一种火力发电厂典型污染物控制单元能耗绩效评价方法
【专利摘要】本发明属于火力发电厂污染物能耗评价领域，具体公开了一种火力发电厂典型污染物控制单元能耗绩效评价方法，所述污染物控制单元包含：脱硫系统、脱硝系统和除尘系统，包括以下步骤：首先确定能耗绩效评价的评估对象，然后分别计算所述评估对象的附加煤耗，再计算所述评估对象的附加煤耗占污染物控制单元的总附加煤耗的比重，并通过该比重对火力发电厂典型污染物控制单元进行能耗绩效评价和调整。该方法将火力发电厂典型污染物控制单元的能耗定量地用煤耗表示，更加真实客观地反映了污染物控制单元的能耗水平，可以具体分析各污染物控制单元环境或经济性不良的症结和主要影响因素，对电厂的节能减排具有重要的指导作用。
【专利说明】
-种火力发电厂典型污染物控制单元能耗绩效评价方法
技术领域
[0001] 本发明设及火力发电厂污染物能耗评价领域，具体设及一种火力发电厂典型污染 物控制单元能耗绩效评价方法。
【背景技术】
[0002] 为应对日益严格的火电厂污染物排放标准，减少火力发电厂典型污染物二氧化 硫、氮氧化物和烟尘的排放，火力发电企业配套安装脱硫、脱硝、除尘污染物控制设备，但其 投资、运行和维护费用较高。掌握现有污染物控制单元的能耗水平，分析污染物控制单元的 节能减排和提高发电效率的空间，在满足污染物排放标准的前提下，节约资源和成本，实现 最大的经济效益，具有重要的现实意义。
[0003] 目前，现有的火力发电厂污染物控制单元的能耗评价方法不完善，尤其在超低排 放背景下，发电企业盲目追求环境效益，而忽略了经济投入与环境效益之间的关系。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术中存在的问题，本发明目的是为了掌握现有污染物控制单元的能耗 水平，分析污染物控制单元的节能减排和提高发电效率的空间，在满足污染物排放标准的 前提下，节约资源和成本，实现最大的经济效益，提供一种火力发电厂污染物控制单元能耗 绩效评价方法，该方法能够对电厂总体环保工程W及现有的脱硫、脱硝、除尘工艺的能耗水 平进行客观准确的综合评价。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用W下技术方案予W实现。
[0006] -种火力发电厂典型污染物控制单元能耗绩效评价方法，所述污染物控制单元包 含:脱硫系统、脱硝系统和除尘系统，其特征在于，所述能耗绩效评价方法包括W下步骤：
[0007] 步骤1，确定能耗绩效评价的评估对象，所述评估对象为脱硫系统的总能耗、脱硝 系统的能耗和除尘系统的能耗；
[000引步骤2,分别计算所述评估对象的附加煤耗；
[0009] 步骤3,分别计算所述评估对象的附加煤耗占污染物控制单元总能耗引起的总附 加煤耗的比重;所述污染物控制单元总附加煤耗为脱硫系统的总能耗引起的煤耗、脱硝系 统的能耗引起的煤耗和除尘系统的能耗引起的煤耗的总和；
[0010] 步骤4,通过评估对象的附加煤耗占污染物控制单元的总附加煤耗的比重对火力 发电厂典型污染物控制单元进行能耗绩效评价和调整。
[0011] 本发明的特点及进一步的改进在于：
[0012] 进一步地，所述脱硫系统包含:浆液循环累、增压风机和氧化风机;所述脱硫系统 的总能耗包含:浆液循环累能耗、增压风机能耗和氧化风机能耗。
[0013] 进一步地，所述脱硝系统包含引风机，所述脱硝系统的能耗包含引风机的能耗。
[0014] 进一步地，所述除尘系统包含电除尘器，所述除尘系统的能耗为电除尘器的能耗。
