EPC廠用電性能考核與計(jì)算

【摘要】論述由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推論的廠用電耗計(jì)算方法，提出廠用電性能考核影響因素。

【關(guān)鍵詞】廠用電耗；廠用電率；凈出力；性能考核

引言

廠用電耗、廠用電率是衡量發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)之一，是EPC承包商投標(biāo)項(xiàng)目重要的競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)之一，同時(shí)也是項(xiàng)目性能考核的重要罰款指標(biāo)之一。廠用電耗計(jì)算是確定機(jī)組性能保證值的依據(jù)。廠用電耗計(jì)算的準(zhǔn)確性對(duì)于EPC項(xiàng)目具有重要意義。

一、廠用電耗計(jì)算方法

發(fā)電廠設(shè)計(jì)廠用電率是年機(jī)爐發(fā)電和供熱所需的自用電能消耗量分別與同一時(shí)期對(duì)應(yīng)機(jī)組發(fā)電量和供熱量的比值。我國(guó)規(guī)范中現(xiàn)行廠用電電耗估算方法，其計(jì)算負(fù)荷包含換算系數(shù)法和最大軸功率法，其中的換算系數(shù)根據(jù)機(jī)組容量、負(fù)荷類(lèi)型各有不同，廠用電耗估算是通過(guò)對(duì)大量國(guó)內(nèi)電廠調(diào)查做出的經(jīng)驗(yàn)估算公式，是全年平均廠用電耗，且未考慮高廠變、主變等設(shè)備損耗。具體內(nèi)容見(jiàn)DLT 5153-2002在此不再詳述。

國(guó)內(nèi)項(xiàng)目考核的指標(biāo)是廠用電率；而國(guó)外EPC總承包項(xiàng)目考核的是機(jī)組在考核工況下的凈出力，凈出力=發(fā)電機(jī)端測(cè)得出力-勵(lì)磁設(shè)備電耗-廠用電耗-主變損耗-高廠變損耗-起備變損耗，因凈出力的測(cè)量位置一般在發(fā)電機(jī)端子、主變變壓器高壓側(cè)，所以廠用電耗也包括了主變、廠用變壓器甚至起動(dòng)備用變壓器的損耗。對(duì)于國(guó)外EPC項(xiàng)目，為從發(fā)電機(jī)額定出力直觀得到凈出力，本文定義：廠用電率=（發(fā)電機(jī)額定出力-凈出力）/發(fā)電機(jī)額定出力（注：發(fā)電機(jī)額定出力是否為扣除勵(lì)磁設(shè)備電耗需進(jìn)行約定）。考核工況是指在規(guī)定的設(shè)計(jì)環(huán)境溫度，冷卻水溫度，相對(duì)濕度，大氣壓力，和燃料的情況下，要求機(jī)組達(dá)到一定的性能，通常是要求發(fā)電機(jī)組達(dá)到最大連續(xù)出力（TMCR）。

根據(jù)國(guó)內(nèi)規(guī)范，結(jié)合國(guó)外EPC項(xiàng)目廠用電性能考核的特點(diǎn)，和實(shí)際測(cè)量情況，本文推論出新的廠用電耗/率計(jì)算方法-部分軸功率法。

部分軸功率法，采用TMCR（考核工況）軸功率計(jì)算與換算系數(shù)相結(jié)合的方法。主要幾點(diǎn)與換算系數(shù)法不同之處如下：

1.高壓電動(dòng)機(jī)采用TMCR軸功率計(jì)算，低壓負(fù)荷采用換算系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。如某600MW機(jī)組引風(fēng)機(jī)TMCR工況軸功率為2384.6kW（聯(lián)軸器效率已考慮），電動(dòng)機(jī)額定容量為4000kW，電動(dòng)機(jī)額定效率為96.4%，查電動(dòng)機(jī)效率曲線(xiàn)得此時(shí)電動(dòng)機(jī)效率約為95.8%，則引風(fēng)機(jī)組電耗為2384.6/95.8%≈2489.2kW。

2.計(jì)列變壓器，封閉母線(xiàn)等電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行損耗。

3.對(duì)不連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備予以考慮運(yùn)行系數(shù)；如輸煤系統(tǒng)，可按照滿(mǎn)足機(jī)組考核工況耗煤量設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間與性能考核時(shí)間的比值來(lái)取系數(shù)。

