《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》編制說明

目錄

1項目背景..................................................................................................1

1.1任務(wù)來源.....................................................................................1

1.2工作過程.....................................................................................1

2行業(yè)概況..................................................................................................2

3標(biāo)準(zhǔn)制訂的必要性..................................................................................4

4標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容..................................................................................5

4.1適用范圍和術(shù)語.........................................................................5

4.2基本原則.....................................................................................6

4.3耗差分析方法.............................................................................6

附錄A:100MW等級燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差因子.......................12

附錄B:200MW等級燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差因子.......................13

附錄C:400MW等級燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差因子.......................15

《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)對標(biāo)管理體系》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

1項目背景

1.1.任務(wù)來源

電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》的制定是根據(jù)

國能綜通科技[2017]52號文《關(guān)于印發(fā)2017年能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制

（修）訂計劃及英文版翻譯出版計劃的通知》的安排。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出，電力行業(yè)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委

員會歸口管理，計劃編號為20170546，由華電電力科學(xué)研究院有限

公司、杭州華電半山發(fā)電有限公司、湖北華電武昌熱電有限公司、東

南大學(xué)等單位制訂。

1.2.工作過程

標(biāo)準(zhǔn)制訂工作從2017年7月開始至今，可分為三個階段：

第一階段：成立起草小組

華電電力科學(xué)研究院有限公司接到標(biāo)準(zhǔn)制訂任務(wù)后，組織各參編

單位召開了標(biāo)準(zhǔn)制訂啟動會，成立了由專家和專業(yè)技術(shù)人員組成的標(biāo)

準(zhǔn)制訂起草小組。

第二階段：資料收集及分析

為做好標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，對國內(nèi)燃氣發(fā)電企業(yè)進行詳細地資料收

集及數(shù)據(jù)分析。經(jīng)過資料整理情況匯總，初步建立了標(biāo)準(zhǔn)修訂的大體

框架和編寫提綱。

第三階段：標(biāo)準(zhǔn)制訂草案起草

2017年10月-2018年6月，依照編寫提綱起草標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過反復(fù)

研討和修改形成制訂版征求意見稿。

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《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

2行業(yè)概況

自2003年國家首次打捆招標(biāo)引進重型燃機開始，我國燃氣發(fā)電

機組裝機容量得到快速發(fā)展，截至2016年底，全國燃氣發(fā)電機組裝

機容量達到7008萬kW（中電聯(lián)統(tǒng)計數(shù)據(jù)），占火力發(fā)電機組總裝機

容量的6.65%，（全口徑火力發(fā)電機組裝機容量為105388萬kW），近

五年年均增長14.5%，天然氣發(fā)電量為1881億kW·h，占火力發(fā)電

機組發(fā)電量的4.39%（全國火力發(fā)電機組總發(fā)電量42886億kW·h），

近五年年均增長17.7%。

圖12012-2016年我國燃氣發(fā)電機組裝機容量（數(shù)據(jù)來源：中電聯(lián)）

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《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

圖22012-2016年我國燃氣發(fā)電機組發(fā)電量（數(shù)據(jù)來源：中電聯(lián)）

2016年12月，國家發(fā)改委、國家能源局正式印發(fā)《電力發(fā)展“十

三五”規(guī)劃》，提出要有序發(fā)展天然氣發(fā)電，“十三五”期間燃氣發(fā)電

機組新增投產(chǎn)容量達到5000萬kW。同時，各地方政府也出臺了相

應(yīng)的電力規(guī)劃，如《浙江省電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出“適度推

