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文档简介

IGCC电厂性能验收试验

ASMEPTC47董卫国西安热工研究院有限公司二○○九年六月TPRITPRI主要内容一、前言二、试验目的和内容

三、试验边界和测量参数

四、试验准备

五、仪表和测量

六、试验的进行七、计算和结果八、不确定度分析九、试验报告TPRI一、前言IGCC示范电站建设和成功运行美国机械工程师协会(ASME)从1993年开始筹划编制IGCC性能验收试验规程,成立了PTC47委员会,编制IGCC电站整体性能的试验规程。同年11月该委员会举行成立大会。通过十几年的艰苦工作,PTC47委员会和ASME性能试验规程委员会于2006年3月28日了批准了该文件,ASME的标准化和试验董事会于2006年5月18日批准和采纳该文件作为协会的标准。美国国家标准协会(ANSI)的标准审查董事会于2006年7月26日审查并批准作为美国国家标准。

TPRI一、前言PTC47的组成

PTC47委员会在编制IGCC整体试验规程时规划了一整套这样的试验规程,目前还在编制过程中,其中包括:PTC47.0,整体煤气化联合循环电厂,对一个IGCC电厂进行总体性能试验。PTC47.1,低温空分装置,对空气分离装置(ASU)进行性能试验。如果IGCC电厂带有一个空分装置,则建议,但不一定要求,将其包括在试验范围内。TPRIPTC47的组成

PTC47.2,气化系统,对气化炉和煤气净化设备一起进行热力性能试验。PTC47.3,煤气净化,测量进入动力岛的煤气中的污染物含量。PTC47.4,IGCC动力岛,对燃气轮机联合循环动力岛进行热力性能试验。一、前言TPRI建议首先采用PTC47.0对整个IGCC电厂进行试验。如果其试验结果显示电厂性能有问题,然后应该根据需要采用PTC47.1、47.2、47.3和47.4对IGCC的子系统进行试验,以限定问题的范围。建议在后来的试验中IGCC子系统应分别进行试验,而不是同时试验,以满足子系统试验中可能需要的试验边界限制和阀门隔离。在高度整体化的IGCC电厂中,子系统试验时虽然测量的性能参数仅仅是子系统的,但是整个电厂可能需要投入运行。

一、前言TPRI二、试验目的和内容

1、试验目的

确定电厂性能是否满足合同规定的性能保证值要求。电厂业主也能利用试验结果与设计值进行比较,了解电厂性能的变化趋势。IGCC电站可能只生产电力,也有可能生产电力以外的产品,如合成气和生产用蒸汽等。对不同产品的IGCC电厂,合同规定的性能保证内容也应该是不同的。

TPRI二、试验目的和内容

2、试验内容PTC47提供了整体煤气化联合循环(IGCC)电厂性能试验的程序,以确定在特定运行条件下燃料气的流量和质量、热效率(热耗率)和输出电功率。也提供了确定IGCC电厂生产的清洁燃料气流量和质量的试验程序。对只生产电力的IGCC电厂,则性能试验的内容和常规电厂一样,是确定修正后的净输出电功率、修正后的输入热量和修正后的热耗率(或热效率)TPRI二、试验目的和内容

如果IGCC电厂除电力以外还生产合成气和生产用蒸汽,则性能试验的内容应该包括确定修正后的净输出电功率、修正后的输入热量、输出的合成气参数(压力、温度、流量、成分和热值)和输出的生产用蒸汽参数(压力、温度、流量等)PTC47建议对多产品的IGCC电厂可以基于对输入和输出物流的热力学第一定律分析,进行有效性(热效率)计算,来评价IGCC电厂的性能。进行有效性计算时,必须根据已经对试验条件和基准条件的差异进行过修正的结果来进行。为了避免不同产品的IGCC电厂热效率评判方面的差异,PTC47的试验结果不能用于比较不同设计的电厂的热经济效益。

TPRI二、试验目的和内容

3、适用范围

PTC47的“IGCC电厂”是指任何将含碳氢化合物的物料或燃料转化成清洁燃料气供给燃气轮机联合循环的电厂。即使用燃气轮机及蒸汽轮机的发电系统。PTC47定义的整个IGCC电厂的边界包含三个主要的部分:空分装置(ASU,对采用氧气气化的气化炉,或者对使用氮气的电厂);气化装置(包括煤气净化);动力岛。