4.對(duì)不參與廠用電考核的負(fù)荷不予計(jì)算。

此計(jì)算方法從理論上是與實(shí)際情況是較貼近的。

二、對(duì)各類(lèi)輔機(jī)電耗所占比重的分析

以多個(gè)600MW級(jí)機(jī)組為例，統(tǒng)計(jì)各系統(tǒng)設(shè)備，尤其是高壓電動(dòng)機(jī)電耗占總電耗的比例，如下：

汽機(jī)高壓輔機(jī)權(quán)重8%~11%

鍋爐高壓輔機(jī)權(quán)重24%~31%

磨煤機(jī)權(quán)重8%~8%（中速磨）

23%（鋼球磨）

輸煤、除灰高壓輔機(jī)權(quán)重1.3%~3%

水工高壓輔機(jī)權(quán)重21%~32%

除塵負(fù)荷權(quán)重2.5%~4.5%

各類(lèi)低壓輔機(jī)權(quán)重5%~17%

電控專(zhuān)業(yè)權(quán)重5%~7%

可見(jiàn)高壓電動(dòng)機(jī)所占比重非常大，各高壓電動(dòng)機(jī)的和占總電耗的73%~88%，所以對(duì)高壓負(fù)荷采用考核工況的實(shí)際軸功率進(jìn)行計(jì)算所提高的準(zhǔn)確程度對(duì)整體電耗性能保證值具有重要影響。

三、性能測(cè)試方法

性能測(cè)試方法依據(jù)合同多有不同，一般情況為采用設(shè)計(jì)煤，機(jī)組運(yùn)行在額定出力的情況下，用計(jì)量表對(duì)發(fā)電機(jī)端子、主變變壓器高壓側(cè)等關(guān)口進(jìn)行測(cè)量，以獲取廠用電耗和凈出力?？己藭r(shí)間應(yīng)根據(jù)合同要求和考核辦法確定，有些工程受到電網(wǎng)原因限制考核時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)，一般考核時(shí)間在幾個(gè)小時(shí)到十幾個(gè)小時(shí)比較常見(jiàn)。

四、對(duì)影響設(shè)備電耗的外部因素進(jìn)行分析

廠用電性能考核時(shí)的實(shí)際環(huán)境條件、煤質(zhì)不可能與設(shè)計(jì)工況完全一致。而環(huán)境條件、煤質(zhì)對(duì)主輔機(jī)電耗是有一定影響的，如煤的發(fā)熱量降低，鍋爐耗煤量將增加，磨煤機(jī)電耗將增大；環(huán)境溫度、濕度和大氣壓力高時(shí)，循環(huán)水溫度將會(huì)提高，機(jī)組背壓提高，達(dá)到額定出力時(shí)機(jī)組進(jìn)汽量增大，鍋爐蒸發(fā)量增大，循環(huán)水泵、一次風(fēng)機(jī)等電耗會(huì)增加。單一外部條件的變化很容易對(duì)廠用電耗的影響作出定性分析，但煤質(zhì)的變化比較復(fù)雜，往往是多種成分同時(shí)變化，這就需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析才有可能找到規(guī)律。當(dāng)實(shí)測(cè)環(huán)境條件與性能考核設(shè)計(jì)工況有較大差別是，便有必要對(duì)主輔機(jī)電耗進(jìn)行相應(yīng)的修正，以保證性能指標(biāo)的正確性和準(zhǔn)確性。

五、結(jié)語(yǔ)

計(jì)算方法僅是以理論為依據(jù)，在實(shí)際測(cè)試時(shí)因?yàn)榘惭b誤差，設(shè)備性能差異，表計(jì)誤差等得到的數(shù)據(jù)會(huì)與理論值存在差異。先進(jìn)的計(jì)算方法對(duì)EPC項(xiàng)目廠用電耗的準(zhǔn)確性具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，DLT 5153-2002.

作者簡(jiǎn)介

鳳思琪，男（1979-1月），吉林長(zhǎng)春人，青島市鴻瑞電力工程咨詢(xún)有限公司，中級(jí)工程師，本科，研究方向：火力發(fā)電廠電氣專(zhuān)業(yè)。