一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱泵節(jié)能量確定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱泵節(jié)能量確定方法，所述方法包括以下步驟：確定熱泵的基本節(jié)能量；確定熱泵的基本節(jié)能量的修正量；根據(jù)所述熱泵的基本節(jié)能量和熱泵的基本節(jié)能量的修正量確定熱泵的節(jié)能量。所述方法在考慮熱泵的基本節(jié)能量的基礎(chǔ)上，考慮熱泵對(duì)火電廠能效帶來的不利影響，提出了采用熱泵造成的火電廠發(fā)電減少量折算能量對(duì)其基本節(jié)能量進(jìn)行修正。雖然在確定熱泵系統(tǒng)造成的火電廠發(fā)電減少量可采用汽輪機(jī)熱耗試驗(yàn)，但費(fèi)用昂貴，采用傳統(tǒng)計(jì)算法的困難在于汽輪機(jī)排汽處于濕蒸汽區(qū)，無(wú)法測(cè)量其焓值，本發(fā)明的方法采用理想焓降和汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的方法，解決了該問題。
【專利說明】
一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱泵節(jié)能量確定方法
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本發(fā)明涉及一種節(jié)能量測(cè)量與驗(yàn)證方法，更具體涉及一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗是以電廠高溫蒸汽為驅(qū)動(dòng)熱源，溴化鋰溶液為吸收劑，水為制冷劑，回收電廠循環(huán)冷卻水中的余熱，向外界提供采暖用的高溫?zé)崴?，?shí)現(xiàn)低溫向高溫輸送熱能的設(shè)備。目前，由于全社會(huì)對(duì)于節(jié)能減排工作的越來越重視，火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗作為節(jié)能效果顯著、技術(shù)成熟可靠的一項(xiàng)典型節(jié)能技術(shù)逐步在國(guó)內(nèi)推廣。由于許多項(xiàng)目采用合同能源管理的模式實(shí)施，核定項(xiàng)目的節(jié)能量的需求十分迫切。目前，確定熱栗系統(tǒng)造成的火電廠發(fā)電減少量可采用汽輪機(jī)熱耗試驗(yàn)，但費(fèi)用昂貴，采用傳統(tǒng)計(jì)算法的困難在于汽輪機(jī)排汽處于濕蒸汽區(qū)，無(wú)法測(cè)量其焓值。雖然國(guó)家制定了節(jié)能量測(cè)量與驗(yàn)證的技術(shù)通則，但是沒有針對(duì)火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量計(jì)算的具備可操作性的方法，故提出一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的是提供一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，所述方法為火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗項(xiàng)目節(jié)能量計(jì)算提供一種科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、可操作性強(qiáng)的方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，所述方法包括以下步驟:
[0005](I)確定熱栗的基本節(jié)能量；
[0006](2)確定熱栗的基本節(jié)能量的修正量；
[0007](3)根據(jù)所述步驟(I)和步驟(2)確定熱栗的節(jié)能量。
[0008]本發(fā)明提供的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，所述步驟(I)中的基本節(jié)能量為熱栗外供能量與熱栗系統(tǒng)消耗的能量的差。
[0009]本發(fā)明提供的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，所述熱栗外供能量為熱栗向外輸出的采暖用的熱量；所述熱栗系統(tǒng)消耗的能量為熱栗輸入能量。
[0010]本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，所述熱栗輸入能量包括高溫驅(qū)動(dòng)蒸汽輸入熱量、熱栗本體及輔助設(shè)備的輸入電能；熱栗本體及輔助設(shè)備的輸入電能包括包括冷劑栗、溶液栗、噴淋栗、真空栗、循環(huán)水升壓栗和蒸汽冷凝水栗的輸入電能。
[0011]本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，所述熱栗的基本節(jié)能量通過下式確定:
[0012]Eb= (MgX (Hg2-Hgl)-MgwX (Hgwl-Hgw2)) X H+29271-1i1X Qe
