国际电力网讯 近日,中电联标准化管理中心发布了关于征求《燃煤火电机组增容改造监管标准》意见的通知。电力君现将《燃煤火电机组增容改造监管标准》征求意见稿附出,全文如下:
前 言
本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。
本标准由全国电力监管标准化技术委员会(SAC/TC296)提出并归口。
本标准主要起草单位:国家能源局湖南监管办公室、湖南省电力公司、长沙理工大学、华润电力投资有限公司湖南分公司、华润电力(涟源)有限公司。
本标准主要起草人:
引 言
近年来,全国各地普遍开展燃煤火电机组增容改造。发电企业实施增容改造的动机主要有两方面:一是在计划体制下,增大机组容量可以获得更多的发电量计划指标,进而获得额外的收益;二是通过增容改造,有的机组可以增大发电出力、降低煤耗并提高经济效益。动机不同,实施增容改造的操作方法和最终效果也完全不同。通过调查研究,发现火电机组增容改造存在操作程序、技术规范、安全风险、实际效果等方面的问题。在充分调研的基础上,根据电力行业相关技术标准和电力监管法律法规,制定了应用于燃煤火电机组增容改造的监管规范。
本标准针对燃煤火力发电机组的增容改造的适用范围、改造条件、改造过程、改造后的试验以及容量确认等方面入手,给出了对燃煤火电机组增容改造监管的评价指标和方法,可以作为对燃煤火电机组增容改造进行评价与监管的依据。
燃煤火电机组增容改造监管标准
1 范围
本标准规定了燃煤火电机组增容改造的技术指标和监管标准。
本标准适用于电力监管机构对电力企业燃煤火电机组增容改造的监管。
2 规范性引用文件
下列文件对本标准的引用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件,凡是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 10184-88 电站锅炉性能试验规程
GB/T 26399-2011 电力系统安全稳定控制技术导则
GB/T 30370-2013 火力发电机组一次调频试验及性能验收导则
GB/T 31464-2015 电网运行准则
GB 8117.1/2-2008 电站汽轮机热力性能验收试验规程
DL/T 1166-2012 大型发电机励磁系统现场试验导则
DL/T 1210-2013 火力发电厂自动发电控制性能测试验收规程
DL/T 5295-2013 火力发电建设工程机组调试质量验收及评价规程
DL/T 656-2006 火力发电厂汽轮机控制系统验收测试规程
DL/T 711-1999 汽轮机调节控制系统试验导则
DL/T 824-2002 汽轮机电液调节系统性能验收导则
DL/T 843-2010 大型汽轮发电机励磁系统技术条件
DL/T 970-2005 大型汽轮发电机非正常和特殊运行及维护导则
防止电力生产事故的二十五项重点要求
[pagebreak]3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1增容改造 reformation for capacity expansion
指以提高循环热效率为目的进行的热力系统改造或以节能降耗和提高容量为目的进行的设备升级与部件材质等级的提高等。
3.2发电降耗形成的年节能量 annual energy savings of reducing coal consumption
5500×增容改造前额定发电能力×(1-厂用电率)×(改造前纯凝额定工况生产供电煤耗-改造后纯凝额定工况生产供电煤耗)。
3.3供热改造提效形成的年节能量 annual energy savings of improving efficiency after heating reformation
机组改造后第一年实际替代或新增替代供热量×平均供热煤耗差。(可用最近连续12个月代替自然年。若只有采暖负荷,考虑第一个完整采暖季。)
