新建300MW 火电机组性能考核试验项目建议书.doc

xxxx电厂新建300mw 火电机组性能考核试验项目建议书编写: xx电力试验研究院2004年12月6日第一章、前言根据原电力部电综1998112号文关于印发火电机组达标投产考核标准（1998年版）的通知和原电力部电建1996159号文关于颁发火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996年版）的通知要求，并根据设备合同的要求，结合新投产300mw火电机组实际，应对该机组进行性能考核试验。通过试验可使业主全面掌握机组实际的效率和煤耗、厂用电水平等性能指标，以便于管理；可使机组处于安全经济情况下运行，又能达到有关规程的要求。考核试验工作包括四个主要专业：锅炉、汽轮机、发电机、环保。考核的具体项目以上述“设备合同”、“达标投产考核标准”和“竣工验收规程”中规定的项目为准。四川电力试验研究院将以第一流技术人员和第一流的仪器设备为该机组的性能考核提供优质服务。把好新建机组质量关，为机组的安全、经济和可靠运行提供技术支持。第二章、试验目的 1.全面考核机组的各项性能指标，以作为工程竣工验收和设备买卖双方经济结算的主要依据； 2.全面掌握机组的热力特性及性能； 3.通过试验，确定设备各项经济指标，以便加强管理，如发电煤耗、厂用电耗、供电煤耗、机组最大出力及锅炉断油的最低稳燃负荷等； 4.对试验中发现的设备和设计存在的问题，提出改进方案或措施。第三章、性能试验考核项目一、锅炉性能考核试验项目 1.1 锅炉最大连续出力； 1.2 锅炉烟气排放特性； 1.3 锅炉各项热损失及热效率（3个负荷点）； 1.4 锅炉不投油最低稳燃负荷； 1.5 锅炉升降负荷试验； 1.6 锅炉空预器漏风率试验； 1.7 锅炉辅机电耗考核。本次锅炉性能考核试验标准按照国家标准电站锅炉性能试验规程gb10184-88标准执行。二、汽轮机性能考核试验项目2.1汽轮机最大连续出力；2.2汽轮机的热耗率、汽耗率（3个负荷点）；2.3汽轮机高加切除工况的热耗率、汽耗率；2.4汽轮机升降负荷试验；2.5 汽轮机组热力设备及管道散热损失；2.6 汽轮机组辅机电耗性能； 本次汽轮机性能考核试验按照国家标准汽轮机性能试验规程gb8117-87标准执行，主流量测量使用现场喷嘴。三、发电机性能考核试验项目1. 试验目的验收试验的目的是通过实际负荷温升试验考核电机的出力保证值和效率是否符合电机设计的技术要求，这对于把好新建机组质量关，为机组的安全、经济和可靠运行提供较为充分的科学技术依据。2. 试验参照的方法和标准发电机验收试验可按商务合同的规定，参照下列标准进行。2.1 gb 75587 电机基本技术条件；2.2 gb/t70641996 透平型同步电机技术要求；2.3 gb/t102993 三相同步电机试验方法；2.4 gb 532185 用量热法测定大型交流电机的损耗及效率。3. 验收试验项目、条件和方法3.1 确定出力保证值与效率的条件确定电机出力保证值与效率时，电机必须满足下列条件：3.1.1 发电机氢气压力保持额定值0.3mpa0.01 mpa，定子绕组内冷水进水温度为额定值451；3.1.2 发电机进风温度为额定值40，变化范围为1；3.1.3 发电机功率因数为额定值，cos=0.850.01；3.1.4 发电机定子电压为额定值，变化范围为5%；3.1.5 发电机定子电流为额定值，变化范围为5%；3.1.6 转子电压、电流不超过额定值，变化范围为1% 。3.2 验收试验项目3.2.1 发电机出力保证值试验；3.2.1.1 试验方法 ： 直接负荷法。3.2.1.2 负荷分配 为了求得在额定工况下的出力，必须求出该机的p=f（q）曲线，因此，拟作四种负荷下的温升试验，在每种负荷下需要连续运行45小时，直至电机各部热稳定（即在1小时内电机各部温度变化不超过1）为止。即：3.2.1.2.1 70%pe（210mw）温升试验；3.2.1.2.2 80%pe（240mw）温升试验；3.2.1.2.3 90%pe（270mw）温升试验；3.2.1.2.4 100%pe（300mw）温升试验。