電站鍋爐熱效率實(shí)時(shí)在線監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則-編制說明

PAGE《電站鍋爐熱效率實(shí)時(shí)在線監(jiān)測技術(shù)導(dǎo)則》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說明工作簡況、簡要過程，包括任務(wù)來源、主要參加單位、協(xié)作單位、主要工作過程、主要起草人、工作組成員及其所做的工作等；（1）任務(wù)來源：2020年10月15日中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)國家能源局2020年能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂及外文版翻譯計(jì)劃的通知（中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)[2020]225號(hào)）（2））主要參加單位：國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院（3）協(xié)作單位：無（4）主要工作過程：1）、2020年10月中電聯(lián)發(fā)文標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)后，11月初初步組建標(biāo)準(zhǔn)編寫工作組，并學(xué)習(xí)GB/T1.1-2020標(biāo)準(zhǔn)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則，于2020年12月初派2位工作組成員參加中電聯(lián)技術(shù)服務(wù)中心組織的2020年電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編寫培訓(xùn)。培訓(xùn)結(jié)束后編寫工作組對(duì)照新的標(biāo)準(zhǔn)編寫要求進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)草案的修改。2）、2021年3月5日召開標(biāo)準(zhǔn)編寫啟動(dòng)會(huì)，并邀請(qǐng)有關(guān)專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行討論。啟動(dòng)會(huì)上正式組建標(biāo)準(zhǔn)編寫工作組，明確工作組成員的分工。標(biāo)準(zhǔn)編寫組成員分工如下：編寫組負(fù)責(zé)人：呂洪坤工作組成員：呂洪坤、張曉龍、應(yīng)明良、茅建波、劉文勝、童家麟、徐小瓊、陳小波、樓可煒工作組成員分工：呂洪坤：全面負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)編制工作，根據(jù)專用算法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容編寫進(jìn)行全面指導(dǎo)。應(yīng)明良、張曉龍、茅建波、劉文勝、童家麟、徐小瓊、陳小波：具體負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的編寫。張曉龍：負(fù)責(zé)對(duì)使用的計(jì)算方法進(jìn)行驗(yàn)證。樓可煒：具體負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于再熱蒸汽流量計(jì)算方法的編寫。啟動(dòng)會(huì)上確定了標(biāo)準(zhǔn)編寫的工作計(jì)劃，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的初稿編寫完成、形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿時(shí)間進(jìn)行了明確。啟動(dòng)會(huì)會(huì)根據(jù)專家意見對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，計(jì)劃4月中旬再次召開標(biāo)準(zhǔn)討論會(huì)，要求在此之前完成標(biāo)準(zhǔn)初稿，5月底前根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)討論會(huì)專家意見進(jìn)行修改形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿提交電力行業(yè)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)秘書處。啟動(dòng)會(huì)上有關(guān)專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)編寫的格式、具體內(nèi)容提出了修改意見。專家建議增加鍋爐熱力邊界圖，以明確鍋爐出口定義。建議增加典型汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)圖，以便再熱蒸汽流量計(jì)算。3）、4月19日標(biāo)準(zhǔn)編寫工作組成員再次集中，進(jìn)行文本的修改討論，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的部分內(nèi)容進(jìn)行修改，形成征求意見稿初稿。4）、5月17日編寫組提交標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿給標(biāo)委會(huì)秘書處進(jìn)行規(guī)范性檢查。6月11日收到標(biāo)委會(huì)秘書處返回的修改要求。編寫組成員討論修改后于6月15日提交標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定主要內(nèi)容（如技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、公式、性能要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等）的論據(jù)（包括試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)），修訂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)列出與原標(biāo)準(zhǔn)的主要差異和理由；本文件規(guī)定了燃用煤、油、氣（主要指天然氣）和生物質(zhì)燃料的電站鍋爐的鍋爐熱效率實(shí)時(shí)在線計(jì)算方法。本文件適用于蒸汽流量不小于35t/h，蒸汽壓力不低于3.8MPa，蒸汽溫度不低于440℃的電站鍋爐。其它用途鍋爐也可參照本導(dǎo)則執(zhí)行。考慮到本文件對(duì)電站鍋爐的熱效率進(jìn)行在線計(jì)算，故適用范圍采用《電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程》（GB/T10184-2015）的適用范圍。