电厂厂用电率设计值是指机组全年额定负荷 下发电所需的自用电能消耗量与全年对应机组发 电量的比值[1]。对于新投产的机组,必须进行机组 性能考核测试试验,其中厂用电率是考核机组性能的一项重要经济技术指标,所测试的厂用电率要与 设计值进行比较,以确定其是否达到设计要求。由 于电站空冷机组采用空冷岛进行冷却,空冷岛耗电 量随环境温度波动的变化较大,对机组厂用电率影 响也大;而对机组厂用电率进行性能考核测试时, 一般局限在某一时段,因此应对试验测试得到的厂 用电率按全年季节平均加权系数进行修正,修正后 的数值与设计值才有可比性。本文以某电厂空冷 机组为例,介绍厂用电率的计算及修正方法。 1 设备概况
某电厂2 号机组为东方汽轮机厂生产的 CZK150/145-13.2/0.294/535/535型、一次中间再热、 超高压、单轴、冲动式、双缸双排汽、直接空冷抽汽 凝汽式汽轮机[2]。汽轮机主要技术参数见表 1,空冷 系统各设计工况主要参数见表 2。
| 表 1 汽轮机主要技术参数 |
| 表 2 空冷系统各设计工况主要参数 |
2.1 试验方法
机组厂用电量的测试采用记录功率表法。在 负荷150 MW工况下,在规定的试验期间,同时记录 机组厂用电量、机组发电量、空冷风机用电量、汽轮 机相关技术参数等数值,进而计算空冷风机厂用电 率及全厂厂用电率;同时实地测试环境温度、湿度、 风速及大气压力,然后对实测空冷风机厂用电率及 全厂厂用电率按全年工况进行修正计算[3]。 2.2 四季工况时间统计
根据当地气象统计,全年平均气温高于16 ℃ (夏季工况)的时间约3个月,平均气温5~16 ℃(春、 秋季工况)约5个月,平均气温低于5 ℃(冬季工况)约4个月。
本次测试时间在夏季,时间段10:00—12:00, 测试环境气温为29~32 ℃,环境湿度42.30%,大气 压力87.78 kPa,空冷岛处风速2.43 m/s。该时段为 全年最大负荷工况,属于夏季工况段。 2.3 不同季节工况下的设计单台机组空冷风机耗电功率
根据设计工艺对不同工况下的换热量需求,计 算得出空冷风机的耗电功率如下:
(1) 设计气温为16 ℃及以上时,在TMCR工况 下,排汽量为317 t/h,所有空冷风机100%运转,在此 运行工况下,单台机组空冷风机耗电功率约1187 kW。
(2) 环境温度5~16 ℃时,在TMCR工况下,排 汽量约为334 t/h,在此运行工况下,单台机组空冷风 机耗电功率约为768 kW。
(3) 在环境温度≤5 ℃时,减除机组平均抽汽 流量75 t/h,在TMCR工况下,排汽量约为259 t/h,在 此运行工况下,单台机组空冷风机耗电功率约为 474 kW。 3 厂用电率计算与修正 3.1 修正前的空冷风机厂用电率
实测空冷风机总有功功率为1234.02 kW,发电 机出口有功功率为150 091 kW。修正前,空冷风机 厂用电率为:1234.02/150091×100%=0.822%。 3.2 修正后的空冷风机厂用电率
根据四季工况时间统计及设计工艺数据,空冷 风机厂用电率修正计算如下:
按照夏季工况空冷风机负荷率取100%,则春秋 季负荷率为:(768/1187)×100%=64.7%,取65%;冬 季负荷率为:(474/1187)×100%=39.93%,取40%。
按季节加权,空冷风机年平均负荷率为: (100%×3+65%×5+40%×4)/12=65.42%,即空冷风机 全年平均工况负荷率为65.42%。则试验工况下的 空冷风机电负荷量应按系数65.42%折算至全年平 均工况。
按全年平均工况,修正后的空冷风机厂用电率 为:1234.02/150 091×65.42%=0.538%。 3.3 修正前、后空冷风机厂用电率对比
在夏季试验工况下,2号机组实测空冷风机厂 用电率比修正后的按全年平均工况计算的空冷风 机厂用电率高0.284%(见表 3)。
| 表 3 修正前、后150 MW负荷下空冷风机厂用电率 |
机组全厂厂用电率及供电煤耗率是电厂重要 的经济技术指标,对于空冷机组来说,其设计值也 是按全年工况进行设计计算的,全厂厂用电率变化 直接影响供电煤耗率的变化。因此对空冷机组全 厂厂用电率进行修正,也是对机组供电煤耗率进行 修正的必要条件[4, 5]。
2号机组修正前、后全厂用电率及供电煤耗率 变化见表 4所示。修正前、后全厂厂用电率对比见 图 1。
| 表 4 修正前、后2号机组全厂厂用电率及供电煤耗率 |
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图 1 2号机组修正前、后全厂厂用电率对比 |
对于电站空冷机组,在进行性能考核试验厂用 电率测试时,应按照设计工艺情况,并结合实际工 况按全年季节变化等因素对试验工况下测得的厂 用电率进行修正计算,修正后的数值与设计工况值 具有可比性,才能真实反映机组厂用电率、供电煤耗率等性能指标参数。
| [1] | 电力行业电力规划设计标准化技术委员会.DL/T 5153—2002 火力发电厂厂用电设计技术规定[S].北京: 中国电力出版社,2002. |
| [2] | 神华神东电力有限责任公司上湾热电厂.神华神东电力 有限责任公司上湾热电厂企业标准集控运行规程[R].鄂 尔多斯:神华神东电力有限责任公司上湾热电厂,2009: 16-28. |
| [3] | 内蒙古电力科学研究院.内蒙古神华神东电力公司上湾 热电厂2号机组性能考核供电煤耗测试试验报告[R].呼 和浩特:内蒙古电力科学研究院,2010:5-7. |
| [4] | 戴悦,汪海霞,李淑芳.百万容量火电机组厂用电率设计 值与运行值的差异浅析[J].电力勘测设计,2010(2): 36-39,47. |
| [5] | 刘慧军,胡建忠,袁军.1000 MW机组循环水泵厂用电率 计算方法的探讨[J].电力建设,2011(2):81-84. |
2015, Vol. 33 