[0015] 进一步地，所述污染物控制单元总能耗为脱硫系统的总能耗、脱硝系统的能耗和 除尘系统的能耗的总和。
[0016] 进一步地，步骤2还包含W下子步骤：
[0017] 步骤2a，通过W下公式计算脱硫系统总能耗引起的附加煤耗
[001 引
[0019] 式中，mds为T时间内脱硫系统总能耗引起的附加煤耗，t/kWh; Pds为脱硫系统的总 功率，kW; T为工作时间山Wo为上网电价，元AWh; Pc为标煤的单价，元/t; Y为T时间内的发电 量，k怖；
[0020] 步骤化，通过W下公式计算浆液循环累能耗引起的附加煤耗
[0021]
[0022] 式中，mcycle为T时间内浆液循环累引起的附加煤耗，t/kWh;Ncycle为浆液循环累总 功率，kW; T为工作时间山为上网电价，元A怖;Pc为标煤的单价，元/t; Y为T时间内的发电 量，k怖；
[0023] 步骤2c，通过W下公式计算增压风机能耗引起的附加煤耗
[0024]
[002引式中，Hif为T时间内增压风机引起的附加煤耗，t/kWh;化为增压风机总功率，kW; T为 工作时间，h; Wo为上网电价，元/kWh; Pc为标煤的单价，元/t; Y为T时间内的发电量，kWi;
[0026] 步骤2d，通过W下公式计算氧化风机能耗引起的附加煤耗
[0027]
[0028] 式中，HiDf为T时间内氧化风机引起的附加煤耗，t/kWh; Ncf为氧化风机总功率，kW; T 为工作时间山Wo为上网电价，元/kWh; Pc为标煤的单价，元/t; Y为T时间内的发电量，kWh;
[0029] 步骤化，通过W下公式计算脱硝系统的能耗引起的附加煤耗
[0030]
[0031] 式中，A b为脱硝系统的能耗引起的附加煤耗，g/kWh;化为入炉的标煤量，t A; Pe为 发电机组的发电功率，kW;Pap为发电机组厂的用电功率，kW，A Pe为增加脱硝系统后引风机 的功率增大值，kW;Pei为脱硝系统中连续运行设备的电功率，kW;
[0032] 亟W巧了尊电除尘器的能耗引起的附加煤耗
[0033]
[0034] 巧甲，邮刃T町间内电隊尘器的能耗引起的附加煤耗，t/kWh; N电为电除尘器总功 率，kW; T为工作时间山Wo为上网电价，元AWh; Pc为煤价，元/t; Y为T时间内的发电量，kWh。
[0035] 步骤3通过W下公式分别计算浆液循环累能耗、增压风机能耗、氧化风机能耗、脱 硝系统的能耗和电除尘器的能耗所引起的附加煤耗占污染物控制单元的总附加煤耗的比 重
[0036]
[0037] 其中，X 分别为 mcycie、mf、m〇f、Ab、吨；
[003引式中：mds为T时间内脱硫系统总能耗引起的附加煤耗，t/kWh ; Hlcycle为T时间内浆液 循环累引起的附加煤耗，t/kWh; Hif为T时间内增压风机引起的附加煤耗，t/kWh; m0f为T时间 内氧化风机引起的附加煤耗，t/kWh; Ab为脱硝系统的能耗引起的附加煤耗，m电为T时间内 电除尘器能耗引起的附加煤耗，t/kWh。
[0039] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0040] 本发明利用数学反演计算方法，将火力发电厂典型污染物控制单元的能耗定量地 用煤耗表示，更加真实客观地反映了污染物控制单元的能耗水平，可W具体分析各污染物 控制单元环境或经济性不良的症结和主要影响因素，对电厂的节能减排具有重要的指导作 用。
【具体实施方式】
[0041 ]下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述。