進天然氣發(fā)電和分布式的發(fā)展，充分發(fā)揮現(xiàn)有天然氣發(fā)電機組的調(diào)峰

作用，適時建立調(diào)峰成本合理補償機制”。可以看出，未來一段時間

內(nèi)，我國的燃氣發(fā)電機組將會得到快速發(fā)展。

目前，我國重型燃機發(fā)電機組燃機機型以引進并國產(chǎn)化制造的通

用電氣公司（簡稱GE）、西門子股份公司（簡稱西門子）和三菱重工

株式會社（簡稱三菱）的E級、F級和H級燃氣輪機為主，機組布置

型式包含一拖一分軸、一拖一單軸和二拖一，容量等級可劃分為

100MW、200MW、400MW及600MW（二拖一機組容量等級按照整

套機組裝機容量的1/2確定）。其中，100MW等級以GE公司生產(chǎn)的

PG6111FA機型為主；200MW等級機型以GEPG9171E、西門子

SGT-2000E機型為主；400MW等級以GEPG9351FA、西門子

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《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

SGT-4000F、三菱M701F機型為主，600MW等級以GE公司9HA、

西門子公司SGT-8000H為主，目前國內(nèi)沒有已投運的600MW等級

燃氣發(fā)電機組。

3.標(biāo)準(zhǔn)制訂的必要性

為做好燃氣發(fā)電機組節(jié)能降耗工作，必須清楚掌握熱力系統(tǒng)中影

響機組運行的經(jīng)濟性環(huán)節(jié)，以及各環(huán)節(jié)影響機組經(jīng)濟性的具體量值，

從而使節(jié)能措施的制定具有針對性。

耗差分析作為研究分析火力發(fā)電機組發(fā)電設(shè)備和系統(tǒng)經(jīng)濟性變

化規(guī)律的技術(shù)手段，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于燃煤發(fā)電機組，目前，燃煤機組

指標(biāo)耗差分析已經(jīng)形成較為統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，給定了600MW、

300MW等不同等級機組參數(shù)變化對供電煤耗影響幅度的參考值。

然而，耗差分析在燃氣發(fā)電機組中的應(yīng)用較少，能耗指標(biāo)的診斷

分析比較薄弱，主要原因由以下兩個方面：（1）長期以來，燃氣發(fā)電

機組在各大發(fā)電集團裝機容量占比較小，且重型燃氣發(fā)電機組在我國

發(fā)展時間相對較短，發(fā)電企業(yè)將重心放在機組的安全可靠性方面，對

機組經(jīng)濟性方面的重視程度相對較??；（2）我國燃氣發(fā)電機組燃氣輪

機基本上來自國外三大主機設(shè)備廠商，能獲得的技術(shù)資料相對有限，

缺乏對熱力系統(tǒng)的全面優(yōu)化和研究，尤其是對熱力系統(tǒng)局部變化的經(jīng)

濟性定量分析研究。

鑒于我國燃氣發(fā)電機組裝機容量在火力發(fā)電機組裝機容量的比

重逐步增加，加強燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)的監(jiān)測，深入開展耗差分析

的研究應(yīng)用，提高燃氣發(fā)電機組的經(jīng)濟運行水平對提高能源利用水平

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《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

的作用越來越大。為規(guī)范燃氣發(fā)電機組的耗差分析，提高耗差分析工

作效率，統(tǒng)一燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析的相關(guān)定義、指標(biāo)體系

及方法，根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會的安排制定本

標(biāo)準(zhǔn)。

4標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容

4.1.適用范圍和術(shù)語

4.1.1.適用范圍

目前國內(nèi)燃氣發(fā)電以重型燃氣發(fā)電機組為主，以華電集團為例，

截至2017年12月，華電集團燃氣發(fā)電機組總裝機容量為1373.3萬

kW，其中重型燃氣輪發(fā)電機組裝機容量為1319.1萬kW，占燃氣發(fā)

電機組總裝機容量的96.73%；分布式燃氣發(fā)電機組總裝機容量為

44.62萬kW（航改機37.2萬kW，內(nèi)燃機7.42萬kW），占比3.27%。

可以看出，分布式燃氣發(fā)電機組占燃氣發(fā)電機組總裝機容量的比例較

小。另外，由于分布式燃氣發(fā)電機組與重型燃氣輪發(fā)電機組結(jié)構(gòu)型式、

機組運行特性差異較大，相關(guān)指標(biāo)難以統(tǒng)一，故暫將本標(biāo)準(zhǔn)的適用范

圍定為重型燃氣發(fā)電機組，即適用于100MW及以上燃氣發(fā)電機組能

耗指標(biāo)對標(biāo)管理。

4.1.2.術(shù)語

考慮國家能源局發(fā)布《火力發(fā)電廠技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)計算方法》（DL/T