3.4火力发电机组最大功率 maximum power of thermal generating unit
在额定的主蒸汽和再热蒸汽参数及设计的背压工况,汽轮机调节阀全开时机组所能达到的电功率。供热机组需在带设计供热蒸汽流量的工况下进行。
3.5增容改造后铭牌功率 nameplate power after capacity expansion
增容改造后铭牌功率=火力发电机组最大功率÷1.05。
3.6增容改造后铭牌功率核定试验 approved test for nameplate power after capacity
expansion
指在设计背压、额定功率因数条件下连续带增容改造后铭牌功率运行168小时试验,应安排在每年7、8月份进行。
4 燃煤火电机组增容改造过程
4.1 机组增容改造容量适用范围:
单机容量大于200MW(含200MW)、小于1000MW。
4.2 机组增容改造年限要求:
机组投产时间满2年以上,且运行稳定,连续两次提增容量的时间间隔应大于3年。
4.3 机组增容改造必要条件:
1) 单台机组增容改造年节能量超过7500吨标准煤。
2) 主辅设备应具备增容改造的技术条件;或主辅设备出力有足够的裕量,能满足机组增容后的需求。
3) 机组增容改造后,完全满足电力系统安全稳定和自身安全稳定运行的要求。
4.4 机组增容改造后需达到的性能指标:
1) 在额定的主蒸汽参数、再热蒸汽参数、设计的背压及带设计供热蒸汽流量的情况下,机组能按增容改造后的铭牌功率连续带负荷。
2) 机组带最大功率工况下,汽轮机监视段不超压,汽轮机轴温度、轴承温度、汽轮机润滑油温度、汽轮机振动等参数不超限。
3) 机组带最大功率工况下,锅炉受热面不超温、不超压。
4) 机组增容改造后,最低技术出力不高于改造前最低技术出力。
5)机组带最大功率工况下,发电机具备滞相0.90、进相0.95的运行能力(在电网薄弱地区或对动态无功有特殊需求的地区,发电机最大功率工况下具备滞相0.85的运行能力)。发电机自带厂用电运行时,进相能力不低于0.97。
6) 机组带最大功率工况下,发电机温升不超过厂家说明书标准。
7) 核算发变组出口断路器的遮断容量满足发电机带最大视在功率时切断负荷电流和事故电流的需求。
8) 机组增容改造后一次调频性能响应指标达到附录A标准。
9) 机组增容改造后AGC调节性能指标达到附录B标准。
10) 机组增容改造后汽轮机的调速系统性能指标达到附录C标准。
11) 机组增容改造后发电机励磁系统特性指标达到附录D标准。
4.5 机组铭牌功率变更后的调度和运行要求:
1) 机组增容改造后,有功调节能力、无功调节能力、涉网保护及安全自动装置应满足电网安全稳定运行要求。
2) 机组增容改造后,汽轮机调速系统、自动控制系统参数,应随机组铭牌变更调整,满足全负荷全工况自动控制要求。
3)电网调度机构应根据机组增容改造后的参数,开展涉网安全稳定分析,提出增容后拟调整的铭牌功率建议。电网调度机构发现机组增容后,相关性能指标不满足要求或存在降低电网安全稳定水平、影响电网安全的情况,应及时向电力监管部门报告,由电力监管部门否决机组增容,或根据电网调度机构意见调减增容幅度。
4)发电企业根据发电机进相试验结果,绘制指导实际进相运行的P-Q图,编制相应的进相运行规程,并根据电网调度机构的要求进相运行。
4.6 主辅机参数匹配要求:
锅炉、汽轮机、发电机、主变的容量应相互协调,在额定功率因素和额定氢压下满足
1) 发电机的额定容量与汽轮机的额定功率相匹配;
2) 发电机的最大连续容量应与汽轮机的最大连续功率相匹配并和锅炉最大蒸发量匹配;
3) 主变的容量应满足输送发电机最大视在功率的要求。
5燃煤火电机组增容改造后容量测试
5.1 增容改造后测试基础工作:
增容改造实施后,发电企业应及时向电力监管机构报告,将机组性能测试计划与测试方案报所属电网调度机构。电网调度机构对机组性能测试计划与方案进行审核,及时安排测试。
