2023燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電生物質(zhì)能電量計算第3部分：農(nóng)林廢棄物蒸汽耦合

3部分：農(nóng)林廢棄物蒸汽耦合PAGE\*ROMANPAGE\*ROMAN目 次總則 1術(shù)和符號 2術(shù)語 2符號 2生質(zhì)能電量算 4生質(zhì)能用電計算 8生質(zhì)能電量算 10附錄A（料性錄）汽耦生物能發(fā)量計示例 11本準(zhǔn)用說明 21引標(biāo)準(zhǔn)錄 22條說明 23ContentsGeneralprovisions 1Termsandsymbols 2Terms 2Symbols 2Calculationofthegeneratedelectricityfromparallelco-firingagroforestrywaste 4Calculationoftheauxiliaryelectricityconsumedbyparallelco-firingbiomassboilerisland 8Calculationoftheon-gridelectricityfromparallelco-firingagroforestrywaste 11AppendixA(Informativeappendix)Calculationexamplesofthegeneratedelectricityfromparallelco-firingagroforestrywaste 11Explanationofwordinginthisstandard 21Listofquotedstandards 22Addition:Explanationofprovisions 23PAGEPAGE1 總則為規(guī)范燃煤耦合農(nóng)林廢棄物蒸汽耦合發(fā)電過程中生物質(zhì)能供電量的計算，特制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于生物質(zhì)鍋爐蒸汽（熱量）進(jìn)入依托的燃煤發(fā)電機組主機汽水系統(tǒng)的農(nóng)林廢棄物蒸汽耦合發(fā)電機組。農(nóng)林廢棄物蒸汽耦合生物質(zhì)能電量計算除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。術(shù)語和符號術(shù)語biomass包括農(nóng)林廢棄物、生活垃圾以及污水處理廠、水體污泥等生物質(zhì)資源，本標(biāo)準(zhǔn)中生物質(zhì)特指農(nóng)林廢棄物。co-firingbiomassincoal-firedpowergeneration在燃煤發(fā)電機組中，增設(shè)生物質(zhì)原料相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備，煤炭和生物質(zhì)原料共同提供熱量進(jìn)行發(fā)電。與農(nóng)林廢棄物蒸汽耦合發(fā)電parallelco-firingagroforestrywasteincoal-firedpowergeneration農(nóng)林廢棄物原料經(jīng)生物質(zhì)鍋爐產(chǎn)生的蒸汽（或熱量）進(jìn)入依托的燃煤機組主機汽水系統(tǒng)，進(jìn)而利用燃煤機組相關(guān)設(shè)備進(jìn)行發(fā)電。thegeneratedelectricityfromco-firedbiomass統(tǒng)計周期內(nèi)，燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電工藝中折算的歸屬生物質(zhì)能的發(fā)電量。生物質(zhì)能供電量theon-gridelectricityfromco-firedbiomass統(tǒng)計周期內(nèi)，燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電工藝中折算的歸屬生物質(zhì)能的供電量。生物質(zhì)鍋爐島biomassboilerisland燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電廠中以生物質(zhì)為燃料的蒸汽鍋爐及其附屬設(shè)備，包括生物質(zhì)儲存與預(yù)處理、生物質(zhì)燃燒、灰渣處理、尾部煙氣凈化、鍋爐上水和過熱蒸汽輸送等過程涉及的工藝系統(tǒng)及設(shè)備。符號rr器型式而定kJ/kg；dt——時間微分，h；Df——流入（出）系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽（水）流量，kg/s；Ebfd——生物質(zhì)能發(fā)電量，kWh；Ebcy——生物質(zhì)能廠用電量，kWh；Ebgd——生物質(zhì)能供電量，kWh；Hj——排擠1Kg抽汽獲得的做功，即回?zé)岢槠牡刃ъ式?，kJ/kg；hf——流入（出）系統(tǒng)的蒸汽（水）焓，kJ/kg；hj加熱器j的抽汽焓，kJ/kg；hc汽輪機排汽焓，kJ/kg；hzr 1kg蒸汽在再熱器中的焓升，kJ/kg；hcqi——第i種供熱方式的抽汽焓，kJ/kg；hhsi——第i種供熱方式的熱網(wǎng)回水焓或熱力系統(tǒng)補水焓，kJ/kg；Qpure——進(jìn)出系統(tǒng)的純熱量，kW；Qgri——第i種供熱方式的供熱負(fù)荷，kW；qj——排擠1Kg抽汽所需要加入的熱量，kJ/kg；qr 1kgr中的放熱量，kJ/kg；r——抽汽級數(shù)編號，其中m為中壓缸第一級抽汽；Wbfd——生物質(zhì)能實時發(fā)電功率，kW；Wbgd——生物質(zhì)能實時供電功率，kW；Wbcy1——生物質(zhì)鍋爐島實時廠用電功率，kW；Wbcy2——按生物質(zhì)蒸汽耦合能量分?jǐn)偟囊劳忻弘姍C組扣除輸煤及燃料制備相關(guān)系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)外的實時廠用電功率，kW；fdWgd——依托煤電機組實時供電功率，kW；Wfd——依托煤電機組實時發(fā)電功率，kW；Wz——依托煤電機組的折算發(fā)電功率，kW；Wccy——依托煤電機組的廠用電功率，kW；fdr1cy——生物質(zhì)鍋爐未投運時，依托煤電機組額定工況下輸煤及燃料制備系統(tǒng)廠用電功率占依托煤電機組額定工況廠用電功率的比值；grcy——生物質(zhì)鍋爐未投運時，依托煤電機組額定工況下供熱系統(tǒng)廠用電功率占依托煤電機組額定工況廠用電功率的比值；yr——抽汽做功不足系數(shù)；z 回?zé)岢槠墧?shù)；r——φgri——第i種供熱方式的供熱負(fù)荷折算發(fā)電系數(shù)，kW/kW；1kgr中的放熱量，kJ/kg；r kgrkJ/kg；0 %；j——抽汽效率；生物質(zhì)能發(fā)電量計算統(tǒng)計周期內(nèi)，生物質(zhì)能發(fā)電量可按式（3.0-1）計算，即：Ebfd=?Wbfddt 式（3.0-1）式中：Ebfd——生物質(zhì)能發(fā)電量，kWh；Wbfd——生物質(zhì)能實時發(fā)電功率，kW；dt——時間微分，h。生物質(zhì)能實時發(fā)電功率應(yīng)為耦合蒸汽、熱水或純熱量進(jìn)出依托的煤電機組汽水系統(tǒng)實時發(fā)電功率的代數(shù)和，可按式（3.0-2）計算，即：式中：