904-2015），本次標(biāo)準(zhǔn)制訂采用關(guān)于發(fā)電廠用電率、燃氣輪機效率、

余熱鍋爐效率、蒸汽輪機效率等能耗指標(biāo)的定義。

另外，為充分考慮燃氣發(fā)電機組以及耗差分析技術(shù)的特點，本次

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《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

標(biāo)準(zhǔn)制訂定義了標(biāo)準(zhǔn)天然氣、發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)氣耗、供電標(biāo)準(zhǔn)氣耗、燃氣供

熱機組成本分攤比、壓氣機進氣壓損、壓氣機等熵壓縮效率、余熱鍋

爐煙氣側(cè)壓損、耗差、運行基準(zhǔn)值和耗差因子的定義及計算方法。

由于我國天然氣氣源較多（包括西氣、川氣、陜甘寧氣、LNG），

復(fù)雜多樣的天然氣對燃氣發(fā)電機組供電氣耗的統(tǒng)計影響較大，為消除

天然氣成分對供電氣耗的影響，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下甲烷的熱值為

標(biāo)準(zhǔn)天然氣的熱值。

4.2.基本原則

運用耗差分析對機組運行參數(shù)進行分析時，必須掌握以下原則：

（1）以每臺機組為基礎(chǔ)，根據(jù)機組表計、數(shù)據(jù)測試情況，確定參與

耗差分析的指標(biāo)；（2）耗差分析的運行參數(shù)或小指標(biāo)與基準(zhǔn)值的偏差

不宜過大，否則會造成較大的計算誤差。實踐證明，各耗差參數(shù)的基

準(zhǔn)值的偏差只要不超過50%，耗差分析結(jié)果就基本可靠；（3）耗差分

析以同一負荷為基本比較條件，各運行參數(shù)的基準(zhǔn)值以及基礎(chǔ)氣耗

（熱耗）應(yīng)是負荷的函數(shù)。

4.3.耗差分析方法

耗差分析即定量分析能耗指標(biāo)偏離運行基準(zhǔn)值時影響機組

熱耗率或氣耗率的程度。因此，燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析

的主要內(nèi)容包括三個方面：（1）哪些指標(biāo)需要進行耗差分析，即

耗差分析的指標(biāo)體系；（2）能耗指標(biāo)運行基準(zhǔn)值的確定；（3）耗

差計算模型，即耗差因子的分析確定。其中耗差因子的分析確定

是耗差分析的關(guān)鍵點。

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4.3.1.耗差分析指標(biāo)體系

為全面掌握燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)的耗差，便于確定影響機

組經(jīng)濟性的部位，需要建立層級分明的耗差分析指標(biāo)體系。本標(biāo)

準(zhǔn)根據(jù)燃氣發(fā)電機組的特點建立三級耗差分析指標(biāo)體系，包括機

組級綜合指標(biāo)、設(shè)備級綜合指標(biāo)以及運行指標(biāo)。機組級綜合指標(biāo)

包括負荷率、發(fā)電廠用電率；設(shè)備級綜合指標(biāo)包括：燃氣輪機效

率、余熱鍋爐效率和汽輪機效率；運行指標(biāo)包括：環(huán)境溫度、大

氣壓力、空氣相對濕度、壓氣機進氣壓損、壓氣機效率、燃氣輪

機排氣壓力、余熱鍋爐排煙溫度、余熱鍋爐煙氣側(cè)阻力、主蒸汽

溫度、主蒸汽壓力、再熱蒸汽溫度（三壓再熱蒸汽循環(huán)）、再熱

蒸汽壓損（三壓再熱蒸汽循環(huán)）、高壓級組效率、背壓、凝汽器

端差、循環(huán)水溫度、過冷度、低壓補汽溫度等。

4.3.2.運行基準(zhǔn)值

根據(jù)耗差分析的基本原理，應(yīng)用耗差分析必須要準(zhǔn)確確定能

耗指標(biāo)基準(zhǔn)值，根據(jù)指標(biāo)的特點，基準(zhǔn)值可通過以下三種方法確

定：（1）不宜通過優(yōu)化試驗確定的參數(shù)或制造廠已提供明確的設(shè)

