一种影响发电机组能效的客观因素分析方法，包括：获取包含发电机组设计参数、锅炉实际燃煤量、当前环境温度、汽轮机组循环水温度、负荷率、汽轮机组供热发电比、汽轮机组的发电量等发电机组参数；根据锅炉实际燃煤量、当前环境温度、汽轮机组循环水温度、汽轮机组供热发电比、汽轮机组的发电量计算外部条件偏差；在多个工况下，分别通过锅炉性能试验、汽轮机组性能试验及厂用电率测试性能试验计算锅炉效率偏差、汽轮机组效率偏差及厂用电率偏差；根据锅炉效率偏差、汽轮机组效率偏差及厂用电率偏差分别计算多个工况下的供电煤耗偏差；根据多个负荷点及供电煤耗偏差生成设备性能曲线；根据外部条件偏差及设备性能曲线计算当前负荷下的客观因素。
影响发电机组能效的客观因素分析方法
技术领域
[0001] 本发明涉及燃煤发电机组煤耗分析技术，尤其涉及一种影响发电机组能效的客观因素分析方法。
背景技术
[0002] 随着社会对电力的需求越来越高，如何提高发电机组的发电效率成为了当前人们关注的问题。
[0003] 对于一台确定的发电机组而言，其最终能达到的能效水平取决于三方面的因素，即：该台发电机组的设计和制造水平；该台发电机机组的应用条件；管理者对发电机组的管理应用水平。管理者对发电机组的管理应用水平是机组运行的主观因素，可以通过运行管理的改进获得改善。发电机组的设计和制造水平，以及发电机机组的应用条件是机组运行的客观因素。
[0004] 基于上述三个方面的因素，现有技术中定义了如下与经济性相关的值：
[0005] (a)目标值或最优值：基于相同的蒸汽设计参数设计的最高性能值能为理想值或最优值，最优值代表了同类型机组设计最佳，且管理水平高把其性能发挥到最好；
[0006] (b)设计值：某台待评价机组设计的能效水平；
[0007] (c)实际值：某台待评价机组实际达到的能效水平；
[0008] (d)应达值：指机组在实际运行中，在某一客观条件(如气温、循环水温度等不能人为改变的客观条件下)下和某一工况(如负荷率)、某一供热发电比条件下在最佳运行控制方式下运行理论上应该达到的最佳值。
[0009] 应达值以能效设计值为基准，通过排除设备性能偏差和客观条件偏差的影响来确定。设备性能偏差是指机组性能在设计条件下与设计值的差值，综合体现了设备的设计、制造及安装水平，如果不实施设备改造，就不能改变设备性能偏差。客观条件偏差指机组运行所处的客观条件与设计条件不一致引起的偏差，所谓客观条件即机组所处的地理位置、气象条件、电网负荷限制等不受人为因素影响的运行条件。设计值扣除设备性能偏差和客观条件偏差造成的能效偏差值即为该机组应达值，即：
[0010] 应达值＝设计值±设备性能偏差±外部条件偏差
[0011] 外部条件偏差影响主要考虑三方面的因素：实际常用煤质偏离设计煤质引起的机组能效偏差，实际环境温度偏离设计环境温度引起的机组能效偏差，以及机组实际出力偏离额定出力引起的能效偏差，外部条件偏差即这三部分能效偏差的加和。
[0012] 设备性能偏差及外部条件偏差对发电效率的影响较大，为了研究发电机组最终能达到的能效水平，就必须考虑到设备性能偏差及外部条件偏差引起的机组能效偏差。在现有技术中，还未曾出现关于设备性能偏差及外部条件偏差对燃煤发电机组影响的分析技术。
发明内容
[0013] 本发明提供一种影响发电机组能效的客观因素分析方法，以分析设备性能偏差及外部条件偏差引起的机组能效偏差。
[0014] 为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种影响发电机组能效的客观因素分析方法，包括：
[0015] 获取包含发电机组设计参数、锅炉实际燃煤量、当前环境温度、汽轮机组循环水温度、负荷率、汽轮机组供热发电比、汽轮机组的发电量的发电机组参数；
[0016] 根据所述锅炉实际燃煤量、当前环境温度、汽轮机组循环水温度、汽轮机组供热发电比、汽轮机组的发电量计算外部条件偏差，所述外部条件偏差为煤质偏差、环境温度偏差及抽汽供热偏差三者之和；
[0017] 在多个工况下，分别通过锅炉性能试验、汽轮机组性能试验及厂用电率测试性能试验计算锅炉效率偏差、汽轮机组效率偏差及厂用电率偏差；
[0018] 根据所述锅炉效率偏差、汽轮机组效率偏差及厂用电率偏差分别计算所述多个工况下的供电煤耗偏差；
[0019] 根据所述多个工况下的负荷点及供电煤耗偏差生成设备性能曲线；
[0020] 根据所述外部条件偏差及设备性能曲线计算当前负荷下的客观因素。
[0021] 一实施例中，根据所述锅炉实际燃煤量、当前环境温度、汽轮机组循环水温度、汽轮机组供热发电比、汽轮机组的发电量计算外部条件偏差，包括：
[0022] 测量锅炉实际燃煤量，判断设计煤种燃煤量与所述锅炉实际燃煤量的偏差是否大于预设偏差值；
[0023] 如果设计煤种燃煤量与所述锅炉实际燃煤量的偏差大于预设偏差值，根据公式计算锅炉固体不完全燃烧损失的变化量Δq4；