而“整体化”这个词没有精确的定义,只是通常指气化设备和发电设备组合在一个装置中。在IGCC电厂中,“整体化”也许还指带有热回收的气化炉与蒸汽动力循环相连;动力岛的抽汽用于气化;空分装置向氧气气化的气化炉供应氧气,向燃气轮机供应氮气,或者空分装置从燃气轮机联合循环接受动力及部分或全部空气。

标准注意到了现有的三种型式气化炉:固定床、流化床和气流床,以及空气气化或氧气气化的不同。采用的方法也可以用来进行其它型式气化炉的试验。IGCC电厂的调整试验不在PTC47范围内电厂由许多设备组成,PTC47的试验数据也许只能提供某些设备有限的性能信息。PTC47连同PTC46一起,是用来确定整个煤气化联合循环发电厂作为一个整体时的性能的。如果想了解运行于特定范围内的个别设备的性能,那么,应该采用单独为这些特定设备制定的性能试验标准。

TPRI二、试验目的和内容

对象是有经验的性能试验人员应该熟悉和精通PTC1(总体指导)PTC19.1(试验不确定度)

PTC19关于仪器仪表的一系列规程需要IGCC电厂性能具有最小的不确定度时推荐使用该标准标准给出了一个试验的框架,并不能取代试验计划。必须准备一个详细的试验计划,试验前由试验各方审查和批准在试验前的协议内容中应包括:试验步骤、仪表种类、测量方

法、计算方法和试验报告目录。

TPRI二、试验目的和内容

TPRI三、试验边界和测量参数确定了试验对象和范围后,围绕着要进行试验的系统或某些特定的设备要划定一个试验边界。试验边界用来确定那些为计算修正后的结果所必须测量的能流。对一个特定的试验,试验边界必须由试验各方根据试验目的共同确定。

(合同内容)1、确定试验边界

TPRI三、试验边界和测量参数

1、带有空分装置的整体IGCC电厂试验边界

TPRI三、试验边界和测量参数2、没有空分装置的IGCC电厂试验边界(空气气化,或有独立空分的氧气气化)

TPRI三、试验边界和测量参数试验中必须确定所有进入和流出试验边界的能流。能流可能由具有化学能、热能和势能的气体、液体或固体物质流组成。也可能是纯的能流,如热辐射、热传导和电流等。应该根据其穿越边界的状态来确定计算所需要的所有输入

和输出能流的物性。在边界内部的能流不必确定,除非它们用于检验试验工况,

或者在功能上与边界外的状态有关。

3、确定与试验结果计算有关的能流

TPRI三、试验边界和测量参数4、确定所需测量的参数及其要求的精度

进行试验前不确定度分析,确定主要的能流,它们的物性必须测量并输入到试验结果计算中确定每个参数所要求的测量精确程度以维持各方同意的整体试验不确定度合理选择测点位置以获得最低的不确定度在满足测量所需参数的最佳位置的情况下,首选的测点位置是在试验边界上TPRI四、试验准备

1、试验仪器仪表

仪表精度必须不低于试验前不确定度分析中确定的精度

可以是电厂永久性仪表,也可以是临时试验仪表所有试验仪表应在试验前进行校准,并建议在试验后进行再校准或校准检查。最初校准、性能试验和再次校准之间的时间间隔应不能超过一年。(电流和电压互感器除外)对一类参数应考虑和采用冗余仪表,除非如试验前的不确定度分析显示采用冗余仪表使最终结果的总不确定度的减小少于0.05%

TPRI四、试验准备

试验前应对试验设备进行检查或审阅运行记录确认设备的状态应在试验前对设备进行清洁,并对设备的清洁程度达成共识

3、预试验在正式试验前足够长的时间进行预试验,有时间进行预试验结果的计算和利用试验中得到的标准偏差进行不确定度分析。根据预试验的结果能够进行试验设备的最终调整和修正。预试验的结果应进行计算和审查,以确定测量数据在数量和质量方面有无问题。2、设备检查