計參數(shù)，如蒸汽溫度、蒸汽壓力、端差、過冷度以及運行環(huán)境條

件（包括大氣壓力、環(huán)境溫度、空氣相對濕度等），耗差分析基

準(zhǔn)值應(yīng)采用設(shè)計值；（2）對于優(yōu)化試驗中比較容易確定的參數(shù)，

如汽輪機背壓，采用優(yōu)化試驗確定其基準(zhǔn)值；（3）壓氣機效率、

燃氣輪機效率、汽輪機效率、蒸汽壓力、高壓級組效率、凝汽器

端差、燃氣輪機排氣壓力、汽輪機背壓等指標(biāo)可通過理論分析和

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《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

變工況計算確定基準(zhǔn)值。

4.3.3.耗差值計算

燃氣發(fā)電機組總耗差值應(yīng)是各能耗指標(biāo)單獨偏離目標(biāo)值造

成的氣耗（熱耗）偏差的代數(shù)和，如下列公式所示：

n

Δg=i=1Δgi（1）

式中：

Δg——為各能耗指標(biāo)偏離運行基準(zhǔn)值產(chǎn)生的總耗差，Nm3/

（MW·h）；

3

Δgi——為某能耗指標(biāo)偏離目標(biāo)值產(chǎn)生的耗差，Nm/(MW·h)，

可通過下列公式計算：

K

Δg=(M-M)×T×g（）

iaim100aim2

式中：

M——能耗指標(biāo)實際運行值；

Maim——能耗指標(biāo)運行基準(zhǔn)值；

gaim——供電氣耗基準(zhǔn)值，Nm3/（MW·h）；

KT——能耗指標(biāo)耗差因子，%，各容量等級燃氣發(fā)電機組額

定工況下運行指標(biāo)耗差因子見附錄。

需要說明的是，對于二拖一機組，燃氣輪機某一能耗指標(biāo)偏

離基準(zhǔn)值產(chǎn)生的耗差值根據(jù)燃氣輪機負荷加權(quán)平均計算。

4.3.4.耗差因子計算

針對不同的能耗指標(biāo)，燃氣發(fā)電機組耗差因子計算采用基本

公式法和變工況計算兩種方法，其中變工況計算借助熱力學(xué)仿真

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《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

計算軟件Thermoflow建模計算。

4.3.4.1.基本公式法

利用基本公式法的能耗指標(biāo)包括發(fā)電廠用電率、燃氣輪機效

率、余熱鍋爐效率、汽輪機效率和余熱鍋爐排煙溫度。

（1）發(fā)電廠用電率

發(fā)電廠用電率的耗差因子可直接通過下列公式計算求取。

gsf（）

gsg=Lfd3

1-

100

（2）燃氣輪機效率、余熱鍋爐效率和汽輪機效率

根據(jù)熱力學(xué)原理，可推導(dǎo)出燃氣發(fā)電機組效率與燃氣輪機效

率、余熱鍋爐效率及汽輪機效率的關(guān)系式。

①上位電站輸出功率

PH=QHηH（4）

式中，PH——上位電站輸出功率，kW；

QH——上位電站輸入熱量，kJ；

ηH——上位電站的效率，%；

②下位電站的輸出功率

PL=QLηL（5）

式中，PL——下位電站的輸出功率，kW；

QL——下位電站的輸入熱量，kJ；

ηL——下位電站的效率，%。

③下位循環(huán)電站的效率

ηL=ηbηstηgd（6）

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《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