3.2.1.3 测量参数和方法 在每种负荷下测量的参数和方法如下：3.2.1.3.1 在发电机pt和ct测量回路，按两瓦特表测量方法，接入三只交流电流表、三只交流电压表、二只瓦特表、一只三相功率因数表等标准表计。测量发电机定子电压、电流、有功功率、功率因数、周波、220kv电压等；3.2.1.3.2 发电机转子绕组温度测量用电阻法计算，使用两把铜布刷直接接触转子滑环，取转子电压接入直流电压表读取转子电压。采用接入转子励磁回路的标准分流器、并用直流毫伏表测量转子电流。按（1）式换算转子绕组平均铜温。 （） （1） 式中：r2 转子热态直流电阻，； r0 转子冷态直流电阻，； t0 转子冷态温度，； t2 转子热态温度，。3.2.1.3.3 发电机定子冷却氢气压力、冷氢气温度、热氢气温度、内冷水进水温度，每支线棒内冷水出水温度，氢气冷却器冷却水进水温度和出水温度（采用试验前装设的测量套管，并用0.1刻度的标准水银温度计测量进、出水温度。）；3.2.1.3.4 发电机氢气冷却器的冷却水流量，采用超声波流量计测量。定子绕组内冷水流量采用节流孔板测量；3.2.1.3.5 采用电机装设的埋入式检温计测量定子绕组和铁芯温度。3.2.1.4 试验要求 负荷温升试验时要求发电机励磁自动调节装置置于手动位置，强励退出工作。3.2.2 发电机损耗测量和效率试验3.2.2.1 试验方法： 水量量热法3.2.2.2 定子铁损、转子铜损、附加损耗、部分机械损耗测量发电机在额定有功负荷、额定功率因数、额定工况下，运行2小时后，测量冷、热氢气温度，氢压，氢冷却器进、出水温度，定子绕组内冷水进、出水温度，氢冷却器冷却水和内冷水流量，定子电压、电流，功率，cos，转子电压、电流，定子铁芯，绕组温度等，直到电机热稳定为止。采用（2）式计算电机定子铁损、转子铜损、附加损耗、通风摩擦损耗之和； （2） 式中： p 被冷却介质带走的损耗，kw； c 冷却介质的比热，kj/kgk； q 冷却介质的流量，m3/s； 冷却介质的密度，kg/m3； 冷却介质的温升，k。3.2.2.3 定子绕组铜损耗测量 发电机在额定有功负荷、额定功率因数、额定工况下运行2小时后，测量定子绕组内冷水进、出水温度，内冷水流量，直到电机热稳定为止。用（2）式计算电机定子绕组铜损耗。3.2.2.4 励磁机损耗测量 发电机在额定负荷及额定功率因数和额定工况下，交流励磁机稳定运行并达到热稳定时，测量交流励磁机的空气冷却器进水温度、出水温度和冷却水流量（采用超声波流量计测量流量）、冷却水水压等，用（2）式计算交流励磁机的损耗。励磁整流的损耗采用计算法求得。3.2.2.5 电机表面损耗测量 发电机在额定工况下运行，并达到热稳定后，采用红外线测温仪测量电机机壳表面各部位温度（不少于50点），环境温度（不少于5点），并用（3）式计算电机表面散热损耗： （3） 式中： p表 电机外表面散出的损耗，kw； a 散热表面积，m2； 电机外表面温度与外部环境温度之差，k； h 表面散热系数，w/m2k，一般数值在10-20w/m2k 之间。3.2.2.6 发电机轴承摩擦损耗 发电机轴承摩擦损耗值引用制造厂设计计算值（或者是试验值）。3.2.2.7 电刷摩擦损耗和压降电损耗计算3.2.2.7.1 电刷摩擦损耗采用（4）式计算： （4） 式中： pm电 电刷摩擦损耗，kw; 电刷摩擦系数，取0.26； v 滑环圆周速度，m/s； 施于电刷的总压力，mpa，以及电刷的总面 积，m2。3.2.2.7.2 电刷压降电损耗计算 电刷压降电损耗采用（5）式进行计算： （5） 式中： p压 电刷压降电损耗，kw； ife 转子额定励磁电流，a； u 电刷电阻压降。3.2.2.8 发电机效率计算 发电机效率采用（6）式进行计算： （6） 式中： 电机总损耗，kw； pe 电机额定功率，kw。3.2.3 调整特性试验3.2.3.1 试验方法和要求 发电机定子电压保持额定值ue，变化范围控制在5%以内，在有功功率为（0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1）pe六种负荷下调整功率因数cos=（0.85、0.9），读取定子电压、电流，转子电流。