刷式汽封效益分析

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1、采用可收放式汽封、可收放式刷式汽封及刷式叶顶汽封后Taean #1机组每年所获收益评估 计算以下基础数据为本计算依据:1. 汽机额定出力为500,000 千瓦 2. 机组热耗率为 1,860 Kcal/KW-hr 3. 负荷系数为 90% 4. 燃料成本$3.2 美元/252,000Kcal( 假设煤的发热量 : 5,900 kcal/kg ; 煤价:700元/吨;美元/人民币7) 5. 电价 $0.03 美元 /KW-hr1汽机高压(HP)及中压级(IP)加装可收放式汽封及可收放式刷式汽封后可获收益l 功率增加 5,330千瓦 l 热耗率减少 11.8 Kcal/KW-hr l 每年节省的燃

2、料成本 $148,850.00 美元 l 每年产生的电量收益 $1,260,651.00 美元 上述项目年度利润合计$1,409,501.00美元汽机高压(HP)及中压级(IP)加装刷式叶顶汽封后可获收益l 功率增加 3,324千瓦 l 热耗率减少 4,79Kcal/KW-hr l 每年节省的燃料成本 $85,273.00 美元 l 每年产生的电量收益 $786,192.00 美元 上述项目年度利润合计 $871,465.00美元 -总收益为: $ 2,280,966.00 美元2发电收益分析(采用可收放式刷式汽封及叶顶刷式汽封后)HP (高压级)部分: 7,847 KW 增加 * 用于HP

3、部分的可收放式汽封/可收放式刷式汽封将间隙约0.05 mm左右,汽封的磨损数据数据来源于 Korea Electric Power 。*用于HP 部分的刷式叶顶汽封间隙约 0.51mm左右,汽封的磨损数据数据来源于Korea Electric Power 。注:TurboCare各级间隙值的设计计算是不同的。 HP合计 N1刷式汽封: 增加 (816.6 千瓦/mm)(0.45mm)(1 级) = 367 千瓦 HP 可收放式汽封: 增加 (380 千瓦/mm) (0.6 mm)(6 级) = 1368 千瓦 HP 可收放式刷式汽封: 增加 (380千瓦/mm) (0.69mm)(6 级) =

4、 1573 千瓦 HP 刷式叶顶汽封: 增加 (326.6 千瓦/mm)(0.9mm) (5 级 )= 1470 千瓦 HP 传统叶顶汽封: 增加 (326.6 千瓦/mm)(0.9mm) (6 级) = 1764 千瓦 N2刷式汽封: 增加 (1,450 千瓦/mm)(0.9 mm)(1 级) = 1305 千瓦可收放式刷式汽封可增加的收益为: 6,377 kW叶顶刷式汽封可增加的收益为: 1,470 kW可增加的总发电收益为: 7,847 KW 增加 注:上式中红色数据请参见GE标准工程数据手册, 蓝色数据参见图1所示各级所减少的间隙示意图。 3在高压级应用可收放式汽封/可收放式刷式汽封后

5、影响再热蒸汽部分而导致的热耗降低为 : 热耗降低 = SHR (SHR)(UR)+ (KW Incr.)(860) / (UR+k2) = 9.14 Kcal/ 千瓦小时在高压级应用刷式叶顶汽封后影响再热蒸汽部分而导致的热耗降低为:热耗降低 = SHR (SHR)(UR) + (KW Incr.)(860) / (UR+k2)= 6.43 Kcal/ 千瓦小时式中: 1 kcal/kW-HR,理论转化值860SHR机组热耗1860 Kcal/ 千瓦小时UR 机组出力500,000KWkw Incr.=不同的汽封系统增加的出力k24IP (中压级)部分* 用于IP 部分的可收放式汽封/可收放式刷

6、式汽封间隙约 0.05mm左右,汽封的磨损数据数据来源于 Korea Electric Power。* 用于IP 部分的刷式叶顶汽封间隙约 0.51mm左右,汽封的磨损数据数据来源于Korea Electric Power 。 注:TurboCare各级间隙值的设计计算是不同的。增加的发电量依各级而异。IP 可收放式汽封:(83.3 千瓦/mm) (0.6 mm) (5 级) = 250 kW increaseN3可收放式汽封:(400 千瓦 /mm) (0.45 mm) (1级) = 180 kW increaseIP 刷式叶顶汽封: (10 千瓦 /mm) (0.9mm) (5 级) =

7、45 kW increaseIP 传统叶顶汽封: ( 10 千瓦 /mm) (0.9 mm) (5 级) = 45 kW increaseIP 刷式可收放式汽封: (83.3 千瓦 /mm)(0.69mm) (5 级) = 287 kW increase可增加的总发电收益为: 807 KW 在中压级应用可收放式刷式汽封后而导致的热耗降低为: 热耗降低 = SHR (SHR) (UR) / (UR + kW increase)= 2.66 kcal/kW-HR在中压级应用刷式叶顶汽封后而导致的热耗降低为: 热耗降低 = SHR (SHR) (UR) / (UR + kW increase)= .

