标准规范下载简介
DLT 2169-2020 火力发电厂烟气余热梯级利用系统节能量计算方法.pdfICS01.040.27 CCSF20/29
DL/T21692020
DL/T 2169—202
火力发电厂烟气余热梯级利用系统
世纪城施工组织设计（3）Calculating method of energy saving for flue gas waste heat cascade utilization system in thermal power plants
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本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分： 定起草。 本文件由中国电力企业联合会提出。 本文件由电力行业节能标准化技术委员会（DL/TC46）归口。 本文件起草单位：中国大唐集团科学技术研究院有限公司、西安热工研究院有限公司、哈尔滨锅 炉厂有限责任公司、山东电力工程咨询院有限公司、东方汽轮机有限公司、大唐郓城发电有限公司、 大唐国际发电股份公司张家口发电厂、大唐环境产业集团股份有限公司。 本文件主要起草人：张振华、施延洲、夏良伟、姚啸林、姚振纲、姬锋军、孟桂祥、宋宝军、 张晓东、雷晓龙、刘岩、冯玉滨、叶欢、翟璇、赵文波、万逵芳、周雅君、杜未、张国柱、刘忠秋、 李传永、王开晶、王海滨、王海峰、李军录。 本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二 条一号, 100761)。
火力发电厂烟气余热梯级利用系统节能量计算方法
本文件规定了火力发电厂烟气余热梯级利用系统节能量的计算方法。 本文件适用于火力发电厂烟气余热梯级利用系统的节能量设计计算，系统性能评价等可参考执行
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适 用于本文件。 GB/T8117（所有部分）汽轮机热力性能验收试验规程 GB/T10184电站锅炉性能试验规程 GB50660大中型火力发电厂设计规范 DL/T904火力发电厂技术经济指标计算方法 ASMEPTC4锅炉性能试验规程（FiredSteamGeneratorsPerformanceTestCodes） ASMEPTC6汽轮机性能试验规程（SteamTurbinesPerformanceTestCodes）
3.1 烟气余热gaswasteheat 锅炉燃烧完成后产生的尾部排烟热量中，未被锅炉受热面有效利用的部分。 3.2 烟气余热梯级利用系统gaswasteheatcascadeutilizationsystem 由空气预热器（简称空预器）旁路省煤器、空预器后低温省煤器、暖风器等主要换热器按照能级 梯级利用原则组成的余热利用系统。 3.3 空预器旁路省煤器airpreheaterbypasseconomizer 布置于空气预热器的烟气旁路上的换热装置，分为旁路高压省煤器和旁路低压省煤器。旁路高压 省煤器用于加热引自机组高压加热器给水系统的给水，旁路低压省煤器用于加热引自机组低压加热器 凝结水系统的凝结水。 3.4 低温省煤器 lowtemperatureeconomizer 布置在空预器至脱硫塔之间的烟道，回收烟气余热的换热装置。 3.5 低温省煤器热媒水lowtemperatureeconomizerheatmediumwater 用于低温省煤器和暖风器之间表面换热的闭式循环媒介工质。 3.6 低温省煤器增压泵lowtemperatureeconomizerboosterpump 驱动低温省煤器与暖风器之间用于换热的低温省煤器热媒水的增压循环泵
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3.7 燃料效率fuelefficiency 输出热量与输入锅炉系统边界燃料低位发热量的百分比。 3.8 烟气余热梯级利用系统节能量 energysavingoffluegaswasteheatcascadeutilizationsystem 采用烟气余热梯级利用系统节约的标准煤量。 3.9 换热器换热端差terminaltemperaturedifferenceoftheheatexchangers 换热器的高温侧工质进口温度与低温侧工质出口温度的差值
3.7 燃料效率fuelefficiency 输出热量与输入锅炉系统边界燃料低位发热量的百分比。 3.8 烟气余热梯级利用系统节能量energysavingoffluegaswasteheatcascadeutilizationsystem 采用烟气余热梯级利用系统节约的标准煤量。 3.9 换热器换热端差terminaltemperaturedifferenceoftheheatexchangers 换热器的高温侧工质进口温度与低温侧工质出口温度的差值。
图1给出了烟气余热梯级利用系统的典型构成
4.2.1换热器换热功率
图1烟气余热梯级利用系统的典型构成
空预器、空预器旁路省煤器、低温省煤器、暖风器等换热器的换热功率，应按公式（1）或 计算：
P(.h.)/3600..................