作出is=f(if)曲线。四、环保设施验收考核项目（一）环保设施性能考核试验方案1 试验目的1.1 考核电除尘器的各项性能指标，以作为工程竣工验收和设备买卖双方经济核算的主要依据。1.2 对本工程环保设施和污染物排放进行测试，掌握污染物的排放状况和环保设施的运转效果，对存在的问题提出整改建议，为本工程通过行业达标考核和国家环保局组织的竣工验收奠定基础。2 试验项目2.1 静电除尘器效率2.2静电除尘器漏风率、压力降2.3 烟尘排放浓度2.4 so2排放浓度2.5 nox排放浓度2.6烟气排放温度、流速、烟气量2.7烟尘化学成分分析，密度、细度测定烟尘化学成分：sio2、al2o3、fe2o3、cao、mgo、so3、na2o、k2o、烧失量。密度：堆积密度；细度：45m筛余量。2.8废水污染物排放测试厂区综合排水：ph、悬浮物（ss）、codcr、石油类、氟化物（f-）、硫化物（s2-）、砷（as）；灰场排水：ph、ss、codcr、f-、as。在个别情况下，回收水池出水可能外排，若具备流量测试条件，测试排放水量。2.9厂界及主设备噪声主设备：引风机、送风机、钢球磨煤机、排粉机、给水泵、汽轮机、发电机和冷却塔。2.10灰、渣化学成分分析，密度、细度、放射性测定灰渣化学成分：sio2、al2o3、fe2o3、cao、mgo、so3、na2o、k2o、烧失量。密度：堆积密度；细度：45m筛余量；放射性：比活度。3 试验标准、方法及质量保证措施3.1 烟尘浓度和静电除尘器效率试验标准：电除尘器性能测试方法(gb/t13931-2002)和固定污染源排气中颗粒物测定和气态污染物采样方法（gb/t16157-1996）。试验方法：皮托管平行测速等速采样法。3.2静电除尘器漏风率、压力降试验标准：电除尘器漏风率测试方法(gb/t13931-2002)试验方法： 漏风率：氧量法。压力降：全压差法。3.3 so2排放浓度试验标准：hj/t56-2000和（gb/t16157-1996）。试验方法：碘量法。3.4 nox排放浓度试验标准：hj/t43-1999和（gb/t16157-1996）。试验方法：盐酸萘乙二胺分光光度法。3.5烟气排放温度、流速、烟气量试验标准：电除尘器性能测试方法(gb/t13931-2002)。试验方法：烟气排放温度：热电偶测温。烟气排放流速、流量：动压法。3.6烟尘化学成分分析,密度、细度测定3.7废水污染物排放测试ph：玻璃电极法（gb/t 6920-1986）。ss：重量法（gb/t 11901-1989）。codcr：重铬酸钾法（gb/t 11914-1989）。石油类：重量法（国家环保局水和废水监测分析方法（2002年版）。s2-：碘量法（hj/t 60-2000）。f-：离子选择电极法（gb/t 7484-1987）。as：二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法（gb/t7485-1987）。废水流量：测流速法（国家环保局水和废水监测分析方法（2002年版）。3.8厂界及主设备噪声测试标准：工业企业厂界噪声测量方法（gb12349-90）、声学 环境噪声测量方法（gb/t 3222-1994）、旋转电机噪声测定方法及限值 噪声简易测定方法（gb 10069.2-1988）等。3.9灰、渣化学成分分析，比重、细度、放射性测定 （拟委托分析）。3.10质量保证措施1) 测试中所用的采样器和分析仪器，均符合国家有关标准或技术要求。计量器具按规定进行了检定，并在检定有效期内。2) 监测站和监测人员分别持有环境监测资质合格证和环境监测人员合格证。3) 选定的分析、测试方法为国家或行业标准。4) 监测过程按照环境监测质量保证管理规定执行。（二）脱硫设备性能考核1 试验目的 为治理锅炉烟气对大气环境的污染，江油发电厂对已经投产运行的7#、8#机组增建烟气脱硫装置，在建的9#、10#机组同时建设脱硫装置。