本標(biāo)準(zhǔn)通過根據(jù)獲得的有效輸出熱量和總輸出熱量獲取鍋爐熱效率，采集機(jī)組汽水系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控參數(shù)、利用在線飛灰含碳量測量裝置數(shù)據(jù)，能夠在不進(jìn)行煤質(zhì)測試的情況下，方便得到鍋爐熱效率。獲取鍋爐的過熱蒸汽吸收的能量Qgq、再熱蒸汽吸收的熱量Qzq、鍋爐熱力邊界出口煙氣所輸出的能量Qpy、鍋爐熱力邊界出口飛灰所輸出的能量Qfh、鍋爐熱力邊界出口爐渣所輸出的熱量Qlz、鍋爐的散熱損失Qsr、鍋爐排污水所輸出的能量Qpw獲取鍋爐末級(jí)過熱器出口蒸汽流量、鍋爐末級(jí)過熱器出口蒸汽所具有的熱焓值、省煤器入口給水流量測點(diǎn)之前噴入鍋爐水側(cè)的各級(jí)減溫水流量、省煤器入口給水流量測點(diǎn)之前噴入鍋爐水側(cè)的減溫水級(jí)數(shù)、省煤器入口給水所具有的熱焓值、省煤器入口給水流量測點(diǎn)之前噴入鍋爐水側(cè)的各級(jí)減溫水所具有的熱焓值；再熱器進(jìn)口的蒸汽流量、再熱器水側(cè)噴入的減溫水量、再熱器出口蒸汽所具有的熱焓值、再熱器進(jìn)口蒸汽所具有的熱焓值和再熱器減溫水所具有的熱焓值；鍋爐熱力邊界出口的煙氣量，吹灰蒸汽流量，鍋爐熱力邊界入口空氣溫度，鍋爐熱力邊界出口煙氣溫度，吹灰蒸汽流量，鍋爐熱力邊界出口扣除吹灰蒸汽影響之后煙氣從t0到tpy的平均定壓比熱，1.24Dch主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況的分析、綜述報(bào)告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，和預(yù)期達(dá)到的效果；驗(yàn)證分析：按照本標(biāo)準(zhǔn)方法，對(duì)浙江省20臺(tái)火力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行長時(shí)間連續(xù)監(jiān)測，能夠快速跟隨和響應(yīng)機(jī)組實(shí)時(shí)工況變化，在線計(jì)算得到實(shí)時(shí)鍋爐熱效率，時(shí)效性滿足實(shí)時(shí)在線監(jiān)測要求。以浙江省某1000MW超超臨界燃煤機(jī)組為例，鍋爐為超超臨界、中間一次再熱，采用尾部煙道擋板和噴水調(diào)溫，墻式燃燒，單爐膛π型露天布置，固態(tài)排渣，平衡通風(fēng)。汽輪機(jī)為超超臨界、反動(dòng)式、四缸四排汽、單背壓、凝汽式汽輪機(jī)。在某一天機(jī)組負(fù)荷470MW~1000MW范圍時(shí)，鍋爐熱效率在93.5~94.5%左右，與不同負(fù)荷的鍋爐性能試驗(yàn)工況結(jié)果比，基本吻合，見圖1。圖1不同機(jī)組負(fù)荷下鍋爐熱效率實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果與性能試驗(yàn)工況結(jié)果對(duì)比技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證：無預(yù)期達(dá)到的效果：電力行業(yè)內(nèi)不同容量、不同類型、不同燃料特性的火力發(fā)電機(jī)組均可按照本標(biāo)準(zhǔn)方法實(shí)現(xiàn)鍋爐效率在線監(jiān)測。采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度，與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況，或與測試的國外樣品、樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比情況；本標(biāo)準(zhǔn)采用專用的計(jì)算方法，沒有采用《電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程》（GB/T10184-2015）和國外標(biāo)準(zhǔn)。與《電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程》（GB/T10184-2015）不同，本標(biāo)準(zhǔn)通過獲取鍋爐的有效輸出熱量和總輸出熱量得到鍋爐的熱效率。采用了獨(dú)有的鍋爐熱效率算法，通過采集機(jī)組汽水、煙風(fēng)等系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，利用在線飛灰含碳量測量等裝置，無需煤質(zhì)即可根據(jù)有效輸出熱量和總輸出熱量，計(jì)算出鍋爐熱效率，滿足實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性要求。與現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性；無重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)；無本標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性（僅工程建設(shè)類）或推薦性標(biāo)準(zhǔn)的建議；本標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，主要推薦了電站鍋爐熱效率的在線計(jì)算方法以及數(shù)據(jù)采集來源。貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議（包括組織措施、技術(shù)措施、過渡辦法等內(nèi)容）；本標(biāo)準(zhǔn)為電站鍋爐熱效率的在線計(jì)算方法提供了一套基礎(chǔ)的計(jì)算方式，并推薦了數(shù)據(jù)采集來源，通過采集機(jī)組汽水、煙風(fēng)等系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，利用在線飛灰含碳量測量等裝置，無需煤質(zhì)即可根據(jù)有效輸出熱量和總輸出熱量，計(jì)算出鍋爐熱效率，滿足實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性要求。利用本標(biāo)準(zhǔn)方法可依托于DCS、SIS、MIS等控制、信息系統(tǒng)，對(duì)發(fā)電生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理與計(jì)算，以獲取機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的相關(guān)指標(biāo)，并通過對(duì)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的分析、診斷和優(yōu)化指導(dǎo)，以提高火力發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議；無重要內(nèi)容的解釋和其它應(yīng)予說明的事項(xiàng)。本標(biāo)準(zhǔn)涉及到“一種鍋爐熱效率獲取方法”（專利號(hào)：ZL201611264986.9）授權(quán)專利。對(duì)于固態(tài)排渣煤粉爐，由于爐渣質(zhì)量只占灰渣總量的10%，且沒有爐渣可燃物含量在線測量裝置，爐渣可燃物含量取值可為飛灰可燃物含量。故在公式（10）中予以簡化。項(xiàng)目編號(hào)：能源20200