一种火电厂循环水源吸收式热泵节能量确定方法
【专利摘要】本发明涉及一种火电厂循环水源吸收式热泵节能量确定方法，所述方法包括以下步骤：确定热泵的基本节能量；确定热泵的基本节能量的修正量；根据所述热泵的基本节能量和热泵的基本节能量的修正量确定热泵的节能量。所述方法在考虑热泵的基本节能量的基础上，考虑热泵对火电厂能效带来的不利影响，提出了采用热泵造成的火电厂发电减少量折算能量对其基本节能量进行修正。虽然在确定热泵系统造成的火电厂发电减少量可采用汽轮机热耗试验，但费用昂贵，采用传统计算法的困难在于汽轮机排汽处于湿蒸汽区，无法测量其焓值，本发明的方法采用理想焓降和汽轮机相对内效率的方法，解决了该问题。
【专利说明】
一种火电厂循环水源吸收式热泵节能量确定方法
技术领域
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[0001]本发明涉及一种节能量测量与验证方法，更具体涉及一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法。
【背景技术】
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[0002]火电厂循环水源吸收式热栗是以电厂高温蒸汽为驱动热源，溴化锂溶液为吸收剂，水为制冷剂，回收电厂循环冷却水中的余热，向外界提供采暖用的高温热水，实现低温向高温输送热能的设备。目前，由于全社会对于节能减排工作的越来越重视，火电厂循环水源吸收式热栗作为节能效果显著、技术成熟可靠的一项典型节能技术逐步在国内推广。由于许多项目采用合同能源管理的模式实施，核定项目的节能量的需求十分迫切。目前，确定热栗系统造成的火电厂发电减少量可采用汽轮机热耗试验，但费用昂贵，采用传统计算法的困难在于汽轮机排汽处于湿蒸汽区，无法测量其焓值。虽然国家制定了节能量测量与验证的技术通则，但是没有针对火电厂循环水源吸收式热栗节能量计算的具备可操作性的方法，故提出一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法。
【发明内容】
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[0003]本发明的目的是提供一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，所述方法为火电厂循环水源吸收式热栗项目节能量计算提供一种科学严谨、可操作性强的方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，所述方法包括以下步骤:
[0005](I)确定热栗的基本节能量；
[0006](2)确定热栗的基本节能量的修正量；
[0007](3)根据所述步骤(I)和步骤(2)确定热栗的节能量。
[0008]本发明提供的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，所述步骤(I)中的基本节能量为热栗外供能量与热栗系统消耗的能量的差。
[0009]本发明提供的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，所述热栗外供能量为热栗向外输出的采暖用的热量；所述热栗系统消耗的能量为热栗输入能量。
[0010]本发明提供的另一优选的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，所述热栗输入能量包括高温驱动蒸汽输入热量、热栗本体及辅助设备的输入电能；热栗本体及辅助设备的输入电能包括包括冷剂栗、溶液栗、喷淋栗、真空栗、循环水升压栗和蒸汽冷凝水栗的输入电能。
[0011]本发明提供的再一优选的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，所述热栗的基本节能量通过下式确定:
[0012]Eb= (MgX (Hg2-Hgl)-MgwX (Hgwl-Hgw2)) X H+29271-1i1X Qe
[0013]其中:Eb—热栗的基本节能量，单位为千克标准煤；Mg—热栗外供热水平均流量，单位为千克/小时；Hgl—热栗外供热水进水平均焓值，单位为千焦/千克；Hg2—热栗外供热水出水平均焓值，单位为千焦/千克Wgw—高温驱动蒸汽平均流量，单位为千克/小时；Hgwl—高温驱动蒸汽进水平均焓值，单位为千焦/千克^gw2—高温驱动蒸汽出水平均焓值，单位为千焦/千克出一热栗运行时间，小时；29271—每千克标准煤的低位发热值，单位为千焦/千克标准煤；k一电力折算系数，取当年全国火电平均供电标准煤耗率，单位为千克标准煤/千瓦时；Qe—热栗本体及辅助设备消耗的电能；单位为千瓦时。
[0014]本发明提供的又一优选的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，所述步骤(2)中的基本节能量的修正量为热栗系统造成的火电厂发电减少量。
[0015]本发明提供的又一优选的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，所述基本节能量的修正量通过下式确定:
[0016]Es = k X Mn X ( Δ Ii1 — Δ h sl) X H1
[0017]Ah1= (h7- hS5) X η
[0018]Ahsl= (h 7—hS6) X η