5.2 增容改造后测试要求:
1) 机组增容改造后的测试分两步进行,首先对改造过的系统测试,然后进行机组带负荷性能测试和涉网性能试验。
2)增容改造后机组容量核定试验、节能量测定和涉网试验工作应委托具有法定资质的第三方测试机构负责,并由其出具第三方试验报告。辅机改造后的性能测试可由发电企业自行组织实施,出具性能测试相关报告,对结果负责。
3) 机组增容改造后的节能量,应由第三方测试机构结合主、辅机改造的共同的节能效果计算。节能量的测定和计算参考附录G执行。
5.3 增容改造后测试主要内容:
1) 辅机性能测试:改造后的辅机按照《离心泵、混流泵和轴流泵水力性能试验规范》GB/T 18149-2000和《电站锅炉风机性能试验标准》DL/T496-2004要求进行测试,辅机裕量应满足附录E要求。若对辅机驱动系统进行了变频改造,需按照厂家标准对变频器进行带负荷能力测试、过载能力测试,性能指标需满足附录E要求。
2) 汽轮机调速系统性能测试:根据《汽轮机调节控制系统试验导则》DL/T711-1999对汽轮机调速系统开展模拟和实际性能测试,性能指标需满足附录C要求。
3) 励磁系统性能测试:根据《大型发电机励磁系统现场试验导则》DL/T 1166-2012开展性能测试,性能指标需满足附录D要求。
4) AGC性能测试:根据《火力发电厂自动发电控制性能测试验收规程》DL/T 1210-2013,测试机组AGC响应特性满足附录B要求。
5) 一次调频性能试验:根据《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》GB/T 30370-2013,测试机组一次调频性能满足附录A要求。
6)机组最大功率测定试验:采用汽轮机调门全开,升参数至额定值的方法,测试最大功率,机组带最大功率连续运行2小时,测试机组运行正常,具备稳定带负荷的能力。并根据《大型发电机励磁系统现场试验导则》DL/T1166-2012测试最大负荷下发电机的参数和安全稳定特性满足要求。
7) 机组增容改造后铭牌功率核定试验:根据《火力发电建设工程机组调试质量验收及评价规程》DLT5295-2013,进行连续168小时额定负荷试验,测试机组连续带负荷能力,并检查额定工况下机组运行情况。确认锅炉受热面不超温、不超压;汽轮机轴温度、轴承温度、汽轮机润滑油温度、汽轮机振动等参数不超限;汽轮机各监视段参数正常;发电机满负荷工况下的进相运行能力满足要求,发电机温升满足要求;汽水品质正常;并测试锅炉效率、汽轮机热耗率等指标,计算机组煤耗。
8) 全部测试结束后,由第三方测试机构出具试验报告,作为增容改造后铭牌功率认定的依据。
6燃煤火电机组增容改造申报程序和改造后的容量确认与应用
6.1发电企业在进行机组增容改造之前,应向省级能源主管部门和电力监管机构提出申请,提交可行性研究报告和资料文件,满足前述4.3所列必要条件。省级能源主管部门会同电力监管机构按照程序审查,批准发电企业开展机组增容改造。电力监管机构对机组增容进行过程监管。
6.2发电企业完成机组增容改造后,提供相应机组性能试验报告与铭牌功率核定试验报告等,以单台机组为主体,向电力监管机构提出变更容量的申请,电力监管机构按规定受理容量变更。
6.3经增容改造取得容量变更许可的机组,应按增容后的技术参数进行调度,并按相关规定进行并网运行考核和辅助服务补偿。增容后出现下列情况的,由电网调度机构进行通报并报电力监管机构备案。发电企业应对通报的问题在六个月内整改完毕,整改后仍不符合要求的,电力监管机构应组织进行重新审查评估,不合格者撤销容量变更许可,恢复增容前容量。
1) 出现季节性降出力、供热降出力,不能按照增容改造后铭牌功率带负荷的。
2) 一次调频能力长期达不到电网要求或AGC响应长期达不到电网要求,对电网安全运行造成影响的。
3) 机组增容后,不能满足电网安全稳定运行需求,或其他原因需限制机组容量运行的。
