[发明专利]一种整体煤气化联合循环发电机组全厂性能评估的试验方法

说明书

本发明公开的一种整体煤气化联合循环机组全厂性能评估的试验方法，该方法包括以下步骤：确定试验边界；通过气化炉性能试验，计算气化炉热效率；通过净化系统性能试验，计算净化系统热效率；通过动力岛性能试验，计算动力岛联合循环发电热效率；通过辅机电耗测试，计算机组厂用电率；根据各分系统的热效率通过反平衡计算方法，计算全厂热效率。本方法利用以系统中间产物(气化炉及净化系统出口合成气)为基准的正平衡与反平衡相结合的方法，使得整体煤气化联合循环发电机组全厂性能试验不确定度得到有效控制；得到的试验结果更接近机组运行经济性统计数据，而且能够有效地对各主要分系统、分设备进行性能诊断和分析。

技术领域

本发明属于整体煤气化联合循环发电技术领域，具体涉及一种整体煤气化联合循环发电机组全厂性能评估的试验方法。

背景技术

在国际上，针对整体煤气化联合循环发电机组进行整体验收试验，通常采用ASMEPTC 47-2006《整体煤气化联合循环电站性能试验规程》，该规程采用正平衡方法进行全厂性能测试。在所有设备运行正常，所有测量仪器、仪表均严格校验合格(尤其是对原煤量测量系统的校验)以及保证煤质单一稳定的情况下，利用该方法测试得到的全厂整体性能试验不确定度约为±3.5％。

针对原煤量测量系统自身的测量不确定度较大(约±2％)，而且原煤来源复杂，煤质难以单一稳定，采用上述规程进行全厂性能测试时，得到的试验结果不确定度会大幅偏高。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种整体煤气化联合循环发电机组全厂性能评估的试验方法，该方法能够更为准确地评估整体煤气化联合循环发电机组的全厂性能，利用以系统中间产物气化炉及净化系统出口合成气为基准的正平衡与反平衡相结合的方法，得到各主要分系统、分设备(气化炉、煤气净化系统、动力岛整体性能、燃气轮机、蒸汽轮机、余热锅炉)的性能，最终利用分设备性能对整体煤气化联合循环机组进行综合评估，计算得到全厂性能指标。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种整体煤气化联合循环发电机组全厂性能评估的试验方法，包括以下步骤：

A、确定试验边界：根据试验边界确定输入热功率和输出电功率变量的数量和类型；

B、进行气化炉性能试验，计算气化炉热效率：依据《整体煤气化联合循环机组性能试验规程》对气化炉进行性能试验，通过热损失法计算气化炉热效率；

C、进行净化系统性能试验，计算净化系统热效率：气化炉产生的合成气和蒸汽的能量损失均归结到净化系统，折算为净化系统热效率；

D、进行动力岛性能试验，计算动力岛联合循环发电热效率：动力岛包含燃气轮机、汽轮机、余热锅炉及相关辅机，根据动力岛输入和输出能量计算动力岛联合循环热效率；

E、进行辅机电耗测试，计算机组厂用电率；

F、计算全厂发电热效率：根据各分系统的热效率通过反平衡计算方法，计算全厂热效率：结合气化炉热效率、净化系统热效率、动力岛联合循环热效率及厂用电率，计算全厂发电热效率和全厂供电热效率。

所述步骤B中，具体内容如下：气化炉热效率计算采用热损失法，气化炉热效率通过下式计算：

其中η_g为气化炉热效率，％。G_in,i为各项输入热量，包括：1)原煤的化学热；2)原煤带入系统的物理热；3)热风炉空气带入系统的物理热；4)高、低压氮气带入系统的物理热；5)氧气带入系统的物理热；6)燃烧器用中压过热蒸汽带入系统的物理热；7)补水(包括碱液)带入系统的物理热；