热电厂主要技经指标统计解析
更新时间:2024-02-29 03:00:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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热电厂主要技经指标统计
一、统计概述
1、意义
①电力统计是各级领导进行决策的重要依据; ②是生产管理和运行人员工作的信息来源; ③能为社会有关行业提供借鉴和参考。 2、要求
准确性、及时性、权威性――错误的统计给人误导 3、范围
热电厂技术经济指标统计。简称“技经指标”统计。 编写:日报、旬报――反映当时重要情况
月报、季报――用来检查计划执行情况
年报――提供总结性资料,检查当年计划执行情况,以此来制订新的年度计划。 4、实质
统计――计算能源加工的转换效率,求投入和产出比值。
产出
η=——————×100%
投入
如C6-50/10的热流图:
100%=锅炉损失15%+管道损失3%+机械损失0.4%+凝结水回热2.5%+冷凝损失14%+电能有效热能11.4%+供热热能53.7%
如B6-50/10的热流图:
100%=锅炉损失15%+管道损失3%+机械损失0.5%+凝结水回热2.5%+冷凝损失0%+电能有效热能13%+供热热能66%
如N50MW纯凝机热流图:
100%=锅炉损失10%+汽水损失2%+机电损失1%+凝结水回热3%+冷凝损失54% +电能有效热能30%
如10t/h锅炉直供
100%=锅炉损失35%+汽水损失2%+供热热能63%
二、统计员基本条件
1、 熟悉生产过程
火电厂 / 热电厂区别:能量转换相似,最后结果不同: 小火电 / 热电厂厂内各系统完全一样,只多了个热网系统。
根据供热机组的不同,有抽凝机组、背压机组、抽背机组、双抽机组之分。 锅炉有链条炉、抛煤链条炉、煤粉炉、循环硫化床锅炉之分。
锅炉 发电机 →电能 (电网) 化学能→ →热能→ 汽机 →动能→ 发电机
1
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← ↓
→热能 (热网)
2、 懂得数据采集
①抄表日志――总和、取平均值、积数 ②计量表――煤表、汽表、水表、电能表 ③电表――上网电表
3、会判断数据真实性
? 靠知识积累
? 了解行情――同类型厂的消耗指标
4、 知道符号含义
MPa 、 kPa 、 Pa; g 、 kg 、 t ; h 、 ℃、 %; J、 kJ、 GJ;
W、 kW、 MW、 GW; kWh、 MWh。
代数符号:Q-热量、D-蒸汽量、 B-标煤量、 h-焓值、 W-发电量、
E-厂用电量; η-效率、 α-“发电比”、 β-供热比、 b-标煤耗、 e-厂用电率、 ω-热电比
gl-锅炉、gr-供热、fd-发电、gd-供电、fg-发电供热、cq—产汽。
三、主要技经指标的计算
1、原煤耗量
投入(煤)量的准确与否会影响整个计算。因为煤量多少靠计量表的准确性,锅炉耗煤必须计量。每天有煤的消耗量才能计算生产指针。计量点越靠近炉前越好。如果在运输线上,进入煤仓的煤不一定就是当天消耗的煤,有中间储粉仓的锅炉更是如此。日报表一天不准确不要紧,但月报表必须准确。每天进入锅炉的煤允许适当调整,就是说,每天应适当扣除仓储煤量或加上利用仓储的煤量。使计算出来的锅炉效率大致在设计效率左右波动,这样不致于闹出锅炉效率超过理论效率100%,或煤粉炉效率不及工业炉效率的笑话。按日消耗量计算出来的供热、发电煤耗,只能作为及时了解生产部门的消耗趋势,不能反映企业管理方面的水平。注意,煤场月底或年底必须盘点,盈亏调整。由月底或年底盘点清仓计算出来的全月或全年煤耗指针,才能代表全部管理水平,当然,每天扣除的煤量和加上的煤量,最终必须抵销。所以,热电厂全月或全年的技经指针必须用期末调整以后的煤量来计算。有时指标很好,而煤场的煤反而亏了,显然,是不正常的现象。
《电力统计工作指南》要求:
? ?
日耗用原煤量=计量测得的入炉原煤量±日末日初储煤差额
月耗用原煤量=月初库存+本月购入-月末库存-规定损耗-非发电用或拨出
2
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当原始数据,特别是原煤耗量、锅炉产汽量知道了,就可以约略分析当天技经指标的大致情况。一般来说,锅炉热效率不会突变、煤的热值可能变但不会大变。锅炉的运行参数压力、温度有变化,但不会很大。但是,燃料量中的原煤量是大“变量”。
计算时关于燃料消耗必须排除下列因素:
①新设备或大修后设备的烘炉、煮炉、暖机、空载运行的燃料消耗量; ②新设备在未移交生产前的带负荷试运行期间多耗的燃料; ③设备计划检修、改进工程及扩建新机组等施工耗用的燃料; ④修配厂、副业、综合利用以及非生产用的燃料; ⑤自备机车、船舶等耗用的或调拨燃料。
很清楚,所谓“投入”就是:耗标煤量B。
?