[0013]其中:Eb—熱栗的基本節(jié)能量，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤；Mg—熱栗外供熱水平均流量，單位為千克/小時(shí)；Hgl—熱栗外供熱水進(jìn)水平均焓值，單位為千焦/千克；Hg2—熱栗外供熱水出水平均焓值，單位為千焦/千克Wgw—高溫驅(qū)動(dòng)蒸汽平均流量，單位為千克/小時(shí)；Hgwl—高溫驅(qū)動(dòng)蒸汽進(jìn)水平均焓值，單位為千焦/千克^gw2—高溫驅(qū)動(dòng)蒸汽出水平均焓值，單位為千焦/千克出一熱栗運(yùn)行時(shí)間，小時(shí)；29271—每千克標(biāo)準(zhǔn)煤的低位發(fā)熱值，單位為千焦/千克標(biāo)準(zhǔn)煤；k一電力折算系數(shù)，取當(dāng)年全國(guó)火電平均供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)；Qe—熱栗本體及輔助設(shè)備消耗的電能；單位為千瓦時(shí)。
[0014]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，所述步驟(2)中的基本節(jié)能量的修正量為熱栗系統(tǒng)造成的火電廠發(fā)電減少量。
[0015]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，所述基本節(jié)能量的修正量通過下式確定:
[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—熱栗運(yùn)行時(shí)，進(jìn)入凝汽器的蒸汽流量，單位為千克；H1—發(fā)電機(jī)效率；A比一沒有熱栗時(shí)，末級(jí)段蒸汽的焓降，單位為千焦/千克；△ hsl—熱栗運(yùn)行時(shí)，末級(jí)段蒸汽的焓降，單位為千焦/千克；h7—熱栗運(yùn)行時(shí)，末級(jí)抽汽點(diǎn)的蒸汽的焓值，單位為千焦/千克；hS5_沒有熱栗時(shí)，蒸汽理想等熵膨脹終點(diǎn)&的焓值，單位為千焦/千克；h S6—熱栗運(yùn)行時(shí)，蒸汽理想等熵膨脹終點(diǎn)S6的焓值，單位為千焦/千克；η—汽輪機(jī)末級(jí)段的相對(duì)內(nèi)效率，由汽輪機(jī)說明書查得。
[0020]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，依據(jù)國(guó)際水和水蒸汽的熱力性質(zhì)表、所述熱栗運(yùn)行時(shí)，末級(jí)抽汽點(diǎn)的蒸汽的的溫度和壓力查得該點(diǎn)焓值h7和熵值S，根據(jù)S和沒有熱栗時(shí)，蒸汽理想等熵膨脹終點(diǎn)的壓力查得S 5點(diǎn)焓值hS5;S 6點(diǎn)焓值由S和熱栗運(yùn)行時(shí)，蒸汽理想等熵膨脹終點(diǎn)的壓力查表得到。
[0021]本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，所述步驟(3)中的節(jié)能量通過下式確定:
[0022]E = Eb- E s
[0023]其中:E—熱栗的節(jié)能量，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤；Eb—熱栗的基本節(jié)能量，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤；ES—修正量，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤。
[0024]和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果
[0025]1、本發(fā)明的方法是針對(duì)火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗的特點(diǎn)，制定了考慮熱栗給火電廠帶來不利影響的節(jié)能量計(jì)算方法；
[0026]2、本發(fā)明的方法為火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗項(xiàng)目節(jié)能量計(jì)算提供一種科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、可操作性強(qiáng)的方法；
[0027]3、本發(fā)明的方法在考慮熱栗的基本節(jié)能量的基礎(chǔ)上，考慮熱栗對(duì)火電廠能效帶來的不利影響，提出了采用熱栗造成的火電廠發(fā)電減少量折算能量對(duì)其基本節(jié)能量進(jìn)行修正；
[0028]4、本發(fā)明的方法節(jié)省采用汽輪機(jī)熱耗試驗(yàn)確定熱栗系統(tǒng)造成的火電廠發(fā)電減少量的昂貴費(fèi)用；
[0029]5、本發(fā)明的方法可以測(cè)量處于濕蒸汽區(qū)的汽輪機(jī)排氣焓值。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明的火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗的能量平衡圖；
[0031]圖2為本發(fā)明的火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗的能源系統(tǒng)圖；
[0032]圖3為本發(fā)明的熱栗使用前后汽輪機(jī)末級(jí)段焓熵圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0034]實(shí)施例1:
[0035]如圖1-3所示，本例的發(fā)明提供的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法是利用能量平衡的方法(能量平衡圖見圖1和圖2)，分析熱栗系統(tǒng)輸入輸出能量。輸出熱栗系統(tǒng)的能量為熱栗外供熱量I ο輸入熱栗的能量包含三部分，首先是高溫驅(qū)動(dòng)蒸汽輸入熱量2，其次是熱栗本體及輔助設(shè)備輸入電能3，包括冷劑栗、溶液栗、噴淋栗、真空栗、循環(huán)水升壓栗、蒸汽冷凝水栗。然后是熱栗回收循環(huán)水熱量4。熱栗系統(tǒng)提供的能量即熱栗向外輸出的采暖用的熱量I。熱栗消耗的能量包含能量2和3，能量4是熱栗從電廠循環(huán)水中回收的熱量，這部分熱量原來是通過冷卻塔排入大氣的，是廢棄的熱能，不像能量2和3，需要消耗一定的代價(jià)才能得到，因此不算熱栗系統(tǒng)消耗的能量。熱栗的基本節(jié)能量如下:
[0036]熱栗的基本節(jié)能量=熱栗外供能量-熱栗系統(tǒng)消耗的能量
[0037]Eb= (MgX (Hg2-Hgl)-MgwX (Hgwl-Hgw2)) X H+29271-h X Qe
[0038]其中:Eb—熱栗的基本節(jié)能量，kg標(biāo)準(zhǔn)煤；Mg—熱栗外供熱水平均流量，kg/h ；Hgl一熱栗外供熱水進(jìn)水平均焓值，kj/kg ;Hg2—熱栗外供熱水出水平均焓值，kj/kg ;]\^一高溫驅(qū)動(dòng)蒸汽平均流量，kg/h ;Hgwl—高溫驅(qū)動(dòng)蒸汽進(jìn)水平均焓值，kj/kg ;Hgw2—高溫驅(qū)動(dòng)蒸汽出水平均焓值，kj/kg ;H—熱栗運(yùn)行時(shí)間，h ;29271—每千克標(biāo)準(zhǔn)煤的低位發(fā)熱值，kj/kg標(biāo)準(zhǔn)煤汰一電力折算系數(shù)，取當(dāng)年全國(guó)火電平均供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，kg標(biāo)準(zhǔn)煤/kWh ;Qe—熱栗本體及輔助設(shè)備消耗的電能；kWh。
[0039]由于熱栗的原因，造成電廠循環(huán)水進(jìn)出冷凝器的平均溫度上升，凝汽器真空下降，從而導(dǎo)致火電廠汽輪機(jī)的熱耗率上升。也就是說，熱栗的給原有火電廠帶來了不利影響，使得火電廠的能耗略微升高，在相同的蒸汽參數(shù)的情況下，火電廠發(fā)電量會(huì)減少。因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)熱栗的基本節(jié)能量進(jìn)行修正，修正量為熱栗系統(tǒng)造成的火電廠發(fā)電減少量。即:
[0040]E = Eb- E s
[0041]其中:E—熱栗的節(jié)能量，kg標(biāo)準(zhǔn)煤；
[0042]Eb一熱栗的基本節(jié)能量，kg標(biāo)準(zhǔn)煤；
[0043]Es+修正量，kg標(biāo)準(zhǔn)煤。
[0044]熱栗系統(tǒng)造成的火電廠發(fā)電減少量需要在熱栗建設(shè)前后進(jìn)行兩次汽輪機(jī)熱耗試驗(yàn)，對(duì)比熱耗差值，計(jì)算得到汽輪機(jī)發(fā)電減少量。汽輪機(jī)熱耗試驗(yàn)費(fèi)用昂貴。若采用計(jì)算法，困難在于汽輪機(jī)排汽處于濕蒸汽區(qū)，無(wú)法測(cè)量其焓值。本申請(qǐng)?zhí)峁┝诵碌挠?jì)算方法，具體如下:
[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—熱栗運(yùn)行時(shí)，進(jìn)入凝汽器的蒸汽流量，kg; Il1-發(fā)電機(jī)效率；Ah1—沒有熱栗時(shí)，末級(jí)段蒸汽的焓降，kj/kg; Ahsl—熱栗運(yùn)行時(shí)，末級(jí)段蒸汽的焓降，kj/kg ;H-熱栗運(yùn)行時(shí)，末級(jí)抽汽點(diǎn)的蒸汽的焓值，kj/kg ;HS5—沒有熱栗時(shí)，蒸汽理想等熵膨脹終點(diǎn)的焓值，kj/kg ;HS6—熱栗運(yùn)行時(shí)，蒸汽理想等熵膨脹終點(diǎn)的焓值，kj/kg ; η—汽輪機(jī)末級(jí)段的相對(duì)內(nèi)效率，由汽輪機(jī)說明書查得。依據(jù)國(guó)際水和水蒸汽的熱力性質(zhì)(IAPWS -1F97)表，由7點(diǎn)的溫度和壓力查表得該點(diǎn)焓值h7和熵值S，根據(jù)S和P 5查得S 5點(diǎn)焓值h S5;S 6點(diǎn)焓值由S和P6查表得到。
[0049]計(jì)算熱栗系統(tǒng)造成的火電廠發(fā)電減少量關(guān)鍵需要計(jì)算5點(diǎn)和6點(diǎn)的焓值，實(shí)際上，5點(diǎn)和6點(diǎn)處于濕蒸汽區(qū)，目前沒有直接方法能夠測(cè)得其焓值，本申請(qǐng)利用汽輪機(jī)末級(jí)段相對(duì)內(nèi)效率和末級(jí)段蒸汽的理想等熵焓降的方法解決了該問題。
