火力发电厂性能指标一致化问题的思考和建议

朱 军

(西北电力设计院，陕西 西安 710075)

火力发电厂性能指标一致化问题的思考和建议

朱 军

(西北电力设计院，陕西 西安 710075)

针对火力发电厂纯凝汽式机组主要性能指标计算的影响因素，结合国内外不同标准对于机组工况的定义，提出了性能指标计算取值过程当中存在的工况不一致的问题，分析了问题存在的原因，提出了解决问题的建议。

机组；工况；考核；性能；指标。

1 概述

火力发电厂纯凝汽式机组性能指标一般包括全厂热效率、发电标准煤耗率、全厂厂用电率、供电标准煤耗率以及每百万千瓦容量耗水量。国内外火力发电厂建设过程当中，客户对于电厂的这些性能指标十分关注，并作为对于电厂运行管理的考核指标，也作为对设计方或总承包方重要的考核和罚款依据。因此，在设计过程当中，对于这些性能指标的确定、计算和控制应予以高度重视，并以此为核心开展方案设计优化工作。

2 影响火力发电厂设计性能指标的因素

火力发电厂纯凝汽式机组发电标准煤耗率和供电标准煤耗率的计算公式如下：

bfd为发电设计标准煤耗率，单位为g/(kW. h)；ηq.r为汽轮发电机组热效率，单位为%；ηgl为锅炉效率，单位为%；ηgd为管道效率，单位为%；qjr.r为汽轮发电机组设计热耗率,单位为kJ/(kW.h)； bgd为供电设计标准煤耗率，单位为g/(kW.h)； ed为厂用电率，单位为%。

从以上计算公式可以看出，影响电厂发电设计标准煤耗率和供电设计标准煤耗率的因素主要有锅炉效率、管道效率、汽轮机设计热耗率以及厂用电率。

3 影响因素的确定及存在问题

3.1 影响因素

⑴ 锅炉效率的取值

在锅炉技术协议当中，一般要求锅炉厂在锅炉BRL工况下的锅炉效率作为其保证值。锅炉在BRL工况下对应的蒸发量与汽轮机TRL和TMCR工况下的汽机进汽量是一致的。在计算发电标准煤耗率的时候，我们一般取用锅炉保证效率作为锅炉效率的取值。

⑵ 汽轮机热耗率的取值

在汽轮机技术协议当中，一般要求汽轮机厂在汽轮机THA工况下的汽轮机热耗率作为其保证值，而汽轮机THA工况对应的汽轮机进汽量比TRL或TMCR工况下的汽轮机进汽量要小5%～8%。在计算发电标准煤耗率的时候，我们一般取用汽轮机保证热耗率作为汽轮机热耗率的取值。

⑶ 管道效率

我们一般取98%～99%。

⑷ 厂用电率

厂用电率是指经常连续运行负荷的厂用计算功率占发电机额定功率的百分比。厂用电率的计算与各工艺系统辅机选型有关，通常情况下，各辅机是按照最大工况下的主机参数选择的，比如凝结水泵、开闭式冷却水泵等是按照汽轮机VWO工况进行选择；锅炉磨煤机是按照锅炉BMCR工况进行选择；一次风机、送风机和引风机是按照TB点进行选择；其它辅机也是按照主机在最大负荷下运行所需要的介质进行选择，其对应的轴功率也是最大工况的轴功率，而作为分母的发电机功率却又是额定功率。因此，计算出来的厂用电率是一个不对应特定工况的数值，而在计算供电标准煤耗率时，我们一般采用该厂用电率的计算值。

3.2 存在问题

通过以上分析，我们可以发现以下几个问题：

⑴在计算发电标准煤耗率时，汽轮机热耗率和锅炉效率采用了二个不同工况的保证值，故计算出来的发电标准煤耗率值是不对应任何特定的工况。

⑵厂用电率的计算过程当中，分子与分母的数值也是处于不同的工况，计算出来的厂用电率既不对应最大工况，也不对应额定工况。

⑶通过“不对应任何特定工况” 的发电标准煤耗率值和“不对应任何特定工况”的厂用电率所计算得到的供电标准煤耗率也是一个虚拟的数值。

4 火力发电厂纯凝汽式机组性能指标计算的建议

发电标准煤耗率、厂用电率和供电标准煤耗率是国内外火力发电工程当中十分重要的考核指标，也是作为衡量运行管理水平的重要指标。精细化的管理必然要求精细化的设计，而对于这些重要指标的提出也需要科学化和精细化。关于目前火力发电厂纯凝汽式机组性能指标计算当中存在的这些问题，结合国内外关于汽轮机工况定义的有关规定，笔者提出以下建议：

⑴锅炉保证效率和汽轮机保证热耗率应在同一工况，以汽轮机保证热耗率工况为基础，确定对应锅炉蒸发量下锅炉的保证效率。

按照IEC60045-1标准，汽轮机额定功率就是汽轮机最大连续功率(TMCR)，同时也是汽轮机热耗率保证工况。基于这样的工况定义，锅炉效率保证工况(BRL)对应的蒸汽量也与汽轮机热耗率保证工况相一致，使得计算出来的发电煤耗与机组工况相对应，具有现实意义。

按照GB 5578-2007标准，汽轮机热耗率考核工况和计算公式需在合同中明确。为了计算出对应的发电煤耗率，一种方法是将锅炉的保证效率工况与汽轮机THA工况一致，另一种方法是将汽轮机热耗率考核工况定义在TMCR工况。

⑵在计算厂用电率时，除了计算选择设备所规定的最大工况(VWO、BMCR、TB)对应的设备轴功率以外，还应计算出对应汽轮机TMCR工况或THA工况及锅炉对应此工况蒸发量下各主要辅机的轴功率，前者可称之为设计厂用电率，后者可称为考核厂用电率。

⑶通过同一工况的发电标准煤耗率和考核厂用电率，就可计算出同一工况下的供电标准煤耗率，这种供电标准煤耗率才对电厂的运行考核具有现实意义。

[1] IEC 60045-1：1991， 汽轮机 第1部分：规范[S].

[2] GB/T 5578-2007，固定式发电用汽轮机规范[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

朱军(1963-)，男，陕西杨陵人，教授级高级工程师，总工程师。