式中，ηb——余熱鍋爐效率，%；

ηst——汽輪機效率，%；

ηgd——管道效率，%。

④聯(lián)合循環(huán)效率

PH+PLQHηH+QLηLQH1-ηHηL

ηcc===ηH+=ηH+(1-ηH)ηL

QHQHQH

（7）

上位電站的效率即是燃氣輪機的效率，則聯(lián)合循環(huán)機組的效

率可表示為：

ηcc=ηgt+(1-ηgt)ηbηstηgd（8）

根據(jù)公式（8）計算燃氣輪機效率、余熱鍋爐效率和汽輪機

效率的耗差因子。

（3）余熱鍋爐排煙溫度

余熱鍋爐排煙溫度偏離對機組氣耗（熱耗）的影響是通過計

算排煙溫度對余熱鍋爐效率的影響計算求取，計算公式如下：

t4-tpy

ηh=（9）

t-ta

4

式中：t4——余熱鍋爐進口煙氣溫度，℃；

tpy——余熱鍋爐排煙溫度，℃；

ta——環(huán)境溫度，℃。

4.3.4.2.變工況計算

利用變工況計算方法的能耗指標(biāo)包括：環(huán)境溫度、大氣壓力、

空氣相對濕度、壓氣機進氣壓損、壓氣機效率、燃氣輪機排氣壓

力、余熱鍋爐煙氣側(cè)阻力、主蒸汽溫度、主蒸汽壓力、再熱蒸汽

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《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

溫度（三壓再熱蒸汽循環(huán)）、再熱蒸汽壓損（三壓再熱蒸汽循環(huán)）、

高壓級組效率、中壓級組效率（三壓再熱汽輪機）、低壓級組效

率、背壓、凝汽器端差、循環(huán)水溫度、過冷度、低壓補汽溫度等。

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《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

附錄A:100MW等級燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差因子

目前，國內(nèi)100MW等級重型燃氣發(fā)電機組以GE公司生產(chǎn)的PG

6111FA型燃氣發(fā)電機組為主，本標(biāo)準(zhǔn)以該型號機組為研究對象，分

別對100MW容量等級的一拖一及二拖一燃氣發(fā)電機組進行耗差分析

研究，計算基準(zhǔn)參數(shù)為設(shè)備廠商提供的ISO工況的設(shè)計值，基準(zhǔn)參數(shù)

如表1所示，各能耗指標(biāo)耗差因子如表2所示。通過計算發(fā)現(xiàn)，環(huán)境

溫度對機組熱耗的影響關(guān)系曲線比較復(fù)雜，如圖3，只給出溫度單位

變化量的影響系數(shù)不夠準(zhǔn)確，因此本標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中將給定不同溫

度偏離量下的影響系數(shù)，如表3。

圖3環(huán)境溫度對機組熱耗的影響趨勢

（某F級單軸燃氣發(fā)電機組）

表1100MW燃氣發(fā)電機組耗差分析計算基準(zhǔn)

參數(shù)單位一拖一二拖一

聯(lián)合循環(huán)出力MW120240

環(huán)境溫度℃1515

大氣壓力kPa101.3101.3

相對濕度%60%60%

發(fā)電廠用電率%22

熱耗率kJ/kWh66616604

燃氣輪機效率%35.6535.03

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《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