[0042] 本实施例将本发明的火力发电厂典型污染物控制单元能耗绩效评价方法用于对 大唐户县第二发电厂的典型污染物控制单元进行能耗评价，具体包括W下步骤：
[0043] 步骤1，确定能耗绩效评价的评估对象；
[0044] 污染物控制单元包括:脱硫系统、脱硝系统和除尘系统;其中，脱硫系统包含:浆液 循环累、增压风机和氧化风机;脱硝系统为采用选择性催化还原法(SCR)的SCR脱硝系统，包 含引风机;除尘系统包含电除尘器;考虑环保工程现状和火力发电厂污染物控制单元各能 耗消耗对象对环境、经济性的影响，本实施例将能耗绩效评价的评估对象确定为脱硫系统 的总能耗、脱硝系统的能耗和电除尘器的能耗；由于脱硫系统的总能耗中浆液循环累能耗、 增压风机能耗、氧化风机能耗占脱硫系统总能耗的80% W上，因此，本实施例的评价方法将 浆液循环累能耗、增压风机能耗、氧化风机能耗作为脱硫系统总能耗的主要评估对象，另 外，SCR脱硝系统的能耗为引风机的电耗和SCR脱硝系统中连续运行设备的电耗，其中，SCR 脱硝系统中连续运行设备为常规SCR脱硝系统中的连续运行设备。
[0045] 步骤2,分别计算所述评估对象的附加煤耗；
[0046] 步骤2a，通过W下公式计算脱硫系统总能耗引起的附加煤耗
[0047]
[0048] 式中，mds为T时间内脱硫系统总能耗引起的附加煤耗，t/kWh; Pds为脱硫系统的总 功率，kW; T为工作时间山Wo为上网电价，元AWh; Pc为标煤的单价，元/t; Y为T时间内的发电 量，k怖；
[0049] 经计算，mds的结果为7.25g/k怖；
[0050] 步骤化，通过W下公式计算浆液循环累能耗引起的附加煤耗
[0化1 ]
[0052]式中，mcycle为T时间内浆液循环累引起的附加煤耗，t/kWh;Ncycle为浆液循环累总 功率，kw; T为工作时间山为上网电价，元A怖;Pc为标煤的单价，元/t; Y为T时间内的发电 量，k怖；
[0053] 经计算，mcycle的结果为2.16g/k怖；
[0054]步骤2c，通过W下公式计算增压风机能耗引起的附加煤耗
[0化5]
[0056]式中，耻为T时间内增压风机引起的附加煤耗，t/kWh;化为增压风机总功率，kW;T为 工作时间，h; Wo为上网电价，元/kWh; Pc为标煤的单价，元/t; Y为T时间内的发电量，kWi; [0化7] 经计算，Hif的结果为2.59g/kWi;
[0058]步骤2d，通过W下公式计算氧化风机能耗引起的附加煤耗 [0化9]
[0060]式中，HiDf为T时间内氧化风机引起的附加煤耗，t/kWh; Ncf为增压风机总功率，kW; T 为工作时间山Wo为上网电价，元/kWh; Pc为标煤的单价，元/t; Y为T时间内的发电量，kWh; [0061 ] 经计算，m〇f的结果为0.96g/k怖；
[0062] 步骤化，通过W下公式计算脱硝系统能耗引起的附加煤耗
[0063]
[0064] 式中，Ab为SCR脱硝系统中引风机和连续运行设备引起的附加煤耗，g/kWh;Bb为 入炉的标煤量，*/11;?6为发电机组的发电功率训;？3。为发电机组厂的用电功率训，么口6为 增加脱硝系统后引风机的功率增大值，kw; Pei为SCR脱硝系统中连续运行设备的电功率，kW;
[0065] 其中，脱硝系统中连续运行设备包括吹灰器、稀释风机等。
[0066] 经计算，Ab的结果为1.26g/k怖；
[0067] 步骤2f，通过W下公式计算电除尘器能耗引起的附加煤耗 [006引