bfd,j

式（3.0-2）Wbfd,j——蒸汽耦合中，某一蒸汽、熱水或純熱量j進(jìn)出耦合對象汽水系統(tǒng)的實時計算發(fā)電功率，kW。Wbfd,j統(tǒng)的熱量簡稱“純熱量”，有工質(zhì)進(jìn)出系統(tǒng)的熱量簡稱“帶工質(zhì)的熱量”。（或損失j（加熱器編號從高壓級到低壓級遞增，下同），其實時發(fā)電功率可按式（3.0-3）計算，即：Wbfd,j

式（3.0-3）式中：

圖3.0-1 純熱量進(jìn)出系統(tǒng)Qpure——進(jìn)出依托煤電機組回?zé)嵯到y(tǒng)的純熱量，kW；j——抽汽效率；抽汽效率為抽汽的等效焓降（1kg抽汽獲得的實際做功）1kg抽汽需要加入熱量的比值，可按式（3.0-4）計算，即：Hj

式（3.0-4）qjqj式中：Hj——排擠1kg抽汽獲得的做功，即回?zé)岢槠牡刃ъ式?，kJ/kg；qj——排擠1kg抽汽所需要加入的熱量，kJ/kg。Hj，根據(jù)定熱量等效熱降理論，可按式（3.0-5）計算，即：zHhhz

h(1)

式（3.0-5）j j c

rj

r zr 0式中：hj加熱器j的抽汽焓，kJ/kg；hc汽輪機排汽焓，kJ/kg；z 回?zé)岢槠墧?shù)；取rr為（r+1）（包括）匯集式加熱器用，rr；1kgr中的放熱量，kJ/kg；r grJkg；qr 1kgr中的放熱量，kJ/kg；0 %hzr 1kg蒸汽在再熱器中的焓升，kJ/kg；再熱冷段后hzr0。r、qrr流式加熱器（見圖3.0-2）有：rhwrhw(r1)qrhrhdrrhd(r1)hdr