汽輪機效率%34.5635.55

余熱鍋爐效率%87.0387.59

汽輪機背壓kPa5.25.08

循環(huán)水溫度℃2020

表2100MW等級燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差因子

供電標(biāo)準(zhǔn)氣耗變供電標(biāo)準(zhǔn)氣耗變

序化量(NM3/MW·h)化率（%）

參數(shù)參數(shù)變化

號120M240M120M240M

WWWW

1機組負荷偏差15%5.7095.5402.8012.742

2機組負荷偏差25%10.90710.4655.3525.179

3機組負荷偏差35%17.96717.2458.8158.534

5廠用電率增加0.1%（絕對變化量）0.2080.2060.1020.102

6燃氣輪機效率降低1%（絕對變化量）2.6322.5591.2911.267

7余熱鍋爐效率降低1%（絕對變化量）0.8130.8340.3990.413

8蒸汽輪機效率降低1%（絕對變化量）2.0482.0541.0051.017

9余熱鍋爐排煙溫度升高1℃0.1380.1420.0680.070

10大氣壓力升高1kPa0.3890.1930.1910.096

11相對濕度升高10%0.0070.0130.0030.007

12壓氣機進氣壓損增加10mmH2O0.0320.0380.0160.019

13燃氣透平排氣壓損增加10mmH2O0.0550.0560.0270.028

14壓氣機效率降低1%（絕對變化量）1.0980.9720.5390.481

余熱鍋爐煙氣側(cè)壓

15增加1kPa0.5740.5610.2820.278

損

16背壓升高1kPa1.0520.9620.5160.476

17循環(huán)水溫度升高1℃0.2940.2470.1440.122

18過冷度升高1℃0.0170.0310.0080.015

19端差升高1℃0.2960.2500.1450.124

20高壓主蒸汽溫度降低1℃0.0380.0310.0190.015

21高壓主蒸汽壓力降低1MPa1.4400.8530.7060.422

22高壓級組效率降低1%（絕對變化量）0.1840.1660.0900.082

23低壓級組效率降低1%（絕對變化量）0.3690.3850.1810.190

24低壓補汽溫度降低1℃0.0050.0010.0030.001

13

《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

表3環(huán)境溫度對100MW等級燃氣發(fā)電機組的影響

環(huán)境溫度偏差供電氣耗變化量(Nm3/MW·h)供電氣耗變化率(%)

序號

量（）

℃120MW240MW120MW240MW

1-243.8222.4911.8751.233

2-223.3972.1411.6671.060

3-202.9921.8051.4680.893

4-182.6071.4811.2790.733

5-162.2401.1711.0990.579

6-141.8930.8740.9290.432

7-121.5650.5900.7680.292

8-101.2560.3860.6160.191

9-80.9660.2640.4740.131

10-60.6960.1640.3410.081

11-40.4450.0870.2180.043

12-20.2130.0320.1040.016

132-0.075-0.010-0.037-0.005

144-0.1030.002-0.0510.001

156-0.0960.037-0.0470.018

168-0.0540.095-0.0260.047

17100.0240.1740.0120.086

18120.1360.2760.0670.137

19140.2830.4010.1390.198

20160.4660.5470.2290.271

21180.6830.7160.3350.355

22200.9360.9080.4590.449

23221.2241.1220.6000.555

24241.5471.3580.7590.672

14

《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

附錄B:200MW等級燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差因子

目前，國內(nèi)200MW等級重型燃氣發(fā)電機組以GE公司生產(chǎn)的PG

9171E和西門子公司生產(chǎn)的SGT5-2000E型燃氣發(fā)電機組為主，本標(biāo)

準(zhǔn)以這兩種型號機組為對象開展200MW燃氣發(fā)電機組耗差分析研究，

計算基準(zhǔn)參數(shù)為設(shè)備廠商提供的性能保證工況的設(shè)計值，基準(zhǔn)參數(shù)如

表4所示，各能耗指標(biāo)耗差因子如表5所示，環(huán)境溫度影響系數(shù)如表

6所示。

表4200MW等級燃氣發(fā)電機組耗差分析計算基準(zhǔn)