[0019]其中:Μη—热栗运行时，进入凝汽器的蒸汽流量，单位为千克；H1—发电机效率；A比一没有热栗时，末级段蒸汽的焓降，单位为千焦/千克；△ hsl—热栗运行时，末级段蒸汽的焓降，单位为千焦/千克；h7—热栗运行时，末级抽汽点的蒸汽的焓值，单位为千焦/千克；hS5_没有热栗时，蒸汽理想等熵膨胀终点&的焓值，单位为千焦/千克；h S6—热栗运行时，蒸汽理想等熵膨胀终点S6的焓值，单位为千焦/千克；η—汽轮机末级段的相对内效率，由汽轮机说明书查得。
[0020]本发明提供的又一优选的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，依据国际水和水蒸汽的热力性质表、所述热栗运行时，末级抽汽点的蒸汽的的温度和压力查得该点焓值h7和熵值S，根据S和没有热栗时，蒸汽理想等熵膨胀终点的压力查得S 5点焓值hS5;S 6点焓值由S和热栗运行时，蒸汽理想等熵膨胀终点的压力查表得到。
[0021]本发明提供的又一优选的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，所述步骤(3)中的节能量通过下式确定:
[0022]E = Eb- E s
[0023]其中:E—热栗的节能量，单位为千克标准煤；Eb—热栗的基本节能量，单位为千克标准煤；ES—修正量，单位为千克标准煤。
[0024]和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果
[0025]1、本发明的方法是针对火电厂循环水源吸收式热栗的特点，制定了考虑热栗给火电厂带来不利影响的节能量计算方法；
[0026]2、本发明的方法为火电厂循环水源吸收式热栗项目节能量计算提供一种科学严谨、可操作性强的方法；
[0027]3、本发明的方法在考虑热栗的基本节能量的基础上，考虑热栗对火电厂能效带来的不利影响，提出了采用热栗造成的火电厂发电减少量折算能量对其基本节能量进行修正；
[0028]4、本发明的方法节省采用汽轮机热耗试验确定热栗系统造成的火电厂发电减少量的昂贵费用；
[0029]5、本发明的方法可以测量处于湿蒸汽区的汽轮机排气焓值。
【附图说明】
[0030]图1为本发明的火电厂循环水源吸收式热栗的能量平衡图；
[0031]图2为本发明的火电厂循环水源吸收式热栗的能源系统图；
[0032]图3为本发明的热栗使用前后汽轮机末级段焓熵图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。
[0034]实施例1:
[0035]如图1-3所示，本例的发明提供的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法是利用能量平衡的方法(能量平衡图见图1和图2)，分析热栗系统输入输出能量。输出热栗系统的能量为热栗外供热量I ο输入热栗的能量包含三部分，首先是高温驱动蒸汽输入热量2，其次是热栗本体及辅助设备输入电能3，包括冷剂栗、溶液栗、喷淋栗、真空栗、循环水升压栗、蒸汽冷凝水栗。然后是热栗回收循环水热量4。热栗系统提供的能量即热栗向外输出的采暖用的热量I。热栗消耗的能量包含能量2和3，能量4是热栗从电厂循环水中回收的热量，这部分热量原来是通过冷却塔排入大气的，是废弃的热能，不像能量2和3，需要消耗一定的代价才能得到，因此不算热栗系统消耗的能量。热栗的基本节能量如下:
[0036]热栗的基本节能量=热栗外供能量-热栗系统消耗的能量
[0037]Eb= (MgX (Hg2-Hgl)-MgwX (Hgwl-Hgw2)) X H+29271-h X Qe
[0038]其中:Eb—热栗的基本节能量，kg标准煤；Mg—热栗外供热水平均流量，kg/h ；Hgl一热栗外供热水进水平均焓值，kj/kg ;Hg2—热栗外供热水出水平均焓值，kj/kg ;]\^一高温驱动蒸汽平均流量，kg/h ;Hgwl—高温驱动蒸汽进水平均焓值，kj/kg ;Hgw2—高温驱动蒸汽出水平均焓值，kj/kg ;H—热栗运行时间，h ;29271—每千克标准煤的低位发热值，kj/kg标准煤汰一电力折算系数，取当年全国火电平均供电标准煤耗率，kg标准煤/kWh ;Qe—热栗本体及辅助设备消耗的电能；kWh。
[0039]由于热栗的原因，造成电厂循环水进出冷凝器的平均温度上升，凝汽器真空下降，从而导致火电厂汽轮机的热耗率上升。也就是说，热栗的给原有火电厂带来了不利影响，使得火电厂的能耗略微升高，在相同的蒸汽参数的情况下，火电厂发电量会减少。因此，应当对热栗的基本节能量进行修正，修正量为热栗系统造成的火电厂发电减少量。即:
[0040]E = Eb- E s
[0041]其中:E—热栗的节能量，kg标准煤；
[0042]Eb一热栗的基本节能量，kg标准煤；
[0043]Es+修正量，kg标准煤。
[0044]热栗系统造成的火电厂发电减少量需要在热栗建设前后进行两次汽轮机热耗试验，对比热耗差值，计算得到汽轮机发电减少量。汽轮机热耗试验费用昂贵。若采用计算法，困难在于汽轮机排汽处于湿蒸汽区，无法测量其焓值。本申请提供了新的计算方法，具体如下:
[0045]Es = kXMnX (Ah1- Ahsl) X
[0046]Δ hi= (h 7— h S5) X η
[0047]Ahsl= (h7- hS6) X n