式中： P 换热器换热功率，单位为兆瓦（MW)： Q 换热器工质流量，单位为吨每小时（t/h）； m 换热工质进口比恰，单位为千焦每千克（kJ/kg）； h 换热工质出口比恰，单位为千焦每千克（kJ/kg）； ca 换热器进出口换热工质比定压热容，单位为千焦每千克摄氏度［kJ/（kg·℃)] At 换热器进出口工质温差，单位为摄氏度（℃）
空预器旁路省煤器、低温省煤器、暖风器等换热器工质侧（空气、烟气、水）阻 计算：
式中： Ap——换热器工质侧阻力，单位为兆帕（MPa)； P 换热器工质进口侧压力，单位为兆帕（MPa)； 换热器工质出口侧压力，单位为兆帕（MPa）。
4.23换热器换热端差
St一—换热器换热端差，单位为摄氏度（℃)； 高温侧工质进口温度，单位为摄氏度（℃）； 低温侧工质出口温度，单位为摄氏度（℃）。
烟气余热梯级利用系统的电耗率，包括低温省煤器增压泵电耗率和增加各换热器后引走 电设备电耗率变化等部分应按公式（5）计算：
Pyqyr 烟气余热梯级利用系统电耗率，单位为百分比（%）； Plsb 低温省煤器增压泵电功率，单位为千瓦（kW)； AParg 换热器引起的原系统用电设备电功率变化，单位为千瓦（kW） Pi 机组发电功率，单位为千瓦（kW)。
5节能量计算边界及原则
.yyr = (ds +AP P. 100..
5.1.1烟气余热梯级利用系统的节能量计算中，节能量收益应归属于机组的热力系统整体。其对于 汽轮机热耗率或锅炉效率的影响，应按照划分的计算边界兼顾考虑，不可在两个主设备上重复计算节 能量
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.2烟气余热梯级利用系统的空预器旁路省煤器应纳入锅炉本体部分（见图1)。 .3锅炉效率计算边界选取应符合GB/T10184或ASMEPTC4的规定，且遵循以下原则： a）锅炉空气进口边界为空预器空气进口截面，对于烟气余热梯级利用系统，应为暖风器出口之后 的空预器进口截面（见图1）。 b）锅炉烟气出口边界为空预器烟气出口截面，对于烟气余热梯级利用系统，应为与空预器旁路省 煤器出口烟气混合后、低温省煤器之前的烟气出口截面（见图1）；如除尘器前无低温省煤 器，应为与空预器旁路省煤器出口烟气混合后、除尘器之前的烟气出口截面。 C 低温省煤器与暖风器宜划分在锅炉效率计算边界之外。低温省煤器与暖风器之间通过低温省煤 器热媒水进行热量交换，改变空预器进口空气温度和影响锅炉效率。当低温省煤器与暖风器之 间为等热量交换时，采用闭式再循环的低温省煤器热媒水；当不为等热量交换时，过剩热量可 用于加热一部分凝结水。 .4汽轮机热耗率计算边界选取应符合GB/T8117（所有部分）或ASMEPTC6的规定。
5.2.1烟气余热梯级利用系统的空预器旁路省煤器应纳入锅炉本体部分，其换热量输出作为锅炉热 损失计算，以此作为锅炉效率计算原则。同时应与原锅炉效率进行比较，二者差异较大时，应分析 原因。 5.2.2本文件采用的锅炉效率均为燃料效率。锅炉效率计算时，锅炉空气进口温度应为空预器进口空 气温度，即暖风器出口之后空预器进入截面的空气温度，并以25℃为基准温度。 5.2.3锅炉效率计算时，锅炉烟气出口温度应为低温省煤器进口烟气温度，即与空预器旁路省煤器出 口烟气混合后、低温省煤器之前的烟气截面处烟气温度。当除尘器前无低温省煤器时，应为与空预器 旁路省煤器出口烟气混合后、除尘器之前的烟气截面处的烟气温度。 5.2.4设计选型计算时，烟气余热梯级利用系统回收的热量，应计入汽轮机侧，应根据工程边界条件 和实际项目需要，选取下列相应方法。 a）机组主蒸汽流量不变条件下，由于烟气余热回收，造成发电功率变化，以此计算热耗率相 应变化； b）机组发电功率不变条件下，由于烟气余热回收，造成主蒸汽流量变化，以此计算热耗率相 应变化。 5.2.5汽轮机热耗率计算应按照GB/T8117（所有部分）或ASMEPTC6执行。汽轮机净吸热量，不计 入包括空预器旁路省煤器、低温省煤器在内的烟气余热换热量。 5.2.6采用烟气余热梯级利用系统后，管道效率应按照GB50660执行。 5.2.7烟气余热梯级利用系统设计和设备选型，应根据空预器烟气旁路容量和空预器旁路省煤器、低 温省煤器、暖风器的进出口边界参数及换热器面积等进行优化，并应结合系统节能量计算比选等相关 因素，论证空预器是否相应进行扩容。