TPRI五、仪表和测量

ASMEPTC19系列概述了所有ASME性能试验对仪器仪表的要求一类参数的仪表应该按可以追溯到国家级基准,或其它承认的国际标准化组织的校准基准,或承认的物理常数来进行校准。校准应该覆盖试验中可能遇到的实际测量范围。测量系统和仪表都应该进行回路校准回路校准是指测量系统的校准,包括从一次的传感设备(仪表)一直到信号整形设备和读数或记录设备。

1、一般要求TPRI五、仪表和测量

2、压力测量

ASMEPTC19.2采用压力表、压力计或传感器来测量压力一类参数应该采用0.1%精度等级的压力测量装置来测量总的不确定度为校准量程的0.3%或更好推荐采用表压传感器来测量静压压降最好应该采用差压测量装置,而不是两个独立的压力表大气压力测量误差应该限制在0.35

mbar在测试现场用大气压力计或者校准过的绝对压力表来测量TPRI五、仪表和测量

ASMEPTC19.3已经校准好的温度传感器,其系统不确定度对测量温度95

oC以下的不大于0.3oC,测量温度95

oC以上的不大于0.6oC可采用的温度测量装置:玻璃水银温度计人工读数,读数频率较低的测点,远距离的测点在所需要的测量精度范围内有刻度应与校准时有相同的插入深度,或进行插入深度修正3、温度测量TPRI五、仪表和测量

热电偶测量95

oC以上的任何流体温度在95

oC到760

oC范围内采用E型热电偶(镍铬-康铜)在760

oC到1350

oC范围内K型热电偶(镍铬-镍铝)电阻温度计(RTD)从任何低温到制造商建议的最高温度。典型649

oC。热敏电阻可用于任何149

oC以下的温度测量。

TPRI五、仪表和测量

4、固体流量测量是IGCC性能试验中的一个难点。也是IGCC性能试验结果不确定度比较大的主要原因。包括以下6方面:(a)固体燃料和吸收剂流量测量;(b)残渣(副产品灰和渣)流量测量;(c)固体燃料和吸收剂取样;(d)残渣(副产品灰和渣)取样;(e)吸收剂和残渣分析;(f)硫和硫酸的测量。引用了PTC4相关内容,用于气化炉供料和残渣流量的测量TPRI五、仪表和测量

4、固体流量测量(a)固体燃料和吸收剂流量测量

典型的方法包括:重力给料器、容积给料器、等速颗粒取样、重量仓/定时称重法等。要把这些方法的不确定度降低到5%-10%需要按基准进行多方面的校准。

(b)残渣(副产品灰和渣)流量测量

离开气化炉边界的残渣量用于确定残渣的显热损失和未燃烬碳通常采用计算的残渣总质量流量,这比直接测量更精确。然而,必须确定不同地点的残渣量的比例。1)在各个排渣点测量残渣的质量流量和成分;或者2)测量一个或一个以上排渣点的残渣量;或者3)根据同类燃料和燃烧方法的典型结果来估计比例。试验各方要在试验前达成协议,

TPRI五、仪表和测量

4、固体流量测量固体燃料和吸收剂流量测量的典型系统不确定度仪表典型系统不确定度

(a)重力给料器

(1)用重力箱校准(2)用标准重量校准(3)不校准(b)容积给料器(1)皮带a)用重力箱校准b)不校准(2)螺杆给料器,旋转式阀门等a)用重力箱校准b)不校准(c)重量仓(1)应变仪(2)料位(d)称重皮带

±1%±1%±10%用于定密度物料

±5%(粗料)±2%(粉料)±15%

±5%±15%

±5%±10%±5%用已知重量进行校准

TPRI五、仪表和测量

4、固体流量测量残渣流量流量测量的典型系统不确定度仪表典型系统不确定度(a)等速颗粒取样

±10%(b)重量仓(1)磅秤(2)应变仪(3)料位

±5%±8%±20%(c)螺杆给料器,旋转式阀门等(1)用重力箱校准(2)不校准

±5%±15%(d)假定灰渣比例(底灰/飞灰)总灰渣量的10%TPRI五、仪表和测量

4、固体流量测量(c)固体燃料和吸收剂取样尽可能接近气化炉的地方进行燃料、吸收剂和残渣等的取样多个并行的物料流之间可能会有差异(流速、颗粒尺寸和化学成分)要从各个物料流中取样后再混合。如果各个物料流的流速不同,则混合的试样必须按流速加权。取样重量和不一致性方面有直接的关联对于煤或吸收剂典型的人工取样量为1-4公斤。ASTM标准D2234中给出了更多关于取样量的信息。