式（3.0-6）式（3.0-7）式（3.0-8）圖3.0-2 疏水放流式加熱對匯集式加熱器（見圖3.0-3）有：hw(rqrhw(rrhd(r1)hw(r1)

式（3.0-9）式（3.0-10）式（3.0-11）圖3.0-3 匯集式加熱器計算中，所用的加熱器出口水焓，在帶疏水泵的匯集式加熱器中，是指混合后（疏水泵出口與加熱器出口水混合后）的焓。j上，其做功可按式（3.0-12）計算，即：d,jDfhfhjjhjcr10

式（3.0-12）j（3.0-13）計算，即：W

式（3.0-13）bfd,j

Dfhf

hwj

j

zkkzkj

1 0蒸汽攜帶熱量出系統(tǒng)，其做功可按式（3.0-14）計算，即：bfd,jDfhfczr10

式（3.0-14）j上，其做功可按式（3.0-15）計算，即：z bfd,jDfrr10

式（3.0-15）rj （3.0-16）W Dhh1zy

式（3.0-16）bfd f f c

r

rr式（3.0-12）~（3.0-16）中：Df——流入（出）系統(tǒng)內(nèi)的蒸汽（水）流量，kg/s；hf——流入（出）系統(tǒng)的蒸汽（水）焓，kJ/kg；yr——抽汽做功不足系數(shù)；r——r——抽汽級數(shù)編號，其中m為中壓缸第一級抽汽；yr，可按式（3.0-17）計算，即：ryhrhcr

式（3.0-17）hfhc生物質(zhì)能廠用電量計算生物質(zhì)能廠用電量應(yīng)包括生物質(zhì)鍋爐島廠用電量和按生物質(zhì)鍋爐蒸汽耦合能量分?jǐn)偟囊劳忻弘姍C組扣除輸煤及燃料制備相關(guān)系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)外的廠用電量，可按式（4.0-1）計算，即：Ebcy?Wbcy1dt?Wbcy2dt 式（4.0-1）式中：Ebcy——生物質(zhì)能廠用電量，kWh；Wbcy1——生物質(zhì)鍋爐島實時廠用電功率，kW；Wbcy2——按生物質(zhì)蒸汽耦合能量分?jǐn)偟囊劳忻弘姍C組扣除輸煤及燃料制備相關(guān)系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)外的實時廠用電功率，kW。生物質(zhì)鍋爐廠用電應(yīng)計入其所有接入依托煤電機組的廠用電系統(tǒng)的用電設(shè)備，其實時廠用電功率Wbcy1應(yīng)根據(jù)工程條件盡量單獨設(shè)置電功率表計量裝置。生物質(zhì)鍋爐島分?jǐn)偟囊劳忻弘姍C組除輸煤及燃料制備系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)外的實時廠用電功率應(yīng)按生物質(zhì)能實時發(fā)電功率占煤電機組折算發(fā)電功率的比值對依托煤電機組實時廠用電功率進(jìn)行分配，可按式（4.0-2）計算，即：W Wbfd

(1rlgr)

式（4.0-2）Wbcy2 zWfd

ccy cy cy式中：fdWz——依托煤電機組的折算發(fā)電功率，kW；fdWccy——依托煤電機組實時廠用電功率，kW；rlcy——生物質(zhì)鍋爐未投運時，依托煤電機組額定工況下輸煤及燃料制備系統(tǒng)廠用電功率占依托煤電機組額定工況廠用電功率的比值；grcy——生物質(zhì)鍋爐未投運時，依托煤電機組額定工況下供熱系統(tǒng)廠用電功率占依托煤電機組額定工況廠用電功率的比值。Wft當(dāng)依托煤電機組為純凝機組時，折算發(fā)電功率Wz即為其實時發(fā)電功率Wft；當(dāng)依托z應(yīng)為實時發(fā)電功率與供熱負(fù)荷折算發(fā)電功率之和，Wftft可按式（4.0-3）計算，即：fdWZ=Wfd+ΣQgri×fd