[0024] 根据发电量及所述锅炉实际燃煤量与设计煤种燃煤量的差值计算入炉煤量增加导致的厂用电率增加量ΔλΔB；
[0025] 判断入炉煤水分是否超过预设水分值；
[0026] 如果入炉煤水分超过预设水分值，根据排烟温度偏差ΔθLv计算排烟热损失变化量Δq2；
[0027] 根据所述锅炉固体不完全燃烧损失的变化量Δq4、排烟热损失变化量Δq2、厂用电率增加量ΔλΔB计算煤质变化引起的煤耗变化量Δb1；
[0028] 其中，Cfh为实际入炉煤的飞灰可燃物含量，％；Aar为实际入炉煤的灰分，％；Qar,net为实际入炉煤收到基低位发热量，kJ/kg；q4为锅炉固体不完全燃烧损失设计值，％。
[0029] 一实施例中，根据所述锅炉实际燃煤量、当前环境温度、汽轮机组循环水温度、汽轮机组供热发电比、汽轮机组的发电量计算外部条件偏差，包括：
[0030] 在设定环境温度T下，获取空气预热器入口风温和空气预热器入口烟气温度，并根据所述空气预热器入口风温和空气预热器入口烟气温度计算锅炉排烟温度 ；
[0031] 根据所述锅炉排烟温度 计算锅炉排烟热损失的变化量Δq2；
[0032] 基于环境温度对背压的影响得到汽轮机背压；
[0033] 根据所述汽轮机背压查找汽轮机背压修正曲线，获得所述汽轮机背压下的实际热耗HR与设计热耗HRTHA的差值ΔHR；
[0034] 根据锅炉排烟热损失的变化量Δq2及所述差值ΔHR计算环境温度对机组煤耗的影响总量Δb2。
[0035] 一实施例中，根据所述锅炉实际燃煤量、当前环境温度、汽轮机组循环水温度、汽轮机组供热发电比、汽轮机组的发电量计算外部条件偏差，包括：
[0036] 获取汽轮机组的n个负荷工况下的各级加热器的抽汽焓、出口水焓、出口疏水焓以及各级加热器的抽汽供热量；其中，n大于等于3；
[0037] 确定各负荷工况下第j级加热器的qj、τj和γj；其中，qj为1千克加热蒸汽在第j级加热器中的放热量；τj为1千克水在第j级加热器中的焓升；γj为1千克疏水在第j级加热器中的放热量；
[0038] 根据所述各负荷工况下第j级加热器的qj、τj和γj，计算各负荷工况下第j级加热器的等效焓降和抽汽效率；
[0039] 根据三次多项式拟合第j级加热器的抽汽效率与汽轮机组负荷之间的关系信息；
[0040] 获取汽轮机组的实际负荷，并根据所述实际负荷和关系信息对应的三次多项式，计算该实际负荷下的第j级加热器的实际抽汽效率；
[0041] 获取汽轮机组的发电量，并根据第j级加热器的抽汽供热量、第j级加热器的实际抽汽效率和所述汽轮机组的发电量计算第j级加热器的抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量ΔHj；
[0042] 将各级加热器的抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量ΔHj叠加，确定汽轮机抽汽供热对汽轮机组热耗的影响总量ΔH。
[0043] 一实施例中，如果设计煤种燃煤量与所述锅炉实际燃煤量的偏差不大于预设偏差值，令所述锅炉固体不完全燃烧损失的变化量Δq4及厂用电率增加量ΔλΔB为零。
[0044] 一实施例中，如果入炉煤水分不超过预设水分值，令所述排烟热损失变化量Δq2为零。
[0045] 一实施例中，根据发电量及所述锅炉实际燃煤量与设计煤种燃煤量的差值计算入炉煤量增加导致的厂用电率增加量ΔλΔB，包括：
[0046] 将发电量及所述锅炉实际燃煤量与设计煤种燃煤量的差值带入公式计算入炉煤量增加导致的厂用电率增加量ΔλΔB，其中，ΔB为锅炉实际燃
煤量与设计煤种燃煤量的差值；Wf为发电量。
[0047] 一实施例中，根据排烟温度偏差ΔθLv计算排烟热损失变化量Δq2，包括：将排烟温度偏差ΔθLv带入Δq2＝0.0035ΔθLv，计算排烟热损失变化量Δq2，其中ΔθLv＝0.7ΔMar，ΔMar为实际入炉煤种水分相对于设计煤种水分的增量。
[0048] 一实施例中，根据所述锅炉固体不完全燃烧损失的变化量Δq4、排烟热损失变化量Δq2、厂用电率增加量ΔλΔB计算煤质变化引起的煤耗变化量Δb1，包括：将所述锅炉固体不完全燃烧损失的变化量、排烟热损失变化量、厂用电率增加量带入公式中，计算煤质变化引起的煤耗变化量Δb1，其中，bst为机组设计
煤耗，ηB为锅炉效率设计值，λ为辅机电耗设计值。
[0049] 一实施例中，根据所述空气预热器入口风温和空气预热器入口烟气温度计算锅炉排烟温度 包括：
[0050] 将所述空气预热器入口空气温度和空气预热器入口烟气温度带入下述公式，计算所述锅炉排烟温度
[0051]
[0052] 其中，θEn为空气预热器入口烟气温度，θLv为空气预热器出口烟气温度，tEn空气预热器入口空气温度。
[0053] 一实施例中，根据所述锅炉排烟温度 计算锅炉排烟热损失的变化量Δq2，包括：
[0054] 将所述锅炉排烟温度 带入下述公式，计算所述锅炉排烟热损失的变化量Δq2：