TPRI五、仪表和测量

4、固体流量测量(d)残渣(副产品灰和渣)取样

1)飞灰取样方法应符合PTC38或USEPA基准方法17的要求烟气的等速取样是飞灰取样的基准和首选方法,在取样横断面上的网格数必须符合PTC38的规定。2)底灰取样方法对于冲水的底灰,首选的取样方法是用多孔探头在整个灰水流的截面上取样。另一种方法是分流一部分灰水,让其中的灰渣在收集装置中沉淀,取得试样。

TPRI五、仪表和测量

4、固体流量测量固体物料取样的典型系统不确定度仪表典型系统不确定度固体燃料和吸收剂取样(a)静止的皮带(b)全截取(c)取样探头(d)延时取样±0%1%2%5%残渣取样(a)等速颗粒取样(b)取样探头(c)底灰(d)炉底排放

±5%±200%±50%±20%TPRI五、仪表和测量

(e)燃料、吸收剂和残渣分析应该选择有资质的实验室按最新的方法和程序进行试样分析ASTM给出了一系列关于实验室可重复性的导则,可用于估计试样分析的系统不确定度。固体燃料最终分析、工业分析和高热值是确定效率所需要的最起码的数据。标准规定了用于分析的ASTM方法。吸收剂的最终分析(钙、镁、水份和惰性气体)

4、固体流量测量TPRI五、仪表和测量

4、固体流量测量石灰石物性的典型系统不确定度

分析步骤

典型的系统不确定度

ASTMC25氧化钙±0.16%氧化镁±0.11%自由水含量的±10%惰性成分含量的±5.0%TPRI五、仪表和测量

4、固体流量测量(f)硫和硫酸的测量只有当IGCC电厂生产一定量的硫或硫酸时才需要测量有下面三种方法可以用来测量脱硫效率:1)测量积聚在储硫坑中的液态硫。需要在设计容量下进行长时间的试验(如24小时),才能获得较好的精确度(±5%或更好)。2)测量烟囱排烟中的硫含量和流速。利用烟囱排气的数据可以使性能和许可相符合。3)用C和S元素的平衡来计算脱硫效率。

TPRI五、仪表和测量

5、液体流量测量

1)水和蒸汽水比蒸汽更容易测量准确,最好将试验设计成测量水流量然后计算蒸汽流量。推荐采用PTC6中介绍的带喉部的喷嘴来测量一类参数的流量ASMEPTC19.5介绍了其它流量测量装置的制作、校准和安装这些装置能用于测量二类参数的流量,在雷诺数不需要外推时也可以用于一类参数的流量测量。2)液体燃料采用经过校准的流量计,校准应采用实际流体,在整个试验时预计可能的雷诺数范围内进行。对容积流量仪表,燃料温度必须精确测量,以便正确计算流量。

TPRI五、仪表和测量

6、气体流量测量包括天然气、合成气燃料或合成气产品气体燃料流量可以用孔板或涡轮流量计测量。燃料质量流量的总不确定度不应大于0.8%。不能接受直接由计算机或流量计打印出来的质量流量,而没有显示中间数据和计算使用的数据。

TPRI五、仪表和测量

7、电功率测量

毛输出电功率、功率因数、励磁功率和其它辅机耗功。

8、数据采集和处理采用自动数据采集系统时,校准过程应该包括信号整形和记录装置,使从最初的传感器到最终的读数和储存装置都能保持所希望的精度。

利用电厂现有的测量和控制系统标准不禁止在试验时使用电厂的测量和控制系统。然而,这个系统必须满足标准对不确定度的要求。

TPRI六、试验的进行1、阀门清单/系统隔离应该准备一份使试验各方都满意的系统隔离检查清单是一份详尽的在正常运行时所有应该关闭的阀门的清单这些阀门如果没有关严将会影响试验的精确度甚至结果本身应在试验前和试验后检查这些阀门的位置。在预试验前检查所有自动阀门的位置,在其后的试验中监视不能只为了改变电厂的性能而关闭正常运行时应该开启的阀门TPRI六、试验的进行运行参数变化范围和与设计参数的偏差允许值2、设计条件的接近程度

