應特定工況的數值，而在計算供電標準煤耗率時，我們一般采用該廠用電率的計算值。

3.2 存在問題

通過以上分析，我們可以發現以下幾個問題：

⑴在計算發電標準煤耗率時，汽輪機熱耗率和鍋爐效率采用了二個不同工況的保證值，故計算出來的發電標準煤耗率值是不對應任何特定的工況。

⑵廠用電率的計算過程當中，分子與分母的數值也是處于不同的工況，計算出來的廠用電率既不對應最大工況，也不對應額定工況。

⑶通過“不對應任何特定工況” 的發電標準煤耗率值和“不對應任何特定工況”的廠用電率所計算得到的供電標準煤耗率也是一個虛擬的數值。

4 火力發電廠純凝汽式機組性能指標計算的建議

發電標準煤耗率、廠用電率和供電標準煤耗率是國內外火力發電工程當中十分重要的考核指標，也是作為衡量運行管理水平的重要指標。精細化的管理必然要求精細化的設計，而對于這些重要指標的提出也需要科學化和精細化。關于目前火力發電廠純凝汽式機組性能指標計算當中存在的這些問題，結合國內外關于汽輪機工況定義的有關規定，筆者提出以下建議：

⑴鍋爐保證效率和汽輪機保證熱耗率應在同一工況，以汽輪機保證熱耗率工況為基礎，確定對應鍋爐蒸發量下鍋爐的保證效率。

按照IEC60045-1標準，汽輪機額定功率就是汽輪機最大連續功率(TMCR)，同時也是汽輪機熱耗率保證工況。基于這樣的工況定義，鍋爐效率保證工況(BRL)對應的蒸汽量也與汽輪機熱耗率保證工況相一致，使得計算出來的發電煤耗與機組工況相對應，具有現實意義。

按照GB 5578-2007標準，汽輪機熱耗率考核工況和計算公式需在合同中明確。為了計算出對應的發電煤耗率，一種方法是將鍋爐的保證效率工況與汽輪機THA工況一致，另一種方法是將汽輪機熱耗率考核工況定義在TMCR工況。

⑵在計算廠用電率時，除了計算選擇設備所規定的最大工況(VWO、BMCR、TB)對應的設備軸功率以外，還應計算出對應汽輪機TMCR工況或THA工況及鍋爐對應此工況蒸發量下各主要輔機的軸功率，前者可稱之為設計廠用電率，后者可稱為考核廠用電率。

⑶通過同一工況的發電標準煤耗率和考核廠用電率，就可計算出同一工況下的供電標準煤耗率，這種供電標準煤耗率才對電廠的運行考核具有現實意義。

[1] IEC 60045-1：1991， 汽輪機 第1部分：規范[S].

[2] GB/T 5578-2007，固定式發電用汽輪機規范[S].

Analysis and Suggestions on Consistent of Performance Index of Power Generator Unit

ZHU Jun
(Northwest Electric Power Design Institute, Xi’an 710075, China)

This paper points out and analyses affecting factors on calculation of main performance index in pure condenser turbine-generator unit of thermal power plant, with consideration of def nitions on unit working conditions in different codes and standards at home and abroad. It also indicates disaccord problems during index calculation, analyses causes of the problems and gives suggestions to resolve the problems.

turbine-generator unit; working condition; check; performance; index.

TM621

B

1671-9913(2010)06-0036-03

2010-11-01

朱軍(1963-)，男，陜西楊陵人，教授級高級工程師，總工程師。