[0055]
[0056] 其中，q2为所述设定环境温度T下的锅炉排烟热损失设计值。
[0057] 一实施例中，当所述汽轮机为空冷机组时，基于环境温度对背压的影响得到汽轮机背压，包括：根据环境温度对背压的影响曲线，获得当前环境温度下的汽轮机背压。
[0058] 一实施例中，当所述汽轮机为湿冷机组时，基于环境温度对背压的影响得到汽轮机背压，包括：
[0059] 根据负荷工况下的设计数据计算凝汽器出口温差；
[0060] 根据循环水入口温度及所述温差计算实际排汽温度；
[0061] 根据所述实际排汽温度查找水蒸汽压力特性表，得到所述实际排汽温度对应的汽轮机背压。
[0062] 一实施例中，根据负荷工况下的设计数据计算凝汽器出口温差，包括：
[0063] 根据设定背压值查找水蒸汽压力特性表，获得所述设定背压值下的排汽温度及凝汽器进水温度；
[0064] 根据所述排汽温度及凝汽器进水温度计算所述凝汽器出口温差。
[0065] 一实施例中，根据锅炉排烟热损失的变化量Δq2及所述差值ΔHR计算环境温度对机组煤耗的影响总量Δb2，包括：
[0066] 将所述根据锅炉排烟热损失的变化量Δq2及所述差值ΔHR带入下述公式，计算环境温度对机组煤耗的影响总量Δb2：
[0067]
[0068] 其中，bst为机组设计煤耗，g/kWh；ηB为设计环境温度下的锅炉效率，％；HRD为设计环境温度下的汽轮机热耗，kJ/kWh。
[0069] 一实施例中，所述确定各负荷工况下第j级加热器的qj、τj和γj，包括：
[0070] 判断所述第j级加热器的类型；
[0071] 若所述第j级加热器的类型为表面式加热器，根据公式一确定第j级加热器的qj、τj和γj；
[0072] 所述公式一为：
[0073]
[0074] 其中，tj为第j级加热器的出口水焓；tj-1为第j-1级加热器的出口水焓；hj为第j级加热器的抽汽焓；tsj为第j级加热器的出口疏水焓；
[0075] 若所述第j级加热器的类型为汇集式加热器，根据公式二确定第j级加热器的qj、τj和γj；
[0076] 所述公式二为：
[0077]
[0078] 其中，tj为第j级加热器的出口水焓；tj-1为第j-1级加热器的出口水焓；hj为第j级加热器的抽汽焓；ts(j+1)为第j+1级加热器的出口疏水焓。
[0079] 一实施例中，所述根据所述各负荷工况下第j级加热器的qj、τj和γj，计算各负荷工况下第j级加热器的等效焓降和抽汽效率，包括：
[0080] 根据公式三计算各负荷工况下第j级加热器的等效焓降Hj和抽汽效率ηj；
[0081] 所述公式三为：
[0082]
[0083] 其中，hC为凝汽焓；Ai为第i级加热器的τi或γi；qi为1千克加热蒸汽在第i级加热器中的放热量；Hi为第i级加热器的等效焓降；其中，i＝j-m，m≥1，且i≥1；τi为1千克水在第i级加热器中的焓升；γi为1千克疏水在第i级加热器中的放热量。
[0084] 一实施例中，若第j级加热器为汇集式加热器，则Ai为τi；若第j级加热器为表面式加热器，则第j-1级加热器至第j-m级加热器的Ai为γi，所述第j-m级加热器为汇集式加热器；第j-m-1级加热器至第1级加热器的Ai为τi。
[0085] 一实施例中，所述根据三次多项式拟合第j级加热器的抽汽效率与汽轮机组负荷之间的关系信息，包括：
[0086] 根据三次多项式拟合第j级加热器的抽汽效率ηj与汽轮机组负荷x之间的关系曲线；所述关系曲线为：
[0087] ηj＝a1x3+a2x2+a3x+a4
[0088] 其中，a1、a2、a3、a4为常数。
[0089] 一实施例中，所述获取汽轮机组的实际负荷，并根据所述实际负荷和关系信息对应的三次多项式，计算该实际负荷下的第j级加热器的实际抽汽效率，包括：
[0090] 获取汽轮机组的实际负荷x，并根据汽轮机组的实际负荷x和公式ηj＝a1x3+a2x2+a3x+a4，计算汽轮机组的实际负荷x下的第j级加热器的实际抽汽效率ηj。
[0091] 一实施例中，所述获取汽轮机组的发电量，并根据第j级加热器的抽汽供热量、第j级加热器的实际抽汽效率和所述汽轮机组的发电量计算第j级加热器的抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量ΔHj，包括：
[0092] 获取汽轮机组的发电量为Wf；
[0093] 根据公式： 计算第j级加热器的抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量ΔHj；
[0094] 其中，Qj为第j级加热器的抽汽供热量；ηj为第j级加热器的实际抽汽效率。
[0095] 一实施例中，根据所述锅炉效率偏差、汽轮机组效率偏差及厂用电率偏差分别计算所述多个工况下的供电煤耗偏差Δb，包括：
[0096] 将所述锅炉效率偏差、汽轮机组效率偏差及厂用电率偏差分别计算所述多个工况下的供电煤耗偏差Δb分别带入下述公式计算所述多个工况下的供电煤耗偏差Δb：