试验过程中参数的变化应该限制下表第二列规定的范围内。为保证修正的有效性,试验中读数平均值与设计值的偏差应该保持在下表第三列规定的范围内。

试验期间的变化和设计值的偏差入口空气入口空气温度+

6

oC

+

17

oC

入口空气压力+

7.0

kPa+

7.0

kPa

入口空气相对湿度+

20

百分点―TPRI六、试验的进行2、设计条件的接近程度运行参数变化范围和与设计参数的偏差允许值试验期间的变化和设计值的偏差冷源试验边界冷却空气温度+

6

oC+

17

oC

试验边界冷却水温度或凝汽器压力+

6

oC

+

1.7

kPa+

11

oC+

3.4

kPa

输出热能输出蒸汽压力输出蒸汽温度+

5

%+

6

oC

+

5

%+

11

oC输出合成气热值

(LHV),可燃成分+

5

%+

5

%+

5

%+

5

%工艺用水温度+

6

oC

+

17

oC压缩空气流量+

5

%-副产品灰渣流量+

5

%-副产品硫/硫酸流量+

5

%-副产品氧气、氮气、氩气流量+

5

%-TPRI六、试验的进行2、设计条件的接近程度运行参数变化范围和与设计参数的偏差允许值试验期间的变化和设计值的偏差输入热能输入蒸汽压力输入蒸汽温度+

5

%+

6

oC+

5

%+

11

oC

吸收剂活性成分含量+

5

%-氮气入口流量+

5

%+

5%氧气入口流量+

5

%+

5%试验边界凝结水回水温度+

6

oC

+

17

oC

一次燃料输入燃料热值,HHV+

5

%+

5%可燃成分+

5

%+

5%TPRI六、试验的进行2、设计条件的接近程度运行参数变化范围和与设计参数的偏差允许值试验期间的变化和设计值的偏差二次燃料输入燃料热值,HHV+

5

%+

5

%可燃成分+

5

%-电气参数功率因数+

1

%+

1

%电压+

1

%+

1

%频率+

0.5

%+

0.5

%输入功率+

5

%+

5

%TPRI六、试验的进行3、稳定性

开始试验前必须就必要的稳定条件达成协议。为了达到所要求的稳定状态所需的运行时间取决于前面的运行情况,影响试验稳定状态的不能控制的主要参数是大气状态,试验时间和持续时间的安排要使得大气状态的变化最小。典型的稳定时间和推荐的试验持续时间

TPRI六、试验的进行4、试验开始和仃止的判据

保证在开始试验时所有数据收集工作要同时开始,满足:(a)运行和配置。配置情况,按同意的试验要求运行。(b)稳定性。运行参数应该处于可接受的试验范围内。(c)数据收集。数据采集系统功能正常、试验人员进入岗位停止试验:(a)

一个完整试验的要求已经得到满足(时间,读数)(b)试验期间在系统隔离、设计条件的接近程度、稳定性等方面得到满足否则,试验协调人可以延长或中止试验TPRI六、试验的进行5、试验次数和持续时间

一次试验的持续时间应该足够长,以使得数据能够反映电厂的平均效率和/或性能。当需要进行逐点测量时,试验时间要足够完成两个轮回。如果燃料的变化比较明显,则试验持续时间也应该更长。试验持续时间也要考虑取样所需的时间。一个试验应该包括两次或两次以上的试验操作。一次试验操作是指在稳定的运行工况下对机组进行的一套完整的测量。如前两次试验的结果变化很大,则要进行第三次预试验后,如满足所有正常试验的要求,经各方同意,则可以为一次可接受的试验操作。

TPRI六、试验的进行5、试验次数和持续时间

试验前的不确定度分析应确定测量参数所需要的读数次数。对所有非集成测量的一类参数,应记录至少30套数据。煤质取样每1/2小时进行一次将会降低实验室费用。灰渣取样每4小时一次可以适应排渣锁斗每4小时一次的动作。硫产品的测量通常是每车一次。试验前的不确定度分析可以判定减少读数次数的影响,及整个试验能否满足规定的总不确定度的要求。