參數(shù)單位PG9171ESGT-2000E

聯(lián)合循環(huán)出力MW185250

環(huán)境溫度℃1515

大氣壓力kPa101.3101.3

相對濕度%6060

發(fā)電廠用電率%22

熱耗率kJ/kWh70056869

聯(lián)合循環(huán)效率%51.3952.41

燃氣輪機效率%33.6834.59

汽輪機效率%32.6133.24

余熱鍋爐效率%83.1683.15

背壓kPa5.44.9

循環(huán)水溫度℃2020

表5200MW等級燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差因子

供電標(biāo)準(zhǔn)氣耗變化供電標(biāo)準(zhǔn)氣耗變化

序量(NM3/MW·h)率（%）

參數(shù)參數(shù)變化

號

PG9171SGT-2000PG9171SGT-2000

EEEE

1機組負荷偏差15%5.8313.9832.7211.905

2機組負荷偏差25%11.1867.4735.2193.574

3機組負荷偏差35%18.44313.3288.6056.375

增加0.1%（絕對變化

4廠用電率0.2190.2130.1020.102

量）

5燃氣輪機效率降低1%（絕對變化量）3.0672.8961.4311.385

15

《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

6余熱鍋爐效率降低1%（絕對變化量）0.8850.8540.4130.408

7蒸汽輪機效率降低1%（絕對變化量）2.2582.1271.0531.017

余熱鍋爐排煙溫

8升高1℃0.1670.1610.0780.077

度

9大氣壓力升高1kPa0.2160.0260.1010.013

10相對濕度升高10%0.0290.0010.0130.001

11壓氣機進氣壓損增加10mmH2O0.0220.0240.0100.012

燃氣透平排氣壓

12增加10mmH2O0.0470.0350.0220.017

損

13壓氣機效率降低1%（絕對變化量）1.3121.2820.6120.613

余熱鍋爐煙氣側(cè)

14增加1kPa0.4510.3790.2100.181

壓損

15背壓升高1kPa1.1511.1230.5370.537

16循環(huán)水溫度升高1℃0.3130.2440.1460.117

17過冷度升高1℃0.0310.0310.0140.015

18端差升高1℃0.3280.2560.1530.122

19高壓主蒸汽溫度降低1℃0.0340.0350.0160.017

20高壓主蒸汽壓力降低1MPa2.3091.5151.0770.725

21高壓級組效率降低1%（絕對變化量）0.1600.1350.0750.065

22低壓級組效率降低1%（絕對變化量）0.4140.3870.1930.185

23低壓補汽溫度降低1℃0.0030.0050.0010.002

表6環(huán)境溫度對200MW等級燃氣發(fā)電機組的影響

環(huán)境溫度偏差供電氣耗變化量(Nm3/MWh)供電氣耗變化率(%)

序號

量（℃）

185MW250MW185MW250MW

1-242.0993.0880.9791.477

2-221.9302.8250.9001.351

3-201.7552.5420.8191.216

4-181.5762.2470.7351.075

5-161.3941.9460.6510.931

6-141.2111.6480.5650.788

7-121.0281.3560.4790.649

8-100.8461.0770.3950.515

9-80.6660.8150.3110.390

10-60.4900.5740.2290.275

11-40.3200.3560.1490.170

12-20.1560.1640.0730.079

132-0.147-0.136-0.068-0.065

16

《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

144-0.283-0.244-0.132-0.117

156-0.407-0.324-0.190-0.155

168-0.518-0.378-0.242-0.181

1710-0.614-0.407-0.286-0.195

1812-0.694-0.414-0.324-0.198

1914-0.757-0.404-0.353-0.193

2016-0.801-0.379-0.374-0.181

2118-0.825-0.346-0.385-0.165

2220-0.828-0.309-0.386-0.148

2322-0.808-0.275-0.377-0.131

2424-0.764-0.250-0.356-0.120

17

《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

附錄C:400MW等級燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差因子

目前，國內(nèi)400MW等級重型燃氣發(fā)電機組以GE公司生產(chǎn)的PG

99351FA、西門子公司生產(chǎn)的SGT5-4000F和三菱公司生產(chǎn)的M701F

型燃氣發(fā)電機組為主，本標(biāo)準(zhǔn)以這三種型號機組為對象，分別對

400MW容量等級的一拖一及二拖一燃氣發(fā)電機組進行耗差分析研究，

計算基準(zhǔn)參數(shù)為設(shè)備廠商提供的性能保證工況的設(shè)計值，基準(zhǔn)參數(shù)如

表7所示，各能耗指標(biāo)耗差因子如表8所示，環(huán)境溫度影響系數(shù)如表

9所示。

表7400MW等級燃氣發(fā)電機組耗差分析計算基準(zhǔn)