[0069] 式中，m电为T时间内电除尘器总能耗引起的附加煤耗，t/kWh;N电为电除尘器总功 率，kW; T为工作时间山Wo为上网电价，元AWh; Pc为煤价，元/t; Y为T时间内的发电量，kWh;
[0070] 经计算，吨的结果为3.14g/k怖；
[0071] 步骤3,分别计算所述评估对象引起的附加煤耗占污染物控制单元的总附加煤耗 的比重;所述污染物控制单元总附加煤耗为脱硫系统的总能耗引起的煤耗、脱硝系统的能 耗引起的煤耗和除尘系统的能耗引起的煤耗的总和；
[0072] 具体地，通过W下公式分别计算浆液循环累能耗、增压风机能耗、氧化风机能耗、 脱硝系统能耗和电除尘器能耗所引起的附加煤耗占污染物控制单元总附加煤耗的比重
[0073]
[0074] 其中，X 分别为 mcycie、mf、m〇f、Ab、吨；
[007引式中：mds为T时间内脱硫系统总能耗引起的附加煤耗，t/kWh; mcycie为T时间内浆液 循环累引起的附加煤耗，t/kWh; Hif为T时间内增压风机引起的附加煤耗，t/kWh; m0f为T时间 内氧化风机引起的附加煤耗，t/kWh; A b为SCR脱硝系统中引风机和连续运行设备引起的附 加煤耗，Hft为T时间内电除尘器总能耗引起的附加煤耗，t/kWh。
[0076] 经过上式计算，得到:浆液循环累能耗引起的附加煤耗占污染物控制单元的比重 为0.19,增压风机能耗引起的附加煤耗占污染物控制单元的比重为0.22,氧化风机能耗引 起的附加煤耗占污染物控制单元的比重为〇.〇8，SCR脱硝系统能耗引起的附加煤耗占污染 物控制单元的比重为0.11，电除尘器能耗所引起的附加煤耗占污染物控制单元的比重为 0.27。
[0077] 步骤4,通过评估对象的附加煤耗占污染物控制单元的比重对火力发电厂典型污 染物控制单元进行能耗绩效评价;确定能耗大的评估对象，并针对该评估对象对火力发电 厂进行调整，在满足污染物排放标准的前提下，节约资源和成本，实现最大的经济效益。
[0078] 由步骤3所得的数据结果可知，该火力发电厂典型污染物控制单元中的增压风机、 SCR脱硝系统和电除尘器所消耗的附加煤耗较大，而SCR脱硝系统的能耗主要来源于引风 机；因此，可对该电厂采取引增合一、并采用高效电源等手段进行节能改造，降低设备的运 行成本。
[0079] 由于煤耗可W直观地反映一个火力发电厂的能耗情况，因此，本发明的评价方法 利用数学反演计算方法，将火力发电厂典型污染物控制单元的能耗定量地用煤耗表示，该 方法能够对电厂总体环保工程W及现有的脱硫、脱硝、除尘工艺的能耗水平进行客观准确 的综合评价，评价结果不仅能体现火力发电厂污染物控制单元的能耗现状，还可W具体分 析污染物控制单元环境和经济性不良的症结和主要影响因素，对火力发电厂的节能减排具 有重要的指导作用。
[0080] 虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述， 但在本发明基础上，可W对之作一些修改或改进，运对本领域技术人员而言是显而易见的。 因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的运些修改或改进，均属于本发明要求保护的范 围。
【主权项】