[0050]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員盡管參照上述實(shí)施例應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請(qǐng)待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (1)確定熱栗的基本節(jié)能量； (2)確定熱栗的基本節(jié)能量的修正量； (3)根據(jù)所述步驟(I)和步驟(2)確定熱栗的節(jié)能量。2.如權(quán)利要求1所述的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，其特征在于:所述步驟(I)中的基本節(jié)能量為熱栗外供能量與熱栗系統(tǒng)消耗的能量的差。3.如權(quán)利要求2所述的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，其特征在于:所述熱栗外供能量為熱栗向外輸出的采暖用的熱量；所述熱栗系統(tǒng)消耗的能量為熱栗輸入能量。4.如權(quán)利要求3所述的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，其特征在于:所述熱栗輸入能量包括高溫驅(qū)動(dòng)蒸汽輸入熱量、熱栗本體及輔助設(shè)備的輸入電能；熱栗本體及輔助設(shè)備的輸入電能包括包括冷劑栗、溶液栗、噴淋栗、真空栗、循環(huán)水升壓栗和蒸汽冷凝水栗的輸入電能。5.如權(quán)利要求2-4任意一項(xiàng)所述的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，其特征在于:所述熱栗的基本節(jié)能量通過下式確定: Eb= (MgX (Hg2-Hgl)-MgwX (Hgwl-Hgw2)) X H+29271-1c1 X Qe 其中:Eb—熱栗的基本節(jié)能量，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤;Mg—熱栗外供熱水平均流量，單位為千克/小時(shí)；Hgl—熱栗外供熱水進(jìn)水平均焓值，單位為千焦/千克；Hg2—熱栗外供熱水出水平均焓值，單位為千焦/千克Wgw—高溫驅(qū)動(dòng)蒸汽平均流量，單位為千克/小時(shí)^gwl—高溫驅(qū)動(dòng)蒸汽進(jìn)水平均焓值，單位為千焦/千克；Hgw2—高溫驅(qū)動(dòng)蒸汽出水平均焓值，單位為千焦/千克；H—熱栗運(yùn)行時(shí)間，小時(shí)；29271—每千克標(biāo)準(zhǔn)煤的低位發(fā)熱值，單位為千焦/千克標(biāo)準(zhǔn)煤；k 一電力折算系數(shù)，取當(dāng)年全國(guó)火電平均供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)；Qe—熱栗本體及輔助設(shè)備消耗的電能；單位為千瓦時(shí)。6.如權(quán)利要求1所述的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，其特征在于:所述步驟(2)中的基本節(jié)能量的修正量為熱栗系統(tǒng)造成的火電廠發(fā)電減少量。7.如權(quán)利要求6所述的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，其特征在于:所述基本節(jié)能量的修正量Es通過下式確定: 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—熱栗運(yùn)行時(shí)，進(jìn)入凝汽器的蒸汽流量，單位為千克；1一發(fā)電機(jī)效率；A比一沒有熱栗時(shí)，末級(jí)段蒸汽的焓降，單位為千焦/千克；△ hsl—熱栗運(yùn)行時(shí)，末級(jí)段蒸汽的焓降，單位為千焦/千克；h7—熱栗運(yùn)行時(shí)，末級(jí)抽汽點(diǎn)的蒸汽的焓值，單位為千焦/千克；hS5_沒有熱栗時(shí)，蒸汽理想等熵膨脹終點(diǎn)&的焓值，單位為千焦/千克；h S6—熱栗運(yùn)行時(shí)，蒸汽理想等熵膨脹終點(diǎn)S6的焓值，單位為千焦/千克；η—汽輪機(jī)末級(jí)段的相對(duì)內(nèi)效率，由汽輪機(jī)說明書查得。8.如權(quán)利要求7所述的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，其特征在于:依據(jù)國(guó)際水和水蒸汽的熱力性質(zhì)表、所述熱栗運(yùn)行時(shí)，末級(jí)抽汽點(diǎn)的蒸汽的的溫度和壓力查得該點(diǎn)焓值h7和熵值S，根據(jù)S和S 5點(diǎn)的壓力查得S 5點(diǎn)焓值h S5;S 6點(diǎn)焓值由S和S 6點(diǎn)的壓力查表得到。9.如權(quán)利要求1所述的一種火電廠循環(huán)水源吸收式熱栗節(jié)能量確定方法，其特征在于:所述步驟(3)中的節(jié)能量通過下式確定:E = Eb- E s 其中:E—熱栗的節(jié)能量，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤；Eb—熱栗的基本節(jié)能量，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤；ES—修正量，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤。
【文檔編號(hào)】G06Q10/04GK105825285SQ201510009687
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月8日
【發(fā)明人】苗常海, 郭艷飛, 成嶺, 熊敏, 郭炳慶, 閆華光, 蔣利民, 鐘鳴
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司