[0097]
[0098] 其中，b为煤耗设计值，ηb为锅炉效率设计值，Δ(ηb)为锅炉效率偏差，ηtb为汽轮机组效率设计值，Δ(ηtb)为汽轮机组效率偏差。
[0099] 一实施例中，根据所述外部条件偏差及设备性能曲线计算当前负荷下的客观因素，包括：
[0100] 在当前负荷下，根据所述设备性能曲线得到设备性能偏差；
[0101] 根据所述设备性能偏差及外部条件偏差计算所述客观因素。
[0102] 本发明实施例的有效果在于，
[0103] 利用本发明，可以确定汽轮机抽汽供热对汽轮机组热耗的影响总量ΔH，从而便于对发电机组最终能达到的能效水平的研究。解决了当前还没有抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量的计算方法的问题。
[0104] 利用本发明，可以定量计算环境温度变化对燃煤发电机组煤耗的影响，准确计算外部条件偏差，进而研究发电机组最终能达到的能效水平。
[0105] 利用本发明，可以定量计算煤质偏差对燃煤发电机组煤耗的影响，准确计算外部条件偏差，进而研究发电机组最终能达到的能效水平。
[0106] 通过定量计算抽汽供热对汽轮机组热耗的影响、环境温度变化对燃煤发电机组煤耗的影响及煤质偏差对燃煤发电机组煤耗的影响，还可以定量计算客观因素对发电机组能效影响的大小，为确定机组能效应达值提供科学合理的计算依据，以指导机组运行管理水平的提高。
附图说明
[0107] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0108] 图1为本发明实施例的影响发电机组能效的客观因素分析方法流程图；
[0109] 图2为本发明实施例的煤质偏差对燃煤发电机组煤耗影响的计算方法示意图；
[0110] 图3为本发明另一实施例的煤质偏差对燃煤发电机组煤耗影响的计算方法流程示意图；
[0111] 图4为本发明实施例环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算方法流程图；
[0112] 图5为本发明实施例环境温度对背压的影响曲线示意图；
[0113] 图6为本发明实施例基于环境温度对背压的影响得到汽轮机背压的方法流程图；
[0114] 图7为典型的机组背压修正曲线示意图；
[0115] 图8为本发明实施例提供的一种抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量的计算方法的流程图一；
[0116] 图9为本发明实施例提供的一种抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量的计算方法的流程图二；
[0117] 图10为本发明实施例中的具有多级加热器的汽轮机组的结构示意图。
具体实施方式
[0118] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0119] 本发明实施例提供了一种影响发电机组能效的客观因素分析方法，如图1所示，该客观因素分析方法包括：
[0120] S101：获取包含发电机组设计参数、锅炉实际燃煤量、当前环境温度、汽轮机组循环水温度、负荷率、汽轮机组供热发电比、汽轮机组的发电量的发电机组参数；
[0121] S102：根据所述锅炉实际燃煤量、当前环境温度、汽轮机组循环水温度、汽轮机组供热发电比、汽轮机组的发电量计算外部条件偏差，所述外部条件偏差为煤质偏差、环境温度偏差及抽汽供热偏差三者之和；
[0122] S103：在多个工况下，分别通过锅炉性能试验、汽轮机组性能试验及厂用电率测试性能试验计算锅炉效率偏差、汽轮机组效率偏差及厂用电率偏差；
[0123] S104：根据所述锅炉效率偏差、汽轮机组效率偏差及厂用电率偏差分别计算所述多个工况下的供电煤耗偏差Δb；
[0124] S105：根据所述多个工况下的负荷点及供电煤耗偏差生成设备性能曲线；
[0125] S106：根据所述外部条件偏差及设备性能曲线计算当前负荷下的客观因素。
[0126] 由图1所示的流程可知，本发明分别计算煤质偏差、环境温度偏差、抽汽供热偏差及设备性能曲线，可以计算出任意负荷下的客观因素，还可以定量计算客观因素对发电机组能效影响的大小。
[0127] S101中的锅炉实际燃煤量、当前环境温度、汽轮机组循环水温度、负荷率、汽轮机组供热发电比、汽轮机组的发电量的发电机组参数，为计算外部条件偏差需要用到的参数，外部条件偏差由煤质偏差、环境温度偏差及抽汽供热偏差三者组成，在计算煤质偏差、环境温度偏差及抽汽供热偏差其中一者时，需要用到上述发电机组参数的一个或多个，下面分别说明如下计算煤质偏差、环境温度偏差及抽汽供热偏差。
[0128] 图2为本发明实施例中煤质偏差计算方法的流程图，如图2所示，煤质偏差的计算方法包括：