总计耗标煤量 B=燃料量×(低位热量/29308) (吨)
2、产汽量
所谓“产出”就是:产汽量Dgl。
● 锅炉产汽量 Dgl = 各锅炉流量积数之和 (吨)
产汽标煤耗:产一吨蒸汽要消耗多少公斤标准煤,单位是:吨标煤/吨蒸汽。
总计耗标煤量B
● 产汽标煤耗 bgl = ———————— (吨标煤 /吨蒸汽)
产汽量Dgl
大家知道,产汽标煤耗=输出热量/输入热量×锅炉效率
=3.412×(3375-718+8)/ 锅炉效率 (kg/t蒸汽)
炉效与产汽标煤耗的关系表(次高压次高温为例)
炉效 % 79 81 83 85 87 88 89 90 91 93 97.2 95 95.1 100 90.4 产汽标煤耗 kg/t汽 114.4 111.6 108.9 106.4 103.9 102.7 101.6. 100.4 99.3
当耗煤量、产汽量都知道了,两者相除,根据目前的炉效查上表可以基本估计整个日报表的准确程度。偏差太大,你必须调整耗煤量。
计算产热量时,必须求得蒸汽、给水的热值(焓值):
ho —— 蒸汽初焓(千焦/千克)由新蒸汽压力、温度从 “焓熵图”求得。 hgs —— 给水焓= 各锅炉给水温度×4.1868(千焦/千克)
3、 锅炉热效率
? 锅炉供出总热量Qgl
Qgl =Dgl ×(ho-hgs)+p)/1000 (GJ、百万吉焦)
式中,如有“锅炉自用汽热量”及“摄入或供出的其它热量”者应加上,常规情况下无此项。
3
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注意:若锅炉有再热器、有饱和蒸汽抽出,上面公式请参考《电力统计工作指南》147页。式中p 为排污水热量,约为6~8,其值太小,可忽略不计。
? 锅炉热效率: ηgl——锅炉投入与产出的比值
Dgl ×(ho-hgs)+p)
ηgl=——————————————————×100% 入炉燃料量×应用基低位发热量
● 发电供热总热量: Qfg——汽轮机入口为发电和供热用的全部热量,取汽机的进口参
数如流量、温度、压力换算的热量加上双减直供热量。
Qfg=各汽机进口含热量-锅炉给水含热量+自锅炉至减温减压器及直接对用户的供热量
式中,锅炉给水含热量,相当于回热系统消耗的热量。
汽机进口的流量、温度、压力等表计不足时,以上总热量可以用锅炉产出热量减去锅炉与汽机间的热量损失=1%,即Qgl×管道效率99%。
● 发电供热总热量
Qfg:
Qfg=0.99×Dgl×(ho-hgs)+p)/1000 (百万吉焦)
发电供热总热量Qfg在计算中很有用,报表中最好有这一项,放在锅炉供出总热量Qgl 下
面。
4、 发电量 、供电量 、厂用电量 (万千瓦时) ● 发电量 W=发电机端电能表的报告期末与报告期初读数之差,乘以该表的倍率 《电力统计工作指南》要求,发电企业的电量平衡如下:
∑发电机端输出电量=发电厂用电量+供热厂用电量+电厂主变损耗及生产其它
耗用电量+上网电量+供厂区用户电量-电厂外购电量
∑发电机端输出电量——即发电企业各台发电机的发出电量之和,即发电量; 发电厂用电量——发电分摊的厂用电量; 供热厂用电量——供热分摊的厂用电量;
电厂主变损耗及生产其它耗用电量——无法计算,需上式反平衡计算;
供厂区用户电量——相当直配电、非生产用电;直供电量以后不允许出现; 电厂外购电量——从电网购入电量供企业发电、供热生产和供电之需要。
供电量 供电量Wgd在计算供电煤耗时使用,由发电量、发电厂用电率也能计算供电煤耗,但在计算全厂热效率和热电比时必须使用供电量Wgd。供电量和上网量之间有变损、有直供电的差异 。
● 供电量 Wgd=发电量-发电、供热生产过程中消耗的厂用电量
4
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● 厂用电量 E=发电、供热生产过程中消耗的厂用电量
=动力、照明、通风、取暖及经常维修用电量+购电量用作生产的电量
下列用电量不包括在厂用电量中:
①新设备或大修后设备的烘炉、煮炉、暖机、空载运行的用电量; ②新设备在未移交生产前的带负荷试运行期间及效率试验多耗的电量; ③设备计划检修、改进工程及扩建新机组等施工耗用的电量; ④发电机作调相机运行时消耗的电量:
⑤输配电用的升、降变压器(不包括厂用变压器)、变波机、调相机等消耗的电力; ⑥修配厂、副业、综合利用以及非生产用的电力; ⑦自备机车、船舶等耗用的或调拨燃料。
——以上耗电由于没有电能表,要准确的扣除难度很大,为严肃统计,应创造条件完善之,使供电标煤耗更趋准确。当务之急,按主变高压侧电表读数作供电量。