式（4.0-3）式中：Wft——依托煤電機組實時發(fā)電功率，kW；Qgri——第i種供熱方式的供熱負(fù)荷，kW；φgri——第i種供熱方式的供熱負(fù)荷折算發(fā)電系數(shù)，kW/kW。gth4.04式中：

φgri

=hcqi?hchcqi?hhsi

×s9 （4.04）hcqi——第i種供熱方式的抽汽焓，kJ/kg；hhsi——第i種供熱方式的熱網(wǎng)回水焓或熱力系統(tǒng)補水焓，kJ/kg；如果有回水，取熱網(wǎng)回水焓；如果無回水，取熱力系統(tǒng)補水焓；s9——gth（4.0-5φgri

=hqi+Δz??hc×s9 （4.05）hcqi?hhsi式中：Δhz?——再熱蒸汽焓升，kJ/kg。依托煤電機組實時廠用電功率應(yīng)扣除生物質(zhì)鍋爐島廠用電功率，可按式（4.0-6）計算，即：Wccy=Wfd?WgdWbcy1 式（4.0-6）式中：Wgd——依托煤電機組實時供電功率，kW。cy和cy5年~10年更新一次。當(dāng)輸煤及rl燃料制備系統(tǒng)或供熱系統(tǒng)發(fā)生重大變更時，應(yīng)由有資質(zhì)的檢測機構(gòu)測試提供更新后的grcy。

cy和生物質(zhì)能供電量計算5.0.1 統(tǒng)計周期內(nèi)，生物質(zhì)能供電量應(yīng)為生物質(zhì)能發(fā)電量減去生物質(zhì)能廠用電量，可按式（5.0-1）計算，即：Ebgd=EbfdEbcy 式（5.0-1）式中：Ebgd——生物質(zhì)能供電量，kW.h。附錄A（資料性附錄）蒸汽耦合生物能發(fā)電量計算示例引言下面討論兩個計算示例，每個示例只是實際應(yīng)用中典型或特殊的情況，而不是通用指導(dǎo)。與燃煤機組給水系統(tǒng)耦合的生物質(zhì)能發(fā)電量計算示例水，其產(chǎn)生的過熱蒸汽經(jīng)過新增的高壓加熱器與燃煤機組的高壓給水進(jìn)行熱交換后疏水至A.2-1所示。圖A.2-1與給水系統(tǒng)耦合的典型方案生物質(zhì)能發(fā)電量計算方法：流經(jīng)新增高壓加熱器的給水分流量為Dd，該份額的給水從原系統(tǒng)高壓加熱器Nojr1ZZDd

kkjr1該份額給水通過新增高壓加熱器吸收生物質(zhì)鍋爐主蒸汽熱量，提高溫度后，從加熱器No.j的出口進(jìn)入熱力循環(huán)，其做功為：ZDh' Zdw wjj1k kj j10。hg的給水經(jīng)生物質(zhì)鍋爐給水泵送入生物質(zhì)鍋爐吸熱后進(jìn)入新增Dssg進(jìn)gDssgg由此，生物質(zhì)爐與燃煤機組高壓加熱器側(cè)蒸汽耦合的實際做功應(yīng)是上述三項的代數(shù)和，即：W

h'h

Z D

ZD

hbfd d

w wj

j

kj

kk

d kjr

kk s s g gDh'h

Z

Z D

hdw wjjkk kk

s s g g kj kjr1 '

jr dwwjj1kssgg kj 具體計算示例圖A.2-2 與給水系統(tǒng)耦合的具體方案熱平衡圖13PAGEPAGE、qj、的整理與給水系統(tǒng)耦合的具體方案熱平衡圖中的熱力參數(shù)，根據(jù)圖A.2-2與給水系統(tǒng)耦合的具體方案熱平衡圖中的熱力參數(shù)，