[0129] S201：测量锅炉实际燃煤量，判断设计煤种燃煤量与所述锅炉实际燃煤量的偏差是否大于预设偏差值；
[0130] S202：如果设计煤种燃煤量与所述锅炉实际燃煤量的偏差大于预设偏差值，根据如下公式计算锅炉固体不完全燃烧损失的变化量Δq4：
[0131]
[0132] S203：根据发电量及所述锅炉实际燃煤量与设计煤种燃煤量的差值计算入炉煤量增加导致的厂用电率增加量ΔλΔB；
[0133] S204：判断入炉煤水分是否超过预设水分值；
[0134] S205：如果入炉煤水分超过预设水分值，根据排烟温度偏差ΔθLv计算排烟热损失变化量Δq2；
[0135] S206：根据所述锅炉固体不完全燃烧损失的变化量、排烟热损失变化量、厂用电率增加量计算煤质变化引起的煤耗变化量Δb1。
[0136] 公式1中，Cfh为实际入炉煤的飞灰可燃物含量，％；Aar为实际入炉煤的灰分，％；Qar,net为实际入炉煤收到基低位发热量，kJ/kg；q4为锅炉固体不完全燃烧损失设计值，％。
[0137] 由图2所示的流程可知，本发明分别计算锅炉固体不完全燃烧损失的变化量、排烟热损失变化量及厂用电率增加量，然后利用锅炉固体不完全燃烧损失的变化量、排烟热损失变化量及厂用电率增加量计算煤质变化引起的煤耗变化量，定量计算出煤质偏差对燃煤发电机组煤耗的影响，为准确计算外部条件偏差提供数据。
[0138] 图3为本发明另一实施例的煤质偏差对燃煤发电机组煤耗影响的计算方法流程图，下面结合图2及图3详细说明本发明。
[0139] 计算煤质的影响应基于锅炉实际燃煤量与热值最低的校核煤种时设计煤种燃煤量间的偏差。实际入炉煤质偏离设计煤质，主要影响锅炉的经济性，表现在对锅炉固体不完全燃烧损失设计值(q4)的影响和对排烟热损失的影响。
[0140] 如果通过S201判断设计煤种燃煤量与锅炉实际燃煤量的偏差大于预设偏差值，需要通过上述公式计算锅炉固体不完全燃烧损失的变化量Δq4。还需要通过根据发电量及所述锅炉实际燃煤量与设计煤种燃煤量的差值计算入炉煤量增加导致的厂用电率增加量ΔλΔB。具体地，通过如下公式计算厂用电率增加量ΔλΔB：
[0141]
[0142] 公式2中，ΔB为锅炉实际燃煤量与设计煤种燃煤量的差值，t/h；Wf为发电量，kW。
[0143] 将发电量及所述锅炉实际燃煤量与设计煤种燃煤量的差值带入公式2，就可以计算出入炉煤量增加导致的厂用电率增加量ΔλΔB。
[0144] 一较佳实施例中，预设偏差值可以为10％，本发明不以此为限。
[0145] 如果S204判断入炉煤水分超过预设水分值，需要根据排烟温度偏差ΔθLv计算排烟热损失变化量Δq2，具体地，需要将排烟温度偏差带入下述公式，计算排烟热损失变化量Δq2：
[0146] Δq2＝0.0035ΔθLv (3)
[0147] 公式3中，ΔθLv为排烟温度偏差。
[0148] ΔθLv为估算的排烟温度变化量，例如按照水分每增加1个百分点，ΔθLv增加0.7℃计算，即，ΔθLv＝0.7ΔMar，ΔMar为实际入炉煤种水分相对于设计煤种水分的增量，单位％。
[0149] 一较佳实施例中，预设水分值可以为20％，本发明不以此为限。
[0150] 根据公式1中计算的锅炉固体不完全燃烧损失的变化量、公式3中计算的排烟热损失变化量及公式2中计算的厂用电率增加量，可以计算煤质变化引起的煤耗变化量Δb1，具体地，需要将所述锅炉固体不完全燃烧损失的变化量、排烟热损失变化量、厂用电率增加量带入下述公式中计算煤质变化引起的煤耗变化量Δb1。
[0151]
[0152] 公式4中，bst为机组设计煤耗，g/kWh；ηB为锅炉效率设计值，％；λ为辅机电耗设计值，％。
[0153] 公式4中，Δq4+Δq2可以用下述公式表示：
[0154] ΔηB＝Δq4+Δq2 (5)
[0155] ΔηB为煤质变化引起锅炉效率变化量。
[0156] 一实施例中，如图2所示，当通过S201判断设计煤种燃煤量与锅炉实际燃煤量的偏差小于或等于预设偏差值，无需经过图1的S202及S203，即无需通过公式2及公式3计算锅炉固体不完全燃烧损失的变化量Δq4及厂用电率增加量ΔλΔB，直接令锅炉固体不完全燃烧损失的变化量Δq4及厂用电率增加量ΔλΔB为零，然后进行S204。
[0157] 一实施例中，如图2所示，当S204判断入炉煤水分不超过预设水分值时，无需经过S205，即无需通过公式3计算排烟热损失变化量Δq2，仅需要令排烟热损失变化量Δq2为零。
[0158] 通过上述描述可知，公式4中计算煤质变化引起的煤耗变化量Δb1时，可以是仅锅炉固体不完全燃烧损失的变化量Δq4及厂用电率增加量ΔλΔB为零，排烟热损失变化量Δq2通过公式3计算；也可以是仅排烟热损失变化量Δq2为零，锅炉固体不完全燃烧损失的变化量Δq4及厂用电率增加量ΔλΔB分别通过公式1及公式2计算；还可以是锅炉固体不完全燃烧损失的变化量Δq4、厂用电率增加量ΔλΔB及排烟热损失变化量Δq2均为零，或者锅炉固体不完全燃烧损失的变化量Δq4、厂用电率增加量ΔλΔB及排烟热损失变化量Δq2均为不为零，通过公式1、公式2及公式3分别计算。