电力公司认可收购的电量是上网电量,与热电厂发生贸易关系的是结算电量。 5、 供热量
供热只有热电厂有,火电厂不供热,不可能有。
供出的热量单位是“百万千焦”,也可读作“吉焦”(GJ)。如果供汽的压力、温度变化,则热量也相对在变。所以供出热量用“吨”做单位不能真正反映出供出热量的多少,只能反映供出的蒸汽数量是多少。严格地说热量才能互相比较。按照供出的蒸汽参数,0.5~1.0 MPa压力的蒸汽1吨大致合到2.9~ 3.1百万千焦。
供热量计算时应注意以下各项:
(1)供热量根据热电厂供热管道出口的流量表计算。对外供出的蒸汽流量应按流量孔板的设计参数修正。
(2 ) 供热量应包括热电厂供给本厂生活区的热量。――结点在流量表后表示已包括 (3)新装锅炉在未正式投入生产前,以及原来锅炉大修或改进后试运转期间对外供出的热量,应计入供热量中。
(4)供热的流量表超出允许的误差范围时,应进行调整。――这里指大量程小流量 (5)在计算热效率指标时,应包括电厂自用热量部分。――除氧器抽汽口在抽汽流量表前,该容量要包括
供热量当中,有时还要扣除补给水或返回的冷凝水的热量。现有热电厂均无此项。
● 供热量 Qgr = Dgr(hgr – hcs)÷1000
式中:Qgr —— 供热量(百万千焦)
Dgr —— 供汽量= 出厂流量表读数之和(吨) hgr ——供汽焓(千焦/千克),由供汽压力、温度,从“焓熵图”上求得。
hcs —— 除盐水焓= 除盐水温度×4.1868(千焦/千克)。除盐水温度就是大气温度,
该部分热量不是热电厂供出的,用户也无法使用,所以必须扣除。
供热标煤耗率――定义:供出1百万千焦耗用的标煤量。
29308×0.99×ηgd ηgd
bgr =———————————— = ———— ( kg/GJ)
5
1000000 34.5
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公式中,ηgd-管道热效率,假设=0.99,ηgl-锅炉热效率。
上面公式说明供热标煤耗只与锅炉热效率有关。流化床锅炉热效率不会>91%。连续运行的锅炉热效率每天不会有太大的变化。
公式的计算数据可列成表格: 锅炉热效率 % 70 75 81 83 85 87 89 91 93 95 100 供热标煤耗kg/GJ 49.3 46 42.6 41.6 40.6 39.7 38.8 37.9 37.1 36.3 34.5
供热标煤耗也可以用以下办法计算: 先求出供热耗标煤量:
将公式移项:
Qgr
Bgr=B× ———
Qfg
Bgr B
—— =—— Qgr Qfg
● 供热标煤耗率:
Bgr
bgr=————(×1000)
Qgr
B
或 bgr=————(×1000) (kg/GJ)
Qfg
供热标煤耗bgr与供热量无关,只与总耗煤量B、发电供热总热量Qfg有关。理解为供出热量是供热,发电用热也是供热。这个公式校核供热标煤耗的准确度非常简单。
至此,我们知道,供热标煤耗有三种求法。
6、 供热比
在热电厂因为既发电,又供热,指标计算涉及煤、电的分摊,复杂程度增加。有多种机型、炉型、供热参数同时存在时,分摊更加困难。供热比是热量法的分摊形式。
供热比β——供出的热量占发电供热总热量的比率。
Qgr
● 供热比 β=———-
Qfg
发电占发电供热总热量的比值可称作“发电比”α。
α=1-β
▲全部背压机组(抽凝部份也可视作背压供热),当知道主蒸汽焓ho、供热焓hgr、给水焓hgs、除盐水焓hcs四项值时,按焓降法可求得:发电比α、供热比β、厂用汽率γ。
ho-hgr hgr-hgs hgs-hcs
发电比α=————— 供热比β=————— 厂用汽率γ=————
ho-hgs ho-hgs hgs-hcs
7、 耗煤量分摊法
以上求出供热比,煤的分摊办法非常简单,将总耗煤量乘以供热比即得。
● 供热耗标煤量 Bgr =β×B (吨)
6
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● 发电耗标煤量 Bfd =α×B=(1-β)×B = B- Bgr (吨)
8、厂用电量分摊法
①近似分摊,与耗煤量分摊法相似,将总厂用电量乘以供热比即得。
● 供热厂用电量
Egr=β×E (万千瓦时)
● 发电厂用电量 Efd=α×E=(1-β)×E = E-Egr (万千瓦时)
②准确分摊,首先计算出各自的直接用电量,然后将发电、供热共用的电量,按照发电和供热消耗的热量比进行分摊,计算出供热与发电所用的厂用电量。
直接供热用电量有热泵用电Erb,不供热水的热电厂可能没有此项;直接发电用电量有循环水泵、凝结水泵用电Exn,此两类泵若无电能表者必须计划完善!