TPRI七、计算和结果1、计算内容包括:1)试验结果计算2)试验条件和基准条件不同而对测量结果进行的修正计算3)评价IGCC电厂性能的有效性计算4)确定试验结果不确定度的计算。

TPRI七、计算和结果2、试验结果分为四类:

1)主要结果:修正后的净功率和修正后的一次燃料输入,修正可以按多变量计算机模型;按各种修正系数的组合影响来进行;或者这两种修正方法的混合。2)二次能量输入:(a)二次燃料输入(b)输入蒸汽(c)凝结水输入(d)辅助功率输入为了减小修正量,二次输入量应该保持或接近基准条件下的数值

TPRI七、计算和结果

3)输出能量:包括合成气、输出蒸汽、副产品等,修正到基准条件下

的测量结果。

4)导出的结果:性能试验的一个主要目的是确定能量转换和利用的有效性热耗率定义成净输出功率和燃料输入热量的比值,传统地用于那些燃料热量是唯一能量输入和电力是唯一能量输出的发电系统。热耗率对有多个输入和多个产品的IGCC电厂不是一个合适的性能指标,因为总输入能量的很大一部分转换成非电力的能量,如合成气、蒸汽和副产品。

TPRI七、计算和结果

以下几种有效性计算,可用于IGCC电厂性能的评价(a)修正后的热耗率,用于只生产电力的IGCC电厂(b)发电效率,用于只生产电力的IGCC电厂(c)修正后的热效率基于对输入和输出物流的热力学第一定律分析。热效率ηth是越过试验边界的总的净输出能量(电功率、蒸汽、合成气和副产品)除以总的输入能量(一次燃料、二次燃料和输入蒸汽)。热效率定义了一个IGCC电厂总的能量转换和利用的有效性。

TPRI七、计算和结果修正后的净功率

Pc=[Pm+S(APi)]PMPj

Pc=试验边界处修正后的净功率Pm=试验边界处测量的总净功率APi

=加法修正系数MPj

=乘法修正系数TPRI七、计算和结果修正后的一次燃料输入

Qpf,c=[Qpf,m+S(APFi)]PMPFj

Qpf,c=修正后进入气化炉的一次燃料总能量Qpf,m=试验过程中测量的进入气化炉的一次燃料总能量

APFi=加法修正系数。MPFj=乘法修正系数。TPRI七、计算和结果修正后的热耗率

HRc=(Qpf,c+Qsf,c)/Pc

HRc=修正后的热耗率。Pc=修正后的净功率。Qpf,c=修正后的一次燃料输入能量。Qsf,c

=修正后的二次燃料输入能量。

TPRI七、计算和结果3、试验结果的修正

试验时一些决定机组运行状态的外部参数,如大气状态(压力、温度和湿度)、燃料温度和成分、冷却水温度(或蒸汽轮机背压)、发电机功率因数等;和可控制的运行状态,如从一个三联产电厂供出的蒸汽和合成气参数、凝结水回水温度和流量、锅炉排污等,不可能都和设计参数(或合同规定的参数)相同,如果这个大气状态和可控制的运行状态都在可接受的范围内,但是不在合同规定的设计状态,必须将从试验测量值计算得到的试验结果修正到合同规定的状态。修正可以辩别试验结果和保证值的偏差到底是偏离大气状态及运行状态的影响还是电厂设计及设备缺陷的影响

TPRI七、计算和结果3、试验结果的修正

试验中所有将引起IGCC性能偏离设计状态的参数都被认为是有影响的参数。包括那些会造成IGCC偏离设计、偏离运行状态、影响输入和输出物流、影响控制设备和仪表的变量某些变量会对功率输出和热耗率有主要的影响,而其它则只有无关紧要的影响。在试验前的不确定度分析中要计算相对灵敏度系数。对每一个测量的参数都要进行相对灵敏度系数的计算,以确定它对试验结果的影响,确定对试验结果有最大影响的参数。相对灵敏度系数大于0.002的参数都要求进行修正计算。