1. 一种火力发电厂典型污染物控制单元能耗绩效评价方法，所述污染物控制单元包 含:脱硫系统、脱硝系统和除尘系统，其特征在于，所述能耗绩效评价方法包括以下步骤： 步骤1，确定能耗绩效评价的评估对象，所述评估对象为脱硫系统的总能耗、脱硝系统 的能耗和除尘系统的能耗； 步骤2，分别计算所述评估对象的附加煤耗； 步骤3,分别计算所述评估对象的附加煤耗占污染物控制单元的总附加煤耗的比重;所 述污染物控制单元总附加煤耗为脱硫系统的总能耗引起的煤耗、脱硝系统的能耗引起的煤 耗和除尘系统的能耗引起的煤耗的总和； 步骤4,通过评估对象的附加煤耗占污染物控制单元的总附加煤耗的比重对火力发电 厂典型污染物控制单元进行能耗绩效评价和调整。2. 根据权利要求1所述火力发电厂典型污染物控制单元能耗绩效评价方法，其特征在 于，所述脱硫系统包含:浆液循环栗、增压风机和氧化风机;所述脱硫系统的总能耗包含:浆 液循环栗能耗、增压风机能耗和氧化风机能耗。3. 根据权利要求1所述火力发电厂典型污染物控制单元能耗绩效评价方法，其特征在 于，所述脱硝系统包含引风机，所述脱硝系统的能耗包含引风机的能耗。4. 根据权利要求1所述火力发电厂典型污染物控制单元能耗绩效评价方法，其特征在 于，所述除尘系统包含电除尘器，所述除尘系统的能耗为电除尘器的能耗。5. 根据权利要求1所述的火力发电厂典型污染物控制单元能耗绩效评价方法，其特征 在于，步骤2还包含以下子步骤： 步骤2a，通过以下公式计算脱硫系统的总能耗引起的附加煤耗式中，mds为T时间内脱硫系统的总能耗引起的附加煤耗，Pds为脱硫系统的总功率，T为工 作时间，Wo为上网电价，PC为标煤的单价，Y为T时间内的发电量； 步骤2b，通过以下公式计算浆液循环栗能耗引起的附加煤耗式中，nhyA为T时间内浆液循环栗引起的附加煤耗，Nc^le3为浆液循环栗总功率，T为工作 时间，Wo为上网电价，PC为标煤的单价，Y为T时间内的发电量； 步骤2c，通过以下公式计算增压风机能耗引起的附加煤耗式中，mf为T时间内增压风机引起的附加煤耗，Nf为增压风机总功率，T为工作时间，Wo为 上网电价，Pc为标煤的单价，Y为T时间内的发电量； 步骤2d，通过以下公式计算氧化风机能耗引起的附加煤耗式中，nbf为T时间内氧化风机引起的附加煤耗，Nof为增压风机总功率，T为工作时间，Wo 为上网电价，Pc为标煤的单价，Y为T时间内的发电量； 步骤2e，通过以下公式计算脱硝系统的能耗引起的附加煤耗式中，A b为脱硝系统的能耗引起的附加煤耗，Bb为入炉的标煤量，Pe为发电机组的发电 功率，Pap为发电机组厂的用电功率，为增加脱硝系统后引风机的功率增大值，Pel为脱硝 系统中连续运行设备的电功率； 步骤2f，通过以下公式计算电除尘器的能耗引起的附加煤耗式中，m*为T时间内电除尘器的能耗引起的附加煤耗，N电为电除尘器总功率，T为工作时 间，Wo为上网电价，PC为煤价，Y为T时间内的发电量。6.根据权利要求1所述的火力发电厂典型污染物控制单元能耗绩效评价方法，其特征 在于，步骤3中，通过以下公式分别计算浆液循环栗能耗、增压风机能耗、氧化风机能耗、脱 硝系统的能耗和电除尘器的能耗所引起的附加煤耗占污染物控制单元的总附加煤耗的比 重其中，X分别为mCyCie、mf、m〇f、Δ b、nft; 式中:mds为T时间内脱硫系统总能耗引起的附加煤耗，π^1(3为T时间内浆液循环栗引起 的附加煤耗，mf为Τ时间内增压风机引起的附加煤耗，πω为Τ时间内氧化风机引起的附加煤 耗，A b为脱硝系统的能耗引起的附加煤耗，m*为T时间内电除尘器的能耗引起的附加煤耗。
【文档编号】G06Q50/06GK105956791SQ201610351631
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】郭静娟, 马强, 孙若晨, 雷震, 王巍, 张健, 何新权, 黄鑫
【申请人】大唐户县第二热电厂, 中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司