[0159] 利用本发明的煤质偏差计算方法，可以定量计算煤质偏差对燃煤发电机组煤耗的影响，准确计算外部条件偏差，进而研究发电机组最终能达到的能效水平。
[0160] 图4为本发明实施例的环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算方法流程图，如图4所示，该计算方法包括如下步骤：
[0161] S401：在设定环境温度T下，获取空气预热器入口风温和空气预热器入口烟气温度，并根据所述空气预热器入口风温和空气预热器入口烟气温度计算锅炉排烟温度[0162] S403：根据所述锅炉排烟温度 计算锅炉排烟热损失的变化量Δq2；
[0163] S403：基于环境温度对背压的影响得到汽轮机背压；
[0164] S404：根据所述汽轮机背压查找汽轮机背压修正曲线，获得所述汽轮机背压下的实际热耗HR与设计热耗HRTHA的差值ΔHR；
[0165] S405：根据锅炉排烟热损失的变化量Δq2及所述差值ΔHR计算环境温度对机组煤耗的影响总量Δb2。
[0166] 由图4所示的流程可知，环境温度变化时需要同时考虑环境温度变化对锅炉效率和汽轮机效率的影响。本发明首先计算锅炉排烟热损失的变化量及汽轮机热耗差值，然后根据锅炉排烟热损失的变化量及汽轮机热耗差值计算环境温度对机组煤耗的影响总量，通过该方法，可以定量的计算环境温度变化对燃煤发电机组煤耗的影响。
[0167] 环境温度变化对锅炉效率的影响主要体现为其对锅炉排烟热损失的影响。要计算环境温度变化对排烟热损失的影响，首先需要根据空气预热器入口空气温度和空气预热器入口烟气温度，来计算环境温度T时的锅炉排烟温度 具体计算公式如下：
[0168]
[0169] 将空气预热器入口空气温度和空气预热器入口烟气温度等参数带入上述公式(6)，就可以计算出锅炉排烟温度
[0170] 公式(6)中，θEn为空气预热器入口烟气温度，θLv为空气预热器出口烟气温度，tEn空气预热器入口空气温度。
[0171] 本发明实施了中，假设环境温度T为25℃，公式(6)将转化为如下公式：
[0172]
[0173] 利用T时的锅炉排烟温度 可以计算出锅炉排烟热损失的变化量Δq2，具体地，将锅炉排烟温度 带入下述公式，计算所述锅炉排烟热损失的变化量Δq2：
[0174]
[0175] 公式(8)中，q2为设定环境温度T下的锅炉排烟热损失设计值。
[0176] 汽轮机分为湿冷机组和空冷机组，步骤S403中，基于环境温度对背压的影响得到汽轮机背压的方法，湿冷机组和空冷机组有所不同，需要分别计算。
[0177] 对于空冷机组，步骤S403可以直接根据环境温度对背压的影响曲线，获得当前环境温度下的汽轮机背压，环境温度对背压的影响曲线如图5所示。
[0178] 对于湿冷机组，也应基于环境温度对背压的影响曲线。该曲线需要根据厂家设计参数为基础，进行相关数据处理得到。如图6所示，步骤S403具体实施时，包括如下步骤：
[0179] S601：根据负荷工况下的设计数据计算凝汽器出口温差。
[0180] 具体地，需要根据设定背压值查找水蒸汽压力特性表，获得所述设定背压值下的排汽温度及凝汽器进水温度；然后根据所述排汽温度及凝汽器进水温度计算所述凝汽器出口温差。
[0181] 举例说明，如某机组设计背压为5.88kPa，查询水蒸汽压力特性表可知该背压下的排汽温度为31.8℃，设计条件下凝汽器进水温度为24℃，那么凝汽器出口温差为7.8℃。该温差是保证凝汽器传热效果的必需温差，可以随循环水流量的大小发生改变，但是在凝汽器受热面不变的条件下，大辐度减少该温差会付出更高代价，因此计算中认为凝汽器出口温差为设计值，保持不变。
[0182] S602：根据循环水入口温度及所述温差计算实际排汽温度。实际排汽温度为实际循环水温与凝汽器出口温差之和。
[0183] S603：根据所述实际排汽温度查找水蒸汽压力特性表，得到所述实际排汽温度对应的汽轮机背压。
[0184] 对于S404，每台机组都需要自己的背压修正曲线，典型的机组背压修正曲线如下图7所示。
[0185] S405中，需要根据下述公式计算环境温度对机组煤耗的影响总量Δb2。
[0186]
[0187] 具体地，需要将锅炉排烟热损失的变化量Δq2及差值ΔHR带入公式(9)，计算环境温度对机组煤耗的影响总量Δb2。
[0188] 公式(9)中，bst为机组设计煤耗，g/kWh；ηB为设计环境温度下的锅炉效率，％；HRD为设计环境温度下的汽轮机热耗，kJ/kWh。
[0189] 利用本发明的环境温度变化对燃煤发电机组煤耗影响的计算方法，可以定量计算环境温度变化对燃煤发电机组煤耗的影响，准确计算外部条件偏差，进而研究发电机组最终能达到的能效水平。