6.4发电企业应真实准确提供机组增容的相关资料文件和信息。对虚报信息、虚假增容等违规行为,一经查实,取消其增容认定,并依法予以处罚。
附 录 A
(规范性附录)
一次调频性能响应指标
一次调频性能响指标:
a) 转速不等率:转速不等率为4-5%,该技术指标不计算调频死区影响部分。
b) 调频死区:不大于±0.033Hz或±2r/min。
c) 动态指标:
参与一次调频的响应时间小于3秒。
参与一次调频的稳定时间小于60秒。
一次调频的负荷响应速率:
燃煤机组75%的额定负荷不大于15秒。
燃煤机组90%的额定负荷不大于30秒。
d) 一次调频限幅要求:
25-35万的机组,限制幅度大于8%。
35-50万的机组,限制幅度大于7%。
50万以上的机组,限制幅度大于6%。
e) 额定负荷运行的机组,参与一次调频,增负荷方向最大调频负荷增量幅度不小于5%Pe。
附录B
(规范性目录)
AGC调节性能指标
AGC调节性能指标:
AGC控制方式下,在70-100%负荷范围内,负荷指令以1.5%Pe/min的变化速率,负荷变动量为△p=10%Pe的斜坡方式连续增、减(或减、增)各一次,双向变动试验;机组各主要被调参数的动态、稳态品质指标满足如下要求:
a) 采用直吹式制粉系统的火电机组,自动发电控制调节速率每分钟不小于1%的额定有功功率,自动发电控制响应时间不大于60秒。
b) 采用中储式制粉系统的火电机组,自动发电控制调节速率每分钟不小于2%的额定有功功率,自动发电控制响应时间不大于40秒。
c) 火电机组增容改造后的AGC调节下限不变,AGC调节上限调整为增容后的铭牌功率。
[pagebreak]附录C
(规范性目录)
汽轮机调速系统性能指标
C.1 局部转速不等率指标见表C.1
表C.1 局部转速不等率
表C.2 迟缓率
C.3 转速、负荷给定指标要求:
a) 转速调节范围为50r/min-3600 r/min,并连续可调。
b) 功率控制范围为0-110%额定功率,并连续可调,每步最小给定功率不大于额定功率的0.5%。
C.4 稳定性指标要求:
a) 在额定工况下,转速控制引起的转速波动,不应大于额定转速的±0.1%。
b) 在额定工况下,功率控制引起的功率波动,不应大于额定功率的±0.5%。
c) 按技术条件规定的最大升速率下,其转速的超调量应小于额定转速的0.2%。
d) 调节系统动态过程应能迅速、稳定,振荡次数不应超过2-3次。
C.5 系统非线性和稳定性指标要求:
C.5 系统非线性和稳定性
C.6 油动机动作过程时间要求:
C.1.6 油动机动作过程时间
附录D
(规范性目录)
励磁系统性能指标
励磁系统性能指标:
a) 在空载额定电压情况下,当发电机给定阶跃为±10%时,发电机电压超调量应不大于阶跃量的50%,摆动次数不超过3次,调节时间不超过10秒。
b)发电机空载时阶跃响应:阶跃量为发电机额定电压的5%,自并励静止励磁系统的电压上升时间不大于0.5秒,振荡次数不超过3次,调节时间不超过5秒,超调节量不大于30%。
附录E:
(资料性目录)
增容改造后最大负荷工况辅机裕量指标
增容改造后,最大负荷工况下辅机裕量可按照如下原则预留:
表E1 最大负荷工况下辅机裕量
[pagebreak]附录F
(资料性目录)
性能试验技术要求
F.1 锅炉性能试验及修正
a) 锅炉性能试验执行最新版《电站锅炉性能试验规程》(GB/T 10184)或《锅炉机组性能试验规程》(ASME PTC4.1)、《磨煤机试验规程》(ASME PTC 4.2)、《空气预热器试验规程》(ASME PTC 4.3)等规程,原则上执行高标准规程。
b) 锅炉性能试验应优先采用反平衡法,在额定工况下至少开展两次,在修正到相同条件后,两次试验结果(锅炉热效率)的偏差不大于0.35个百分点。
