РД 34.09.113-90
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ОЦЕНКЕ ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА УСЛОВНОГО ТОПЛИВА НА ОТПУЩЕННУЮ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ ЭНЕРГОБЛОКОВ МОЩНОСТЬЮ 300 МВт И ВЫШЕ
РАЗРАБОТАНО Ивановским ордена "Знак Почета" энергетическим институтом им.В.И.Ленина
ИСПОЛНИТЕЛЬ В.И.Хорьков
УТВЕРЖДЕНО Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 04.12.90 г.
Заместитель начальника А.П.Берсенев
Настоящие Методические указания устанавливают метод оценки точности расчета фактического удельного расхода условного топлива
на отпущенную электроэнергию газомазутных и пылеугольных энергоблоков мощностью 300 МВт и выше.
Методические указания предназначены для инженерно-технического персонала энергопредприятий и энергообъединений, занимающегося расчетом и анализом показателей тепловой экономичности электростанций и подготовкой технической отчетности по топливоиспользованию в соответствии с [1].
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. В качестве показателя точности в соответствии с [2] выбрано приписанное наибольшее возможное значение среднего квадратического отклонения (СКО) относительной погрешности определения
%.
1.2. Исходными при оценке
на основании [3, 4] приняты следующие положения:
погрешность определения
есть объединение трех составляющих: инструментальной, методической и субъективной;
инструментальная составляющая есть объединение основной, дополнительной и динамической погрешностей, а также погрешности, обусловленной взаимодействием средств измерений с объектом измерений и друг с другом;
обнаруженные систематические погрешности исключены введением поправок;
неисключенные систематические погрешности и погрешности поправок рассматриваются как случайные величины с равномерным распределением.
1.3. Терминология и условные обозначения Методических указаний соответствуют [1-8].
2. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕКУЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ
2.1. Текущее значение удельного расхода условного топлива, определяемое по обратному балансу, г/(кВт·ч):
, (1)
где
- коэффициент полезного действия нетто парового котла (котельных установок в целом), %;
- коэффициент теплового потока, %;
- удельный расход тепла нетто на турбину, кДж/(кВт·ч);
=29,31 ГДж/т - теплота сгорания 1 т условного топлива;
- коэффициент, учитывающий переток тепла (подсчитывается только для групп оборудования, принимающих тепло; для групп оборудования, отдающих тепло,
=1).
2.2. Удельный расход условного топлива, определяемый по прямому балансу, г/(кВт·ч):
, (2)*
где
- общий фактический расход топлива, т;
* - отпуск электроэнергии, МВт·ч;
- теплота сгорания 1 т топлива, ГДж/т.
2.3. Математическая модель погрешности определения
приведена в рекомендуемом приложении 1.
При расчете
по обратному балансу
, (3)
где
,
,
- соответственно СКО относительных погрешностей определения
,
,
.
При расчете
по прямому балансу
, (4)
где
,
,
- соответственно СКО относительных погрешностей определения
,
,
.
В рекомендуемом приложении 2 приведены примеры расчета
для энергоблоков мощностью 300 и 800 МВт.
3. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО СУТОЧНОГО УДЕЛЬНОГО РАСХОДА УСЛОВНОГО ТОПЛИВА
3.1. Средний суточный удельный расход условного топлива, г/(кВт·ч):
, (5)
где
- удельный расход условного топлива на отпущенную электроэнергию, соответствующий постоянной электрической мощности блока
, г/(кВт·ч);
- постоянная мощность блока на
-м участке графика нагрузки, МВт;
- продолжительность работы блока с постоянной мощностью
, ч;
- число участков суточного графика электрической нагрузки блока с постоянными значениями
и
;
- утвержденный [8] допуск к удельному расходу условного топлива на отпущенную электроэнергию, %.
3.2. Среднеквадратическое отклонение относительной погрешности определения
, %:
, (6)
где
. (7)
Примечание. Усредненное по множеству энергоблоков значение СКО составляет:
для блоков, работающих при постоянных начальных параметрах пара,
= 1,4%;
для блоков, работающих при скользящих начальных параметрах пара,
= 1,8%.
4. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО МЕСЯЧНОГО УДЕЛЬНОГО РАСХОДА УСЛОВНОГО ТОПЛИВА
4.1. Средний месячный удельный расход условного топлива, г/(кВт·ч):
, (8)
где
- число суток работы блока в месяц;
- количество электроэнергии, отпущенной за сутки, МВт·ч;
- средний суточный удельный расход условного топлива, рассчитываемый по формуле (5), г/(кВт·ч).
4.2. Среднеквадратичное отклонение относительной погрешности определения, %:
, (9)
где
. (10)
Примечание. Усредненное по множеству энергоблоков значение СКО составляет:
для блоков, работающих при постоянных начальных параметрах пара,
= 0,28%;
для блоков, работающих при скользящих начальных параметрах пара,
= 0,32%.
5. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ГОДОВОГО УДЕЛЬНОГО РАСХОДА УСЛОВНОГО ТОПЛИВА
5.1. Средний годовой удельный расход условного топлива
и СКО относительной погрешности его определения
можно рассчитать соответственно по формулам (8) и (9), приняв
равным числу суток работы блока в год.
Примечание. Усредненное по множеству энергоблоков значение СКО составляет:
для блоков, работающих при постоянных начальных параметрах пара,
= 0,07%;
для блоков, работающих при скользящих начальных параметрах пара,
= 0,10%.
Приложение 1
Рекомендуемое
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ
Значение
определяется зависимостью
, (П1.1)
где
- величины, участвующие в расчете
.
СКО относительной погрешности определения
, (П1.2)
где
; (П1.3)
- СКО относительной погрешности определения
:
, (П1.4)
где
,
,
- соответственно СКО относительных инструментальной, методической и субъективной погрешностей.
Если в качестве средства измерения используется измерительный канал (ИК), состоящий из
компонентов (первичного и промежуточных измерительных преобразователей, измерительного прибора и др.), то
; (П1.5)
, (П1.6)
где
- СКО относительной инструментальной погрешности
-го компонента ИК;
,
, - соответственно СКО относительных основной и дополнительной погрешностей
-го компонента.
Для оценки
можно использовать следующие соотношения:
, (П1.7)
если класс точности
-го компонента ИК нормирован в соответствии с [6] пределом допускаемой абсолютной основной погрешности
;
, (П1.8)
если класс точности
-го компонента ИК нормирован пределом допускаемой основной приведенной погрешности
(
- нормирующее значение
по [6]);
, (П1.9)
если класс точности
-го компонента ИК нормирован пределом допускаемой основной относительной погрешности
.
Значение
, (П1.10)
где
- наибольшее допускаемое изменение погрешности средства измерения, вызванное отклонением 
от нормального значения.
Для номинальной статической характеристики преобразования, предписываемой данному средству измерения,
, (П.11)
где
,
- максимальное и минимальное относительные отклонения номинальной статической характеристики преобразования от реальной статической характеристики преобразования.
Субъективная составляющая погрешности измерения появляется в том случае, если результаты измерения обрабатываются вручную (например, путем планиметрирования диаграмм самопишущих приборов). По данным [9] можно принять
=1%.
Если результаты измерения обрабатываются на ЭВМ, то в формуле (П1.4)
необходимо заменить СКО относительной погрешности, вносимой в результат измерения ЭВМ -
. Для отечественных шестнадцатиразрядных ЭВМ можно принять
=0,3%.
Приложение 2
Рекомендуемое
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА
ДЛЯ ЭНЕРГОБЛОКОВ МОЩНОСТЬЮ 300 и 800 МВт
Приведенные ниже расчеты выполнены для случая определения
по обратному балансу. Исходной для оценки
является формула (3).
Коэффициент полезного действия нетто парового котла
, (П2.1)
где
- расход тепла на собственные нужды котла, %;
- относительный расход тепла на калориферы, %;
- относительный расход тепла, внесенного в котел с топливом, %;
- поправочный коэффициент, учитывающий внесенное в топку котла тепло с подогретыми топливом и воздухом;
- расход электроэнергии на собственные нужды турбины, %;
- расход электроэнергии на собственные нужда блока на выработку электроэнергии, %;
- КПД брутто котла, %.
В общем случае
, (П2.2)
где
- потери тепла с уходящими газами, %;
- потери тепла от химической неполноты сгорания, %;
- потери тепла от механической неполноты сгорания, %;
- потери тепла в окружающую среду, %;
- потери тепла с физическим теплом очаговых остатков и на охлаждение деталей котла и топочного устройства, %.
Расчеты показывают, что пренебрегая малыми составляющими, можно оценивать
по формуле:
где
- СКО относительной погрешности определения
.
Из формулы (П2.2)
, (П2.4)
где
- СКО относительной погрешности определения
, %;
- коэффициент влияния
на
.
Для газомазутных котлов
. (П2.5)
В табл.П2.1 приведены рассчитанные для номинальных нагрузок энергоблоков значения СКО относительных погрешностей и коэффициентов влияния, участвующих в оценке
по формулам (П2.3)-(П2.5), усредненные по множеству энергоблоков.
Современными штатными приборами невозможно определить фактические потери теплового потока
, поэтому они принимаются равными расчетным значениям. В дальнейшем принято
=99% с возможным максимальным отклонением
%. Тогда
%.