[0190] 图8为发明实施例的抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量的计算方法流程图，如图1所示，该计算方法包括：
[0191] 步骤801、获取汽轮机组的n个负荷工况下的各级加热器的抽汽焓、出口水焓、出口疏水焓以及各级加热器的抽汽供热量。
[0192] 其中，n大于等于3，即在本发明实施例中需要获取至少3个负荷工况下的各级加热器的抽汽焓、出口水焓、出口疏水焓以及各级加热器的抽汽供热量。
[0193] 步骤802、确定各负荷工况下第j级加热器的qj、τj和γj。
[0194] 其中，qj为1千克加热蒸汽在第j级加热器中的放热量；τj为1千克水在第j级加热器中的焓升；γj为1千克疏水在第j级加热器中的放热量。
[0195] 步骤803、根据各负荷工况下第j级加热器的qj、τj和γj，计算各负荷工况下第j级加热器的等效焓降和抽汽效率。
[0196] 步骤804、根据三次多项式拟合第j级加热器的抽汽效率与汽轮机组负荷之间的关系信息。
[0197] 步骤805、获取汽轮机组的实际负荷，并根据实际负荷和关系信息对应的三次多项式，计算该实际负荷下的第j级加热器的实际抽汽效率。
[0198] 步骤806、获取汽轮机组的发电量，并根据第j级加热器的抽汽供热量、第j级加热器的实际抽汽效率和汽轮机组的发电量计算第j级加热器的抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量ΔHj。
[0199] 步骤807、将各级加热器的抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量ΔHj叠加，确定汽轮机抽汽供热对汽轮机组热耗的影响总量ΔH。
[0200] 本发明实施例提供的一种抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量的计算方法，能够确定汽轮机抽汽供热对汽轮机组热耗的影响总量ΔH，从而便于对发电机组最终能达到的能效水平的研究。解决了当前还没有抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量的计算方法的问题。
[0201] 为了使本领域的技术人员更好的了解本发明，下面列举一个更为详细的实施例，如图9所示，本发明实施例提供一种抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量的计算方法，应用于如图10所示的具有多级加热器的汽轮机组，该具有多级加热器的汽轮机组包括汽轮机21、锅炉22、第1级加热器23、第2级加热器24、第3级加热器25等。该抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量的计算方法，包括：
[0202] 步骤901、获取汽轮机组的n个负荷工况下的各级加热器的抽汽焓、出口水焓、出口疏水焓以及各级加热器的抽汽供热量。
[0203] 其中，n大于等于3，即在本发明实施例中需要获取至少3个负荷工况下的各级加热器的抽汽焓、出口水焓、出口疏水焓以及各级加热器的抽汽供热量。该汽轮机组的n个负荷工况下的各级加热器的抽汽焓、出口水焓、出口疏水焓可以从汽轮机设计资料中获知。该各级加热器的抽汽供热量可以通过抽汽供热端口表获取。
[0204] 步骤902、判断第j级加热器的类型。
[0205] 若第j级加热器的类型为表面式加热器，执行步骤903；若第j级加热器的类型为汇集式加热器，执行步骤904。
[0206] 步骤903、根据公式10确定第j级加热器的qj、τj和γj。
[0207] 公式10为：
[0208]
[0209] 其中，tj为第j级加热器的出口水焓，单位为kJ/kg；tj-1为第j-1级加热器的出口水焓，单位为kJ/kg；hj为第j级加热器的抽汽焓，单位为kJ/kg；tsj为第j级加热器的出口疏水焓，单位为kJ/kg。
[0210] 步骤904、根据公式11确定第j级加热器的qj、τj和γj。
[0211] 公式11为：
[0212]
[0213] 其中，tj为第j级加热器的出口水焓，单位为kJ/kg；tj-1为第j-1级加热器的出口水焓，单位为kJ/kg；hj为第j级加热器的抽汽焓，单位为kJ/kg；ts(j+1)为第j+1级加热器的出口疏水焓，单位为kJ/kg。
[0214] 值得说明的是，上述的qj为1千克加热蒸汽在第j级加热器中的放热量，单位为kJ/kg；τj为1千克水在第j级加热器中的焓升，单位为kJ/kg；γj为1千克疏水在第j级加热器中的放热量，单位为kJ/kg。
[0215] 在步骤903和步骤304之后，继续执行步骤905。
[0216] 步骤905、根据公式12计算各负荷工况下第j级加热器的等效焓降Hj和抽汽效率ηj。
[0217] 该公式12为：
[0218]