c)改造前后锅炉性能试验煤种,原则上应采用设计煤种。采用其他煤种时,改造前后试验煤种收到基低位发热量(Qnet.ar)偏差不超过1200kJ/kg、收到基挥发分(Vdaf)偏差不大于3个百分点、收到基灰分(Aar)偏差不大于5个百分点。变更设计煤种的综合升级改造,改造前后锅炉性能试验煤种应分别采用对应的设计煤种。
d)锅炉性能试验结果应按相应规程修正。若进行空气预热器、省煤器、低温省煤器等改造,应通过试验确定改造后锅炉排烟温度、空气预热器漏风率、锅炉热效率和供电煤耗变化量。若进行制粉系统、燃烧器等改造,应通过试验确定改造后磨煤机出力、制粉单耗、锅炉飞灰和底渣可燃物、锅炉排烟温度、锅炉热效率和供电煤耗变化量。
F.2 汽轮机性能试验及修正
a) 汽轮机性能试验执行最新版《汽轮机热力性能验收试验规程的第1部分:方法A—大型凝汽式汽轮机高准确度试验》(GB/T 8117.1)、第2部分:方法B—各种类型和容量的汽轮机宽准确度试验》(GB/T 8117.2)。原则上执行高标准规程。
b)汽轮机性能试验应在额定工况下开展,不明泄漏量不大于新蒸汽流量的0.3%,试验结果不确定度不大于0.5%;汽轮机性能试验应开展两次,在修正到相同条件后,两次试验结果(汽轮机热耗率)的偏差不大于0.25%。
c)汽轮机性能试验结果原则上应合理修正主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热器减温水流量(或过热减温水流量)和凝汽器压力(或凝汽器入口循环水温度)等参数。变更设计主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热器减温水量(或过热器减温水流量)的综合升级改造,可不修正相应参数。汽轮机冷端系统改造,可参考相应标准,通过试验确定凝汽器压力及循环水泵功耗变化后,再确定供电煤耗变化,并计算节能量。
F.3 厂用电率和辅机功耗试验及修正
a) 厂用电率和辅机功耗试验参照执行最新版《火力发电厂技术经济指标计算方法》(DL/T 904)。
b) 电动机变频改造或高低速改造的辅机功耗试验在75%负荷下进行,其它节省厂用电相关改造在100%负荷下进行;试验煤种要求同锅炉性能试验。
c) 厂用电率和辅机功耗试验应开展两次,在修正到相同条件后,两次试验结果(厂用电率)的偏差不大于0.1个百分点。
d) 多台机组公用系统的公用负荷原则上按原工程设计分摊,并考虑公用负荷所带系统或设备的投运情况。
e)改造前、后厂用电率和辅机功耗试验的工况和辅机投运数量不同时,原则上应将改造前、后的试验结果均修正到机组设计运行工况,或使改造前、后实际运行工况相同。
f)若改造前、后的试验工况不同,应修正相关辅机功耗变化。例如,改造前、后试验中的汽轮机排汽压力不相同,导致主蒸汽流量存在差别,引起凝结水和给水流量变化,宜考虑修正相关辅机的功耗变化;改造前、后环境温度或主蒸汽流量不相同,导致锅炉给煤量和送风量存在差异,应修正磨煤机、一次风机、除尘器、送风机、引风机、脱硫系统等相关辅机的功耗变化。
g)若改造前、后试验的辅机投运数量不同,宜考虑修正其功耗变化对厂用电率的影响。例如,循环水泵(或空冷风机)运行数量不同,宜考虑修正该部门设备的功耗变化对厂用电率的影响。
F.4 供热机组试验及修正
对纯凝机组改供热或热电机组扩大供热能力的项目,机组性能试验只进行纯凝汽额定工况试验,不进行供热工况试验。其中,简单打孔抽汽供热改造项目若不涉及锅炉、汽机系统和重要辅机的升级改造,可不进行改造后性能测试。其他要求同前。
参考文献:
GB/T 18149-2000 离心泵、混流泵和轴流泵水力性能试验规范
GB 50660-2011 大中型火力发电厂设计规范
DL/T 496-2004 电站锅炉风机性能试验
DL 755-2001 电力系统安全稳定导则
DL/T 774-2004 火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程
DL/T 994-2006 火力发电厂风机水泵用高压变频器
GSG G0001-2012 锅炉安全技术监察规程