Удельный расход тепла нетто на турбину
, (П2.6)
Таблица П2.1
| | | |
Составляющие формул (П2.3), (П2.4) | Блоки 300 МВт | Блоки 800 МВт газомазутные |
| пылеугольные | газомазутные | |
| 8 | 1,09 | 1,09 |
| 1,5 | - | - |
| 6 | - | - |
| 10 | 15 | 15 |
| 0,72 | - | - |
| 0,06 | 0,077 | 0,064 |
| 0,0021 | - | - |
| 0,0195 | - | - |
| 0,0286 | 0,002 | 0,0011 |
| 0,0025 | - | - |
| 0,49 | 0,1 | 0,072 |
| 0,59 | 0,1 | 0,09 |
где
- расход тепла на выработку электроэнергии, ГДж:
; (П2.7)
- удельный расход тепла брутто на турбину, кДж/(кВт·ч):
; (П2.8)
- выработка электроэнергии, МВт·ч;
,
- электроэнергия, эквивалентная внутренней мощности турбоприводов соответственно питательных насосов и воздуходувок для энергоблоков, оснащенных ПТН и ТВД, МВт·ч;
- расход тепла на собственные нужды турбины, ГДж;
- количество тепла на выработку электроэнергии, на приводы ПТН и ТВД, ГДж:
; (П2.9)
- расход свежего пара на турбину, кг;
- энтальпия свежего пара перед турбиной, кДж/кг;
- расход пара, поступающего в промежуточный пароперегреватель, кг;
,
- энтальпия пара соответственно на входе в ЦСД и на выходе из ЦВД, кДж/кг;
- расход питательной воды на впрыск в промежуточный пароперегреватель, кг;
- энтальпия впрыскиваемой воды, кДж/кг;
- расход питательной воды, кг;
- энтальпия питательной воды, кДж/кг;
- суммарный отпуск тепла из отборов и конденсатора сверх нужд регенерации, ГДж;
- количество тепла, поступившее в тепловую схему турбины с выпаром расширителей непрерывной продувки, водой после охлаждения установок дробеочистки и пр., ГДж.
Для формул (П2.6)-(П.2.9), пренебрегая малыми составляющими, можем записать:
. (П2.10)*
В табл.П2.2 приведены рассчитанные для номинальных нагрузок энергоблоков значения СКО относительных погрешностей и коэффициентов влияния, участвующих в оценке
по формуле (П2.10), усредненные по множеству энергоблоков.
Таблица П2.2
| | | | |
Составляющие (П2.10) | Энергоблоки 300 МВт | Энергоблоки 800 МВт |
| пылеугольные (постоянные начальные параметры) | газомазутные (скользящие начальные параметры) | пылеугольные (постоянные начальные параметры) | газомазутные (скользящие начальные параметры) |
| 1,25 | 1,3 | 1,2 | 1,2 |
| 1,3 | 1,3 | 1,2 | 1,2 |
| 0,14 | 0,14 | 0,18 | 0,18 |
| 0,056 | 0,06 | 0,05 | 0,05 |
| 0,45 | 0,5 | 0,43 | 0,44 |
| 1,15 | 1,2 | 1,12 | 1,17 |
| 0,93 | 0,97 | 0,88 | 0,90 |
| 0,48 | 0,53 | 0,46 | 0,47 |
| 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| 0,32 | 0,33 | 0,32 | 0,32 |
| 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| 1,6 | 1,6 | 1,6 | 1,6 |
| 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| 0,21 | 0,22 | 0,21 | 0,21 |
| 0,38 | 0,38 | 0,38 | 0,35 |
| 0,54 | 0,26 | 0,54 | 0,54 |
| 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 |
| 2,42 | 2,50 | 2,34 | 2,36 |
В табл.П2.3 приведены рассчитанные по (3) для номинальных нагрузок энергоблоков значения
, усредненные по множеству энергоблоков.
Таблица П2.3
| | | | |
СКО | Энергоблоки 300 МВт | Энергоблоки 800 МВт |
| пылеугольные (постоянные начальные параметры) | газомазутные (скользящие начальные параметры) | пылеугольные (постоянные начальные параметры) | газомазутные (скользящие начальные параметры) |
, % | 2,6 | 2,6 | 2,4 | 2,4 |
Для ориентировочных расчетов при оценке
можно использовать обобщенную по всем блокам зависимость от относительной нагрузки блока
.
Список использованной литературы
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ указания по подготовке и передаче информации о тепловой экономичности работы электростанций и энергосистем: МУ 34-70-065-84. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1984.
2. ГОСТ 8.009-84. Нормирование и использование метрологических характеристик средств измерений. Нормативно-технические документы. Методические материалы по применению ГОСТ 8.009-84. РД 50-453-84. - М.: Изд-во стандартов, 1985.
3. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов измерений. Основные положения.
4. НОРМЫ точности измерений технологических параметров тепловых электростанций: РД 34.11.321-88. - М.: ВТИ, 1988.
5. ГОСТ 8.401-80. Классы точности средств измерений. Общие требования.
6. ГОСТ 16263-70. Метрология. Термины и определения.
7. ПОРЯДОК исчисления экономии топлива на электростанциях, исходя из нормативных характеристик и фактических режимов работы оборудования. - М.: Союзтехэнерго, 1987.
8. ПОГРЕШНОСТЬ планиметрирования /Е.В.Войнич, А.Т.Лебедев, В.А.Новиков и др. - Измерительная техника. N 8, 1982.