采用烟气余热梯级利用系统前后锅炉效率计算
6.1.1.1采用烟气余热梯级利用系统前后锅炉效率计算，应以热力计算数据的数值为准，空预器旁路省 煤器加热给水和凝结水的热量，宜从水侧进行计算。各项热损失，应参照GB/T10184逐项计算。 6.1.1.2采用正平衡法时，应按公式（6）计算：
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Q2—每千克燃料的排烟损失热量，单位为千焦每千克（kJ/kg)； 每千克燃料的固体未完全燃烧损失热量，单位为千焦每千克（kJ/kg）： 2。——每千克燃料的灰渣物理显热损失热量，单位为千焦每千克（kJ/kg)； 每千克燃料进入系统的外来热量，单位为千焦每千克（kJ/kg)。
6.1.2锅炉效率变化量
Ang——锅炉效率变化量，单位为百分比（%)；
6.2.1采用烟气余热梯级利用系统前热耗率计
采用烟气余热梯级利用系统前汽轮发电机组热耗率，应以汽轮机热平衡图计算数值为 （9）计算：
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Aqj.q 一采用烟气余热梯级利用系统前热耗率，单位为千焦每千瓦时（kJ/kWh）； D a.4 一采用烟气余热梯级利用系统前汽轮机主蒸汽流量，单位为千克每小时（kg/h）； hiag.q 采用烟气余热梯级利用系统前汽轮机主蒸汽恰值，单位为千焦每千克（kJ/kg）； Des.a 一采用烟气余热梯级利用系统前最终给水流量，单位为千克每小时（kg/h）； hes.q 一采用烟气余热梯级利用系统前最终给水恰值，单位为千焦每千克（kJ/kg）； Daz,a 一采用烟气余热梯级利用系统前汽轮机再热蒸汽流量，单位为千克每小时（kg/h）； ha.q 一一采用烟气余热梯级利用系统前汽轮机再热蒸汽恰值，单位为千焦每千克（kJ/kg）； Dur.A 一采用烟气余热梯级利用系统前冷再热蒸汽流量，单位为千克每小时（kg/h）； ha,q 采用烟气余热梯级利用系统前冷再热蒸汽恰值，单位为千焦每千克（kJ/kg）； Dei.a 一采用烟气余热梯级利用系统前过热器减温水流量，单位为千克每小时（kg/h）； hsi.q 一采用烟气余热梯级利用系统前过热器减温水饸值，单位为千焦每千克（kJ/kg）； Dria 一 采用烟气余热梯级利用系统前再热器减温水流量，单位为千克每小时（kg/h）； hiq 一一采用烟气余热梯级利用系统前再热器减温水恰值，单位为千焦每千克（kJ/kg）； Pai.a 一一采用烟气余热梯级利用系统前，发电机终端输出功率，单位为千瓦（kW)； ZkPi.a 一—采用烟气余热梯级利用系统前，当采用静态励磁和/或采用不与汽轮机同轴的电动 泵时，各项所消耗的功率，单位为千瓦（kW)。
6.2.2采用烟气余热梯级利用系统后热耗率计算
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Pi——采用烟气余热梯级利用系统后，当采用静态励磁和/或采用不与汽轮机同轴的电动主油 泵时，各项所消耗的功率，单位为于瓦（kW）。
6.2.3汽轮机热耗率变化量
采用烟气余热梯级利用系统后，相比不采用条件下汽轮机热耗率的变化量四平白象注浆加固施工方案，应按公式 算：
式中： Aqai 汽轮机热耗率变化量，单位为千焦每千瓦时（kJ/kWh）
Ag.—汽轮机热耗率变化量，单位为千焦每千瓦时（kJ/kWh）
qai = Qaih Qai.g
6.3.1采用烟气余热梯级利用系统前发电厂用电率计算，应按照DL/T904执行，发电厂用电率应按公 式（12）计算：
"fey,q ++++++ P
式中： Liy.h一采用烟气余热梯级利用系统后发电厂用电率，单位为百分比（%)； Pah一一采用烟气余热梯级利用系统后发电厂用电功率，单位为千瓦（kW)； Ph一一采用烟气余热梯级利用系统后机组功率，单位为千瓦（kW)。 6.3.3采用烟气余热梯级利用系统后，相比不采用条件下发电厂用电率的变化量，应按公式（14）计算：
△L——发电厂用电率变化量安置房塔吊安装施工方案，单位为百分比（%）。