一种火电厂汽轮机大修周期的预测方法与流程

技术特征：

1.一种火电厂汽轮机大修周期的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)收集统计火电厂汽轮机组近些年的运行参数及相关参数和数据，包括：大修平均费用A元，汽轮机大修间隔P_T年，机组P_T年期间的平均年运行小时N，机组P_T年期间的平均年负荷率X％，机组容量R，每次大修平均耗时T天，上网电价D元/kW·h，标准煤进厂价K_coal，厂用电率a％；

2)使用大修平均费用A元，汽轮机大修间隔P_T年，机组P_T年期间的平均年运行小时，机组P_T年期间的平均年负荷率，机组容量R，计算汽轮机组一个大修间隔内平均到每度电上的大修的直接费用Cost_dir；

3)使用检修前供电煤耗B_xqgd与标准煤进厂价K_coal，计算检修前每度电的燃煤成本价B_p；

4)利用步骤3)中得到的燃煤成本价B_p计算大修停产时每度电在大修的发电损失Cost_ndir；

5)利用步骤2)和步骤4)中得到的Cost_dir和Cost_ndir计算每度电的检修成本，即为大修引起的直接费用和大修期间暂停发电造成的发电损失之和Cost_sum；

6)计算汽轮机组的发电热耗率q_fd；

7)利用步骤6)中的发电热耗率q_fd计算汽轮机组在发电时的标准煤耗率B_fd；

8)利用步骤7)中的标准煤耗率B_fd计算火电厂的供电标准煤耗率B_gd；

9)由于大修后，汽轮机组通流部分效率提高，相比大修前，机组热耗、煤耗下降，发电成本降低，根据步骤8)得出的计算过程，推导出计算汽轮机热耗率大修改善量Δq₀：

Δq₀＝ΔB_gd×[29270×η_gd×η_gl×(1-a)](kJ/kW·h)

10)大修前汽轮机热耗率为大修后热耗率与热耗率大修改善量之和，通过步骤9)中计算式，推导出大修前汽轮机热耗率q_0-xqgd,

q_0-xqgd＝q_0-xhgd+Δq_0gd(kJ/kW·h)

式中：q_0-xqgd——汽轮机大修前热耗率，kJ/kW·h；

q_0-xhgd——汽轮机大修后热耗率，kJ/kW·h，通过性能试验获得；

11)大修后汽轮机效率提高仅使煤耗降低，而未影响机组出力，那么，汽轮机大修效益就等于供电煤耗的降低成本Cost_coal,

12)计算汽轮机检修极限热效益，从经济性角度出发，汽轮机的极限大修周期应为汽轮机大修效益与检修成本相等时所对应的检修周期；同理，汽轮机大修效益与检修成本相等时所对应的机组热耗率即为汽轮机的极限热耗率；通过步骤5)和步骤11)得到的结果，Cost_sum＝Cost_coal，从上式求解得供电标准煤耗率相对变化量ΔB_gd如下：

${\mathrm{\ΔB}}_{gd}=\frac{1000}{K_{coal}(P_T\×N+24\×T)}(\frac{A}{X\×660000}+24\×T\×D-\frac{24\×T\×K_{coal}\×B_{xhgd}}{1000})(kg.kW\·h)$

根据供电标准煤耗率相对变化量ΔB_gd，通过步骤9)计算得出汽轮机热耗率允许上升量Δq₀，从而通过步骤10)获得汽轮机应该进行检修的极限热耗率q_0-limit；

13)建立经济性指数C，定义C为机组运行热耗率与极限热耗率之比

14)通过计算前些年中各年汽轮机组的经济指数C来判断汽轮机的运行情况，当C<1时，说明汽轮机可以继续运行，通过对汽轮机未来几年的经济性指数进行预测，当C≥1时，进行汽轮机大修。

2.根据权利要求1所述一种基火电厂汽轮机大修周期的预测方法，其特征在于：步骤2)中，每度电上的大修的直接费用Cost_dir的计算公式如下：

式中：P_T——汽轮机大修间隔，年；

A——大修平均费用，元；

N——机组P_T年期间的平均年运行小时，小时/年；

X——机组P_T年期间的平均年负荷率，％；

R——机组容量，kW。

3.根据权利要求1所述一种基火电厂汽轮机大修周期的预测方法，其特征在于：步骤3)中，燃煤成本价B_p的计算公式如下：

式中：B_xqgd——检修前供电煤耗，kg/kW·h；

K_coal——标准煤进厂价，元/吨。

4.根据权利要求1所述一种基火电厂汽轮机大修周期的预测方法，其特征在于：步骤4)中，大修停产时每度电在大修的发电损失Cost_ndir的计算公式如下：

式中：T——每次大修平均耗时，天；

D——上网电价，元/kW·h；

B_p——检修前每度电的燃煤成本价，元/kW·h。

5.根据权利要求1所述一种基火电厂汽轮机大修周期的预测方法，其特征在于：步骤5)中，Cost_sum＝Cost_dir+Cost_ndir元/kW·h

即：

6.根据权利要求1所述一种基火电厂汽轮机大修周期的预测方法，其特征在于：步骤6)中，汽轮机组的发电热耗率q_fd的计算公式如下：

$q_{fd}=\frac{q_0}{{\mathrm{\&eta;}}_{gd}\&times;{\mathrm{\&eta;}}_{gl}}(kJ/kW\&CenterDot;h)$

式中：q_fd——汽轮机发电热耗率，kJ/kW·h；

q₀——汽轮机热耗率，kJ/kW·h；

η_gd——管道效率，％；

η_gl——锅炉效率，％。

7.根据权利要求1所述一种基火电厂汽轮机大修周期的预测方法，其特征在于：步骤7)中，

式中：29270——每kg标准煤所含热量，kJ/kg。

8.根据权利要求1所述一种基火电厂汽轮机大修周期的预测方法，其特征在于：步骤8)中，火电厂的供电标准煤耗率B_gd的计算公式如下：

$B_{gd}=\frac{B_{fd}}{1-a}(kg/kW\&CenterDot;h)$

式中：a——厂用电率，％；

即：

$B_{gd}=\frac{q_0}{29270\&times;{\mathrm{\&eta;}}_{gd}\&times;{\mathrm{\&eta;}}_{gl}\&times;(1-a)}(kg/kW\&CenterDot;h)$

9.根据权利要求1所述一种基火电厂汽轮机大修周期的预测方法，其特征在于：所述步骤6)中在做汽轮机经济性评估时不考虑管道和锅炉的效率变化，并且假设大修前后η_gd和η_gl不变。

10.根据权利要求1所述一种基火电厂汽轮机大修周期的预测方法，其特征在于：所述步骤13)中机组运行热耗率q_xqgd为大修前的机组运行热耗率，通过性能试验获得，机组运行热耗率q_xqgd小于极限热耗率q_0-limit时，大修效益小于检修成本，继续运行，运行热耗率q_xqgd小于极限热耗率q_0-limit的范围为机组有效运行区；机组运行热耗率q_xqgd大于等于极限热耗率q_0-limit时，大修效益大于检修成本，实施大修以提高经济性。