、qj、經(jīng)整理可得：加熱器編號123456789給水焓升j88.1199.4193.2196.7107.490100.196.293.4抽汽放熱量qj1877.22035.42580.12516.72405.52365.22364.42308.32265.6疏水放熱量j213.3201.9208.990.5121.889.7Hjj的計算Hh

h=142.7；

H9=0.062985；9 9 c99qHhhH9q

=269.45；

H8=0.1167；8 8 9 9 997878qHhh=389.3876；8q

H7=0.16468；7 7

88 99676qHhhq

=491.9286；

H6=0.207986；6 6 7 7 776qHhhHq

=603.9059；

H5=0.25105；5 5 6 6 6655q4HhhH=777.0206；H4=0.3087；5q4q4 4 7 7 55 66 77q4HhhH

=984.8236；

H3=0.3817；3 3 4 4 4433q2HhhHh(1)=865.4544；H2=0.4252；3q2q2 2 3 3 33 0q121HhhH

=829.859；

H10.44207；1 1 2 2 221生物質(zhì)能發(fā)電量的計算流經(jīng)新增高壓加熱器的給水分流量為，燃煤機組原系統(tǒng)做功損失為：99dk50W；k31號加熱器的出9Dh' 9口進(jìn)入熱力循環(huán)，其做功為：

d

10k042W； k新增高壓加熱器的疏水至除氧器以及除氧器給水至生物質(zhì)鍋爐引起原系統(tǒng)做工能力變化為Dssg498W；由此，生物質(zhì)爐與燃煤機組給水系統(tǒng)蒸汽側(cè)耦合的實際做功應(yīng)是上述三項的代數(shù)和，即：Wbfd102942-65200+2938=40680kW。與燃煤機組再熱系統(tǒng)耦合的生物質(zhì)能發(fā)電量計算示例水，其產(chǎn)生的過熱蒸汽經(jīng)壓力調(diào)節(jié)或減溫減壓后直接進(jìn)入燃煤機組的熱段或冷段。典型的A.3-1A.3-2所示。圖A.3-1 與熱段耦合的典型方案圖A.3-2 與冷段耦合的典型方案生物質(zhì)能發(fā)電量計算方法與熱段耦合時生物質(zhì)能發(fā)電量計算方法Z流量為Ds，焓值為hg的給水經(jīng)生物質(zhì)鍋爐給水泵送入生物質(zhì)鍋爐吸熱，其做功損ZskkgDf

hf

，其做功增加為 z Dfhfc1ryr。 rm 由此，生物質(zhì)爐與燃煤機組熱段蒸汽耦合的實際做功應(yīng)是上述二項的代數(shù)和，即：W Dh

h1zy

DZbfd f f c

r

rr

s kkkg與冷段耦合時生物質(zhì)能發(fā)電量計算方法流量為Ds，焓值為hg的給水經(jīng)生物質(zhì)鍋爐給水泵送入生物質(zhì)鍋爐吸熱，其做功損ZZskkgDfDfhfiiicr10。

hf

，其做功增加為由此，生物質(zhì)爐與燃煤機組冷段蒸汽耦合的實際做功應(yīng)是上述二項的代數(shù)和，即：ZdDfhfiiicr10skZkg具體計算示例圖A.3-3 與再熱系統(tǒng)熱段耦合的具體方案熱平衡圖18PAGEPAGE、qj、的整理與再熱系統(tǒng)熱段耦合的具體方案熱平衡圖中的熱力參數(shù)，根據(jù)圖A.3-3與再熱系統(tǒng)熱段耦合的具體方案熱平衡圖中的熱力參數(shù)，

qj、、經(jīng)整理可得：、、加熱器編號123456789給水焓升j85.6197.7194.419610789.499.99692.1抽汽放熱量qj1877.32035.52576.22511.32401.12361.32361.32305.52261.2疏水放熱量j211.6203208.190121.588.5Hjj的計算Hh

h=141；

H9=0.06233；9 9 c99qHhhH9q

=267.38；

H8=0.115976；8 8 9 9 997878qHhh=386.8255；8q

H7=0.163819；7 7

88 99676qHhhq

=488.4215；

H6=0.20684；6 6 7 7 776qHhhHq

=599.6055；

H5=0.24972；5 5 6 6 6655q4HhhH=771.5479； H4=0.30723；5q4q4 4 7 7 55 66 77q4HhhH

=980.6133；

H3=0.38064；3 3 4