考核脱硫装置各项性能和指标，为工程竣工验收和设备买卖双方经济核算提供技术依据。2 考核项目和试验方法2.1脱硫性能考核试验2.1.1排放极限fgd排放极限一般为脱硫烟气中二氧化硫(so2)、三氧化硫（so3）、氯化氢（hcl）、氟化氢(hf)、粉尘排放浓度、烟气湿度和烟气温度。其中二氧化硫、氯化氢、氟化氢、粉尘排放浓度与原烟气中对应组分含量有关。进行排放极限考核试验时，测试原烟气和脱硫烟气中二氧化硫、三氧化硫、氯化氢、氟化氢、粉尘含量，测量脱硫烟气中气态水分和液滴含量，测量脱硫烟气温度和脱硫塔系统压力降。测试项目测试方法方法来源so2碘量法gb/t16157-1996及hj/t56-2000so3铬酸钡光度法空气和废气监测分析方法（第四版）hcl硫氰酸汞光度法hj/t27-1999hf离子选择性电极法hj/t672001及gb/t15433-1995湿度干湿球法或重量法gb/t13931-2002液滴总水分差量法gb/t13931-2002粉尘重量法gb/t13931-2002温度热电偶法gb/t13931-2002压力降全压差值法gb/t13931-20022.1.2 石灰石消耗、电耗和工艺水消耗石灰石消耗：测量试验期间的石灰石实际用量、石灰石品质。根据机组负荷，计算锅炉ecr工况下达到脱硫效率的石灰石小时消耗量。 采用汽车衡计量试验期间石灰石消耗总量。 取样分析石灰石品质。石灰石品质分析项目如下。分析项目分析方法方法来源粒径筛分法（250目）gb/t19093-2003烧失量850灼烧重量法gb/t15057.10-1994钙edta容量法gb/t15057.10-1994 及gb7476-87镁edta容量法gb/t15057.10-1994 及gb7476-87碳酸盐氢氧化钠盐酸容量法gb/t15057.10-1994含硫物硫酸钡重量法gb/t15057.10-1994 及gb11899-1989亚硫酸盐碘量法gb/t15057.10-1994及hj/t56-2000盐酸不溶物重量法gb/t15057.10-1994 氟化物离子选择性电极法gb/t15057.10-1994及gb/t15433-1995 利用发电机组功率记录，统计考核期间机组出力，折算到ecr工况运行时间。利用石灰石品质分析结果，将实际石灰石用量校核到设计品质下的用量，计算在锅炉ecr工况下石灰石小时消耗量。电耗：试验期间，测量脱硫系统中给浆泵、浆液循环泵、浆液搅拌泵、ggh和dgh热媒循环泵、增压风机和氧化风机、石膏输送和脱水过程等转动机械电耗，测量脱硫系统处理烟气量，计算处理单位烟气量的能耗和小时电耗。共进行3个工况电耗测量。3个工况脱硫塔处理烟气量分别为设计处理烟气量的50、75和100。每个工况进行两个周期测量。考虑到公用系统和脱硫主体系统电能计量可能没有分开，计算时需区分不同单元用电量。试验遵守火力发电厂电能平衡导则（dl/t7606.4-1996）的规定，试验方法和测量仪器仪表满足其规定要求。工艺水消耗：测量脱硫系统用水，包括制浆系统用水、脱硫塔补水、抛浆系统补水、冷却用水和冲洗用水等。计算锅炉ecr工况下脱硫系统处理单位体积烟气水耗和小时水耗。测试进行两个周期。试验遵守火力发电厂水平衡导则（dl/t7606.5-1996）和除灰系统试验规程（dl/t749-2001）的规定，试验方法和测量仪器仪表满足其规定要求。2.1.3 噪声在锅炉ecr工况，脱硫系统正常运行，主要高噪声设备处噪声和脱硫装置区噪声，必要时进行噪声频谱分析和a声级统计测量。试验依照工业企业厂界噪声测量方法（gb12349-90）进行，测试方法和测试仪器满足其规定要求。2.1.4烟气温度在烟囱入口测量脱硫烟气温度。相关试验内容已在排放极限做了叙述，此处不再重复。2.1.5石膏纯度及品质脱硫装置试验期间，锅炉ecr工况下，测定石膏以钙或硫计算的石膏（caso4.2h2o）纯度，并测定石膏固体中碳酸钙（caco3）、半水亚硫酸钙（caso3.1/2h2o）及其它杂质含量和洗涤液中镁（mg）、氯（cl）、氟（f）含量。测定项目及分析方法见下表。