● 供热厂用电量 Egr=Erb+β×(E-Erb-Exn) (万千瓦时) ● 发电厂用电量
Efd=Exn+(1-β)×(E-Erb-Exn) (万千瓦时)
9、厂用电率
厂用电率有二种:供热厂用电率、发电厂用电率。希望用准确分摊计算。
egr=供热厂用电量/供热量=Egr / Qgr × (千瓦时/百万千焦)
● 发电厂用电率 efd=发电厂用电量/发电量=E / W ×(100%) (%)
● 供热厂用电率
10、标准煤耗率
标准煤耗率是整个指标计算的最终目的。分三项:供热标准煤耗率、发电标准煤耗率、供电标准煤耗率。
B
● 供热标准煤耗率 bgr=————(×1000) (kg/GJ)
Qfg
Bfd
● 发电标准煤耗率 bfd=————(×100) (g/kWh)
W
Bfd
● 供电标准煤耗率 bgd=—————— (×100) (g/kWh) W×(1-efd)
=bfd /(1-efd)
11、全厂总热效率、热电比
最后,又回到投入/产出上去了。
建热电厂必须满足“合格热电厂”的两个指标:全厂总热效率和热电比。 ①全厂总热效率按其定义是这样的:供出的热量加上发电转换的热量占耗煤热量的比率数,是对运行质量的考核。供热式汽轮发电机组的蒸汽流既发电又供热的常规热电联产,应符合下列指标:
供热量+供电量×3600
● 全厂总热效率 ηc=————————————————×100%, 年平均大于45%。
燃料总消耗量×燃料单位低热值
式中: 供热量—供出的总热量kJ;
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供电量—供出的总电量kWh; 3600——电热当量kJ / kWh;
燃料总消耗量—发电、供热消耗的总煤量kg;
燃料单位低热值—煤的低位发热量,用标煤时发热量=29308kJ/kg。
我们常常按供汽量(吨)、供电量(万千万时)、标煤量(吨)来填写报表,这时公式可写成:
供汽量(吨)×3+供电量(万千万时)×36
● 全厂总热效率 ηc = ———————————————————————×100%
总标煤耗量(吨)×29.308
式中:3——供出蒸汽热值,与供热参数有关,1吨汽大致合到2.9~3.1 GJ
36——电热当量,1万千瓦时合到36 GJ
②热电比的定义是:供热量与供电量转换的热量的比值。是量的考核。 公式表示:
供热量
● 热电比ω=———————————————×100%
供电量×3600(千焦/千瓦时)
式中: 供热量—供出的总热量kJ;
供电量—供出的总电量kWh; 3600——电热当量kJ / kWh;
(1)单机容量在50兆瓦以下的热电机组,其热电比年平均应大于100%;
(2)单机容量在50兆瓦至200兆瓦以下的热电机组,其热电比年平均应大于50%; (3)单机容量200兆瓦及以上抽汽凝汽两用供热机组,采暖期热电比应大于50%。
同样道理,如果按供汽量(吨)、供电量(万千瓦时)来表示的话,公式可写成:
供汽量(吨)×3
● 热电比ω=—————————————×100%
供电量(万千瓦时)×36
以上两个指标公式告诉我们,供汽量即热负荷在热电厂是很重要的,热负荷关系到热电厂能不能建,关系到热电厂怎样运行,关系到热电厂今后的效益,关系到热电厂的生存!
四、后记
自从地方热电厂在全国普及以来,2002年为止,单是6000kW以上的供热机组已达1937台。我们协鑫集团在九年内共建了24台,容量均在12MW以上。
由于热电机组品种较多,参数不同,涉及到两个产品,在计算消耗指标时带来不少困难。80年代开始,研究热电厂好处应该归电还是归热,计算方法用焓降法还是热量法,还是火用法,方法很多。在分摊方法上各抒己见。
我们按能源部《电力工业生产统计指标解释》基础上修订的2002年出版的《电力统计工作指南》为依据,介绍“热电厂主要技经指标”的计算办法,并介绍指标的校核办法,对差距过大的报表,可以及时纠正。
难免有误,请予指正。 ( 2004.6.9.)
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