Page 92 - 电力与能源2024年第三期
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366 黄伟栋,等:燃气轮机改造节能量计算方法研究
热耗率-负荷率关系式如下:
3
2
y=-0. 036 7x +10. 429x -1 002. 4x+42 219
(4)
IGV 角度-负荷率关系式如下:
2
3
y = 0. 000 5x - 0. 113 6x + 9. 904 1x-241. 57
图 1 改造前热耗率与负荷率关系曲线 (5)
2.2 机组年负荷分布分析
为了统计机组在年度内的负荷分布情况,下
载了机组全年的负荷和 IGV 角度数据,数据间隔
为 1 min,对 1 h 的数据进行平均,得到机组每隔 1 h
的负荷平均值和 IGV 角度平均值。同时,机组在
图 2 改造前 IGV 角度与负荷率关系曲线 这 1 h 内的发电量(以 MWh 为单位)与负荷平均
表 1 改造前机组性能 值相等。再根据 IGV 角度对负荷平均值进行筛
项目 数值 选,确定该负荷所在的负荷段。最后将负荷段内
负荷率/% 100 89.6 85.3 75.3 所有的负荷值求和,得出该负荷段内燃机的总发
-1
热耗率/(kJ·kWh ) 9 825 9 990 10 130 10 498
电量。通过统计分析,机组每月在各负荷段的发
IGV 角度/(°) 84 72.3 67.8 60.8
电量如表 3 所示。
3
2
y = -0. 000 8x + 0. 215 6x - 19. 111x +
机组在各负荷段内的发电量占比柱状图如图
603. 92 (3)
5 所示。从图 5 可以看出,由于是供热机组,全年
式中 y——IGV 角度;x——负荷率。
的负荷率都较高,几乎一半的负荷在 95% 以上,
改造后机组性能计算的结果如图 3 和图 4 所
负荷率低于 80% 的情况较少。
示,改造后机组性能如表 2 所示。根据结果拟合
2.3 节能量计算
出改造后热耗率与负荷率以及 IGV 角度与负荷
利用求得的改造前后热耗率与负荷率的关系
率的关系式。
式,求得各负荷段中间负荷率的热耗率和热耗率
差值,结果如表 4 所示。因为机组负荷率在 80%
以下的发电量占比较少,所以 80% 以下的负荷段
改造前后热耗率的变化值以 80% 负荷率的热耗
率变化量计算。结合负荷分布统计分析的结果,
将负荷段内中间负荷热耗率差值乘以该段负荷的
图 3 改造后热耗率与负荷率关系曲线
发电量,得到该段负荷的节能量,再把所有负荷段
的节能量相加,即可求出总的节能量。
改 造 前 后 的 节 能 量 计 算 如 下 :ΔB=
后
前
5 Q i ×( HR i -HR i ) 1
∑ = × (20 333
i=1 1 000×q B 1 000× 29 307
940×348+37 680 097×340+252 809 156×
图 4 改造后 IGV 角度与负荷率关系曲线
290+37 680 097×340+252 809 156×290+545
表 2 改造后机组性能 299 040×235+7 677 164 144×230)=13 572 (t)。
项目 数值
经过计算,机组进行先进热通道改造后的节
负荷率/% 100 92.2 89.5 83.4
-1
热耗率/(kJ·kWh ) 9 563 9 682 9 729 9 865 能量为 13 572 t 标煤,比以某个负荷为基础计算的
IGV 角度/(°) 88 78.2 75.6 69.8 节能量(8 643 t)增加了 4 929 t。这是由于机组改