[0219] 其中，hC为凝汽焓；Ai为第i级加热器的τi或γi；qi为1千克加热蒸汽在第i级加热器中的放热量；Hi为第i级加热器的等效焓降；其中，i＝j-m，m≥1，且i≥1；τi为1千克水在第i级加热器中的焓升；γi为1千克疏水在第i级加热器中的放热量。
[0220] 值得说明的是，若第j级加热器为汇集式加热器，则Ai为τi；若第j级加热器为表面式加热器，则第j-1级加热器至第j-m级加热器的Ai为γi，该第j-m级加热器为汇集式加热器；第j-m-1级加热器至第1级加热器的Ai为τi。
[0221] 例如，如图10所示，第1级加热器的等效焓降为：H1＝h1-hc；
[0222] 第2级加热器的等效焓降为：
[0223] 第3级加热器的等效焓降为：
[0224] 步骤906、根据三次多项式拟合第j级加热器的抽汽效率ηj与汽轮机组负荷x之间的关系曲线。
[0225] 该关系曲线可以表示为：ηj＝a1x3+a2x2+a3x+a4
[0226] 其中，a1、a2、a3、a4为常数，可以通过最小二乘法获知。
[0227] 步骤907、获取汽轮机组的实际负荷x，并根据汽轮机组的实际负荷x和公式ηj＝a1x3+a2x2+a3x+a4，计算汽轮机组的实际负荷x下的第j级加热器的实际抽汽效率ηj。
[0228] 步骤908、获取汽轮机组的发电量为Wf，并根据公式： 计算第j级加热器的抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量ΔHj。
[0229] 其中，Qj为第j级加热器的抽汽供热量；ηj为第j级加热器的实际抽汽效率。
[0230] 步骤909、将各级加热器的抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量ΔHj叠加，确定汽轮机抽汽供热对汽轮机组热耗的影响总量ΔH。
[0231] 例如，可通过公式表示为：ΔH＝∑ΔHj。
[0232] 本发明实施例的抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量的计算方法，能够确定汽轮机抽汽供热对汽轮机组热耗的影响总量ΔH，从而便于对发电机组最终能达到的能效水平的研究。解决了当前还没有抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量的计算方法的问题。
[0233] 图2至图10的描述详细说明了说明如何计算煤质偏差、环境温度偏差及抽汽供热偏差，可以定量计算外部条件偏差对发电机组能效影响的大小，为计算客观因素对发电机组能效影响的大小奠定基础。
[0234] S104具体实施时，需要将所述锅炉效率偏差、汽轮机组效率偏差及厂用电率偏差分别计算所述多个工况下的供电煤耗偏差Δb分别带入下述公式计算所述多个工况下的供电煤耗偏差Δb：
[0235]
[0236] 其中，b为煤耗设计值，ηb为锅炉效率设计值，Δ(ηb)为锅炉效率偏差，ηtb为汽轮机组效率设计值，Δ(ηtb)为汽轮机组效率偏差。
[0237] S106具体实施时，首先需要在当前负荷下，根据设备性能曲线得到对应设备性能偏差，然后根据设备性能偏差及外部条件偏差计算客观因素，客观因素为设备性能偏差与外部条件偏差之和。
[0238] 需要说明的是，本发明实施例中，多个工况的个数至少为三个，以增加曲线的准确性。
[0239] 本发明实施例的有效果在于，
[0240] 利用本发明，可以确定汽轮机抽汽供热对汽轮机组热耗的影响总量ΔH，从而便于对发电机组最终能达到的能效水平的研究。解决了当前还没有抽汽供热对汽轮机组热耗的影响量的计算方法的问题。
[0241] 利用本发明，可以定量计算环境温度变化对燃煤发电机组煤耗的影响，准确计算外部条件偏差，进而研究发电机组最终能达到的能效水平。
[0242] 利用本发明，可以定量计算煤质偏差对燃煤发电机组煤耗的影响，准确计算外部条件偏差，进而研究发电机组最终能达到的能效水平。
[0243] 通过定量计算抽汽供热对汽轮机组热耗的影响、环境温度变化对燃煤发电机组煤耗的影响及煤质偏差对燃煤发电机组煤耗的影响，还可以定量计算客观因素对发电机组能效影响的大小，为确定机组能效应达值提供科学合理的计算依据，以指导机组运行管理水平的提高。
[0244] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0245] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0246] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0247] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0248] 本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
