
ICS27.010 F15
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T10270—2019
地热发电机组性能验收试验规程
Performance acceptance test code on geothermal power unit
2019-11-04发布
2020-05-01实施
国家能源局 发布
NB/T 10270—2019
目 次
1
前言· 1.范围规范性引用文件….
2
3术语、符号和定义
导则仪表和测量方法· 6试验结果的计算结果报告
4
4.
10 13 19 21
5
7
附录A(资料性附录) 示踪技术
L
NB/T10270—2019
前言
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由能源行业地热能专业标准化技术委员会(NEA/TC29)提出并归口。 本标准主要起草单位:江西华电螺杆发电技术有限公司。 本标准主要参加单位:西安热工研究院有限公司、上海交通大学、中石化新星(北京)新能源研究
院有限公司、中国石化工程建设公司、天津大学。
本标准主要起草人:施延洲、胡达、余岳峰、刘凤钢、赵军、王英、赵丰年、王剑波、马春红。 本标准于2019年首次发布。
Ⅱ
NB/T10270—2019
地热发电机组性能验收试验规程
1范围
本标准规定了地热发电机组热力性能验收试验的方法和程序,给出了试验的准备、实施、评估的统一规则。
本标准适用于干蒸汽、闪蒸(扩容)、全流和双工质循环等地热发电机组的热力性能验收试验。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T2624流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量(ISO5167(所有部分):2003IDT)
GB/T8117.1一2008汽轮机热力性能验收试验规程第1部分:方法A一大型凝汽式汽轮机高准确度试验
GB/T8117.3一2014汽轮机热力性能验收试验规程第3部分:方法C一改造汽轮机的热力性能验证试验
GB/T28812-2012 地热发电用汽轮机规范 GB/T30555一2014螺杆膨胀机(组)性能验收试验规程 GB50791-2013地热电站设计规范 DL/T983一2005核电厂蒸汽湿度测量技术规范 JJF1059.1—2012 测量不确定度评定与表示 NB/T10097—2018地热能术语 NB/T25004一2011汽水分离再热器性能试验规程
3术语,符号和定义
NB/T10097、GB/T28812、GB/T30555和GB50791界定的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1术语 3.1.1.
验收试验acceptance test 确定新建或改建的机组是否达到合同中所规定的性能指标而进行的试验。
3.1.2
试验边界testboundary 根据试验范围确定的热力学控制边界,用来明确所需测量的能量流以计算修正的结果。
3.1.3
规定的运行方式试验 specified operating mode test
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NB/T10270—2019
在规定的机组运行方式下进行的试验,通过试验确定电功率和热效率。例如试验目标为在机组主调节阀全开条件下进行的试验,或者在规定的地热流体流量下进行的试验 3.1.4
机组热耗量unitheatconsumption 单位时间内地热发电机组从外界热源所取得的热量。
3.1.5
电功率electricalpower 扣除外部励磁和非同轴主油泵所耗功率后,发电机出线端所输出的功率。
3.1.6
辅助电功率 electrical auxiliarypower 非膨胀机驱动的膨胀机和发电机的辅机所耗功率。
3.1.7
净电功率 net electrical power 电功率与辅助电功率的差值。
3.1.8
单位地热流体净发电量specificgeothermalfluid netpoweroutput