分析项目分析方法方法来源水分45干燥重量法钙edta容量法gb/t15057.10-1994 及gb7476-87镁edta容量法gb/t15057.10-1994 及gb7476-87含硫物硫酸钡重量法gb11899-1989亚硫酸盐碘量法hj/t56-2000氟化物离子选择性电极法gb7487-87氯化物硝酸银容量法gb11896-89其它gb/t15057.10-19942.1.6修正曲线修正曲线是设备供应商提供给业主，在设备运行条件偏离设计条件时对设备性能指标的修正依据。试验前与业主、设备供应商共同确认有关修正曲线。当验收条件偏离设计条件时，采用按认同的修正曲线修正后的性能指标评价设备性能和指标。2.1.7装置可用率装置可用率一般以一年或20000小时内设备可投入时间计算，考核试验期间不能得到客观的装置可用率。具体考核方法与业主和供应商具体商定。2.1.8二氧化硫脱除率 试验期间测定原烟气和脱硫烟气二氧化硫以同一参考氧表示的浓度，计算二氧化硫脱除率。共进行3个工况下二氧化硫脱除率考核试验。3个工况脱硫塔处理烟气量分别为设计处理烟气量的50、75和100，每个工况进行两次平行测试。二氧化硫脱除率考核试验涉及以下测试项目。测试项目测试方法方法来源so2碘量法gb/t16157-1996及hj/t56-2000湿度干湿球法或重量法gb/t13931-2002o2电化学法或奥氏气体分析仪gb/t13931-20022.2公用系统性能考核试验2.2.1制浆系统出力考核试验期间，测量制浆设备运转时石灰石处理量，计算制浆系统石灰石小时处理量。试验参照磨煤机试验规程（dl467-1992）的规定，试验方法和测量仪器仪表满足其规定要求。2.2.2制浆系统出料粒度取石灰石浆液过滤，颗粒物经105干燥后测定250目筛过率。试验参照煤粉筛分试验方法（gb/t19093-2003）进行。2.2.3公用系统电耗公用系统用电包括制浆系统、压缩空气系统和抛浆系统用电。共进行3个工况电耗测量。3个工况脱硫塔处理烟气量分别为设计处理烟气量的50、75和100。每个工况进行两个周期测量。考虑到公用系统和脱硫主体系统电能计量可能没有分开，测量时需区分不同单元用电量。试验遵守火力发电厂电能平衡导则（dl/t7606.4-1996）的规定，试验方法和测量仪器仪表满足其规定要求。2.2.4制浆车间内粉尘浓度测量制浆车间内空气中总悬浮物（tsp）浓度。必要时进行可吸入颗粒物的分级测量。试验按作业场所粉尘测试方法（gb57841985）进行。2.2.5主要设备噪声测量主要设备处噪声，必要时进行噪声频谱分析和a声级统计测量。试验采用声学 环境噪声测量方法（gb/t 3222-1994）、旋转电机噪声测定方法及限值 噪声简易测定方法（gb 10069.2-1988）等，测试方法和测试仪器满足其规定要求。2.2.6装置可用率装置可用率一般以一年或20000小时内设备可投入时间计算，考核试验期间不能得到客观的装置可用率。具体考核方法与业主和供应商具体商定。五、全厂考核试验项目 5.1 厂用电率； 5.2 发电煤耗；5.3 供电煤耗。四、业绩及资信说明四川电力试验研究院是四川电网公司所属的综合性电力科研机构,有锅炉、汽机、系统、高压、热工、金属、化学、环保、计算机、电子、电测、仿真、调试等16个专业,全院有各类专业技术人员426人，其中具有教授级高级工程师8人，高级职称139人，中级职称138人，各专业都有一定数量的具有较高理论和丰富实践经验的专业技术带头人。本院为送变电工程类甲级、火电工程类乙级调试单位，具有健全的质保体系，设有国家、国家电网公司（原国家电力公司、原电力工业部）、四川省、四川电网公司（原四川电力工业局）设立的15个质量检验检测中心。本院担负着四川电力系统的四大中心任务（即技术监督中心、技术服务中心、技术开发中心和技术信息中心），同时承担云、贵、川三省电力系统最高电测、热工计量标准设备的认证和计量人员的考核工作。四川电力试验研究院是全国六大电力试验研究院之一。以下为四川电力试验研究院近年来完成的主要项性能考核项目：1.江油发电厂引进法国alsthom公司2330mw机组性能考核试验1992年6月，圆满完成了中国四