PG9351FASGT5-4000FM701F4

參數(shù)單位

一拖一二拖一一拖一二拖一一拖一

聯(lián)合循環(huán)出力MW390780430830480

環(huán)境溫度℃1515151515

大氣壓力kPa101.3101.3101.3101.3101.3

相對濕度%606060%6060

發(fā)電廠用電率%1.81.81.81.81.8

熱耗率kJ/kWh62676307612262326065

聯(lián)合循環(huán)效率%57.4557.0858.857.770.5936

燃氣輪機效率%36.9636.8939.4638.550.3946

汽輪機效率%37.4337.637.5937.890.3806

余熱鍋爐效率%87.1586.0786.383.870.876

背壓kPa4.94.94.94.94.9

循環(huán)水溫度℃2020202020

18

《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)對標(biāo)管理體系》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

表8400MW等級燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差因子

供電標(biāo)準(zhǔn)氣耗變化量(NM3/（MW·h）)供電標(biāo)準(zhǔn)氣耗變化率(%)

序號參數(shù)參數(shù)變化

390MW430MW480MW780MW830MW390MW430MW480MW780MW830MW

1機組負荷偏差15%4.3465.2924.0434.8975.1122.2712.8312.1832.5432.686

2機組負荷偏差25%8.2179.3227.0478.9447.5234.2944.9873.8054.6443.953

3機組負荷偏差35%13.44415.19411.19014.35413.2807.0258.1286.0427.4546.979

4廠用電率增加0.1%（絕對變量）0.1950.1900.1890.1960.1940.1020.1020.1020.1020.102

5燃氣輪機效率降低1%（絕對變化量）2.2792.1722.1052.3112.2711.1911.1621.1361.2001.194

6余熱鍋爐效率降低1%（絕對變化量）0.7750.7100.7060.7870.7530.4050.3800.3810.4090.396

7蒸汽輪機效率降低1%（絕對變化量）1.8041.6301.6251.8021.6660.9430.8720.8770.9350.876

8余熱鍋爐排煙溫度升高1℃0.1310.1250.1200.1330.1330.0680.0670.0650.0690.070

9大氣壓力升高1kPa0.1380.1250.1160.1500.1480.0720.0670.0630.0780.078

10相對濕度升高10%0.0180.0150.0160.0180.0150.0100.0080.0090.0100.008

11壓氣機進氣壓損增加10mmH2O0.0110.0170.0190.0210.0270.0060.0090.0100.0110.014

12燃氣透平排氣壓損增加10mmH2O0.0290.0350.0270.0310.0470.0150.0190.0140.0160.025

13壓氣機效率降低1%（絕對變化量）0.8810.7750.8660.8980.9140.4600.4150.4680.4660.480

14余熱鍋爐煙氣側(cè)壓損增加1kPa0.3100.0410.2620.3120.4700.1620.0220.1420.1620.247

15背壓升高1kPa0.9110.9310.8890.7020.7550.4760.4980.4800.3650.397

16循環(huán)水溫度升高1℃0.2250.1830.1520.2320.2130.1170.0980.0820.1210.112

17過冷度升高1℃0.0110.0110.0090.0110.0120.0060.0060.0050.0060.006

19

《燃氣發(fā)電機組能耗指標(biāo)耗差分析》標(biāo)準(zhǔn)編制說明

供電標(biāo)準(zhǔn)氣耗變化量(NM3/（MW·h）)供電標(biāo)準(zhǔn)氣耗變化率(%)

序號參數(shù)參數(shù)變化

390MW430MW480MW780MW830MW390MW430MW480MW780MW830MW

18端差升高1℃0.2340.2090.2060.2510.1950.1220.