TPRI七、计算和结果3、试验结果的修正

修正方法:对个别变量的修正系数(加法或乘法修正系数)多变量的计算机模型上述两种修正方法的组合常规的方法是采用修正系数,但是在IGCC电站中,系统复杂,影响因素多,用修正曲线的方法很难将试验结果真正修正到合同规定的条件,并且实际上也更难操作。多变量算法在保持质量和能量平衡的同时能够同步考虑几个变量,包括二次的影响,要比单项修正(修正系数和修正曲线)精确得多。如果有对IGCC全厂的多变量计算机模型能用于电厂的性能试验,那么这应该是首选的修正方法。

TPRI七、计算和结果3、试验结果的修正

在没有IGCC全厂的修正模型而只有某些子系统修正模型的情况下,也可以对电厂的子系统采用修正模型,而其余部分采用常规的修正系数方法。即采用二者混合的修正方法,试验各方应该事先同意在哪些地方使用修正系数,哪些地方使用修正模型。

TPRI七、计算和结果3、试验结果的修正

多变量修正模型是应用计算机算法把每一个被修正的结果作为测量结果和一组边界条件(大气状态及强制条件)的函数来计算。对计算机模型的要求1)对模型的主要功能要求是:完整性、灵活性和精确性。模型必须要能够预测IGCC系统性能随试验各方所关心的边界条件的变化而发生的变化。模型的正常范围必须从最小稳定负荷到基本负荷。模型的输入至少应该包括所有的测量项目。模型的输出应该包括所有主要试验结果。模型计算结果应该足够精确,以满足不确定度要求。TPRI七、计算和结果3、试验结果的修正

2)模型的有效性由于电厂综合模型的所有权性质,其中修正系数、曲线、和模型的不确定性是无法查明的。PTC47在不确定度分析中也没有包括这方面的内容。试验各方在接受全厂性能模型时应该考虑以下几个方面:(1)和测量数据的比较,模型中选择的参数应该根据试验测量进行调整,如叶片通流部分的设计效率;热交换器的设计换热系数等TPRI七、计算和结果3、试验结果的修正

(2)极端运行工况,试图从电厂获取预期的极端运行工况的测量数据,利用这些数据可以对模型进行比较和调整。当试验中使用模型时,就可以在有效的端点间内插(3)模型适用范围,适用范围是指一个运行区域,在这个区域以外那些模型的精确度要降低,模型不能在这些有效的适用范围外使用于试验的目的。

TPRI七、计算和结果3、试验结果的修正

修正系数如果试验各方决定选择修正系数,那么经各方同意的修正系数可用来计算偏离基准的大气状态和电厂运行条件对试验结果的影响。PTC47根据可能影响试验结果的参数整理推荐了30个加法修正系数和24个乘法修正系数,可分别用于各个试验结果的修正。

TPRI八、不确定度分析要求每次试验都要求进行不确定度计算,并包含在试验报告中。在试验前的不确定度计算可以提供所采用的试验方法预期的精确度水平,有助于确定哪些测量对试验结果有重大影响,及哪些修正系数是必须的。一般要求进行试验后的不确定度分析,但如果试验各方一致认为试验仪表和测量程序严格遵照试验标准的要求和协议确定的试验程序,那么也可以不进行试验后不确定度分析。

TPRI八、不确定度分析方法不确定度计算的主要技术参考资料是ASMEPTC19.1,它规定了确定单个试验参数测量不确定度的步骤,包括随机误差和系统误差,以及这些误差如何传递到试验结果的不确定度中。用ASMEPTC19.1中的相关计算程序来确定根据本标准进行的试验中测量和性能参数的不确定度。TPRI八、不确定度分析分清一个概念不确定度分析的目的是评价试验结果误差的极限,这是在一个给定的可信度水平下包含试验结果真值的一个区间。本标准不涉及和讨论试验结果的容差,试验容差是合同中关于试验结果的一个可接受的范围。TPRI八、不确定度分析PTC47给出了在典型状态下,采用目前可能的仪表和技术,试验结果预期的最大总不确定度,如下表所示。

TPRI八、不确定度分析由于IGCC系统的多样性和复杂性,PTC47推荐采用直接测量的方法来确定输入的燃料流量及其热量,而固体燃料及添加剂等的流量测量的不确定度是比较大的。所以,和常规电厂性能试验的不确定度相比,IGCC电厂试验的不确定度就比较大。在实际试验中还需要做很多

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