[0048]其中:Mn—热栗运行时，进入凝汽器的蒸汽流量，kg; Il1-发电机效率；Ah1—没有热栗时，末级段蒸汽的焓降，kj/kg; Ahsl—热栗运行时，末级段蒸汽的焓降，kj/kg ;H-热栗运行时，末级抽汽点的蒸汽的焓值，kj/kg ;HS5—没有热栗时，蒸汽理想等熵膨胀终点的焓值，kj/kg ;HS6—热栗运行时，蒸汽理想等熵膨胀终点的焓值，kj/kg ; η—汽轮机末级段的相对内效率，由汽轮机说明书查得。依据国际水和水蒸汽的热力性质(IAPWS -1F97)表，由7点的温度和压力查表得该点焓值h7和熵值S，根据S和P 5查得S 5点焓值h S5;S 6点焓值由S和P6查表得到。
[0049]计算热栗系统造成的火电厂发电减少量关键需要计算5点和6点的焓值，实际上，5点和6点处于湿蒸汽区，目前没有直接方法能够测得其焓值，本申请利用汽轮机末级段相对内效率和末级段蒸汽的理想等熵焓降的方法解决了该问题。
[0050]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员尽管参照上述实施例应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: (1)确定热栗的基本节能量； (2)确定热栗的基本节能量的修正量； (3)根据所述步骤(I)和步骤(2)确定热栗的节能量。2.如权利要求1所述的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，其特征在于:所述步骤(I)中的基本节能量为热栗外供能量与热栗系统消耗的能量的差。3.如权利要求2所述的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，其特征在于:所述热栗外供能量为热栗向外输出的采暖用的热量；所述热栗系统消耗的能量为热栗输入能量。4.如权利要求3所述的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，其特征在于:所述热栗输入能量包括高温驱动蒸汽输入热量、热栗本体及辅助设备的输入电能；热栗本体及辅助设备的输入电能包括包括冷剂栗、溶液栗、喷淋栗、真空栗、循环水升压栗和蒸汽冷凝水栗的输入电能。5.如权利要求2-4任意一项所述的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，其特征在于:所述热栗的基本节能量通过下式确定: Eb= (MgX (Hg2-Hgl)-MgwX (Hgwl-Hgw2)) X H+29271-1c1 X Qe 其中:Eb—热栗的基本节能量，单位为千克标准煤;Mg—热栗外供热水平均流量，单位为千克/小时；Hgl—热栗外供热水进水平均焓值，单位为千焦/千克；Hg2—热栗外供热水出水平均焓值，单位为千焦/千克Wgw—高温驱动蒸汽平均流量，单位为千克/小时^gwl—高温驱动蒸汽进水平均焓值，单位为千焦/千克；Hgw2—高温驱动蒸汽出水平均焓值，单位为千焦/千克；H—热栗运行时间，小时；29271—每千克标准煤的低位发热值，单位为千焦/千克标准煤；k 一电力折算系数，取当年全国火电平均供电标准煤耗率，单位为千克标准煤/千瓦时；Qe—热栗本体及辅助设备消耗的电能；单位为千瓦时。6.如权利要求1所述的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，其特征在于:所述步骤(2)中的基本节能量的修正量为热栗系统造成的火电厂发电减少量。7.如权利要求6所述的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，其特征在于:所述基本节能量的修正量Es通过下式确定: Es = k X Mn X ( Δ Ii1 — Δ h sl) X H1 A Ii1= (h 7— h S5) X ηAhsl= (h 7— h S6) X η 其中:Μη—热栗运行时，进入凝汽器的蒸汽流量，单位为千克；1一发电机效率；A比一没有热栗时，末级段蒸汽的焓降，单位为千焦/千克；△ hsl—热栗运行时，末级段蒸汽的焓降，单位为千焦/千克；h7—热栗运行时，末级抽汽点的蒸汽的焓值，单位为千焦/千克；hS5_没有热栗时，蒸汽理想等熵膨胀终点&的焓值，单位为千焦/千克；h S6—热栗运行时，蒸汽理想等熵膨胀终点S6的焓值，单位为千焦/千克；η—汽轮机末级段的相对内效率，由汽轮机说明书查得。8.如权利要求7所述的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，其特征在于:依据国际水和水蒸汽的热力性质表、所述热栗运行时，末级抽汽点的蒸汽的的温度和压力查得该点焓值h7和熵值S，根据S和S 5点的压力查得S 5点焓值h S5;S 6点焓值由S和S 6点的压力查表得到。9.如权利要求1所述的一种火电厂循环水源吸收式热栗节能量确定方法，其特征在于:所述步骤(3)中的节能量通过下式确定:E = Eb- E s 其中:E—热栗的节能量，单位为千克标准煤；Eb—热栗的基本节能量，单位为千克标准煤；ES—修正量，单位为千克标准煤。
【文档编号】G06Q10/04GK105825285SQ201510009687
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年1月8日
【发明人】苗常海, 郭艳飞, 成岭, 熊敏, 郭炳庆, 闫华光, 蒋利民, 钟鸣
【申请人】国家电网公司, 中国电力科学研究院, 国网湖北省电力公司