8、33 kcal/kW-HR式中: 1 kcal/kW-HR,理论转化值860SHR机组热耗1860 Kcal/ 千瓦小时UR 机组出力500,000KWkw Incr.=不同的汽封系统增加的出力5*在高压及中压级采用可收放式及刷式汽封 后每年可带来的燃料收益为:每年的燃料收益 = (Reduction in HR ,11.8) (UR) (8760 hrs/yr) (Cap. Factor) (Fuel Cost) $ 148,850 / year* 在高压及中压级采用刷式叶顶汽封 后每年可带来的燃料收益为:每年的燃料收益 = (Reduction in HR, 6.76) (UR) (876

9、0 hrs/yr) (Cap. Factor) (Fuel Cost) $ 85,273 / year- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - *高压级/中压级采用可收放式/刷式汽封后每年可带来的发电效益:5,330 kW (增加的发电量) 8,760 小时/年 0.9(负荷系数) .03(电价) = $1,260,651.00/year *高压级/中压级采用刷式叶顶汽封后每年可带来的发电效益:3,324 kW (增加的发电量) 8,760 小时/年 0.9(负荷系数) .03(电价) = $786,192.00/year Wher

10、e:其中:热耗率减少量= 11.8/6.76 Kcal/千瓦小时 机组出力 = UR = 500,000 千瓦负荷系数= 90%燃料成本= 3.2 美元 /252,000Kcal 注: 由此计算出来的收益数额是非常保守的,因为它只计算了采用可收放式刷式汽封后带来的收益。而未包含原来传统汽 封磨损后导致的而外损失。6图示 1注:TurboCare各级间隙值的设计计算是不同的。增加的发电量依各级而异。Rubbed Original TeethTurboCare teethTurboCare Brush tip sealRubbed Original Tip seal7韩国电力研究院 (性能测试机构

11、) 测试结构 - 2001年安装刷式汽封后的测试报告Taean #1 - 2001项目单位设计值安装前数据安装后数据差额负荷Kw500,000497.800501.3003,500 汽机效率 测试结果%46.0445.545.840.34校正后数据%46.0445.1845.740.56高压缸%85.9885.0685.740.65中压缸%89.1292.592.70.2低压缸%92.4890.1490.20.068韩国电力研究院 (性能测试机构) 测试结构 - 2007年安装刷式叶顶汽封后的测试报告Taean #1 2007 项目单位设计值安装前数据安装后数据差额负荷Kw500,000499

12、,846504.2484,402 汽机效率测试结果%46.0445.5945.940.45校正后数据%46.0445.1545.570.42高压缸%85.9883.4484.741.30中压缸%89.1293.4993.600.11低压缸%92.4890.1691.401.249KOWEPO Taean Unit 1 节煤效益计算 测试值测试值机组组效率锅锅炉效率汽机效率Fuel cost (KRW/kWh)检修前数据40.60%89.94%45.15%18.191Turbine efficiency improved by 0.42% 检检修后数据41.09%90.17%45.57%18.1

13、05l 汽机效率提升 0.42% 于2007年4月安装刷式叶顶汽封后煤耗量(吨/天) = Daily Capacity(kWh) x 860(kcal/kW) ) Plant Efficiency (%) x Calorific value of Coal (kcal/kg) 上式中:a. Daily Capacity (kWh):每天发电量= 12,000Mwh (500,000kw x 24h)b. 860:理论转化值,kcal/kWc. 机组效率 = 汽机效率 x 锅炉效率d. 燃煤发热量 : 5,900 kcal/kg e. 煤价 : $100 美元 /吨A) 检修前煤耗 = (12,

14、000 x 860) 10,320,000(0.4060 x 5,900) = 2,395.40 = 4,308 (吨/天)B) 检修后煤耗 = (12,000 x 860 ) 10,320,000(0.4109 x 5,900) = 2,424.31 = 4,257 (吨/天)预估每年节煤量: 51 (吨/天) x 365 天 = 18,615 吨预估每年的节煤费用 : 人民币 700元/吨 x 18,615 吨 = ¥13,030,500 ($1,861,500 美元)每天节节煤 51 吨10KEPRI (performance test company) Test result with TurboCare product Taean unit #1 (2007) Before O/H After O/H 12Taean #3 (2004年安装可收 放式汽封)单位设计工况运行工况4/4_03PT4/4_04PT差额 (与运行工况比 较) 差值值 (与03年比较较)机组出力KW500,000499,165501,025498,256-909-2,769 汽机效率%46.0446.20 45.4445.83-0.370.38汽机效率 (校正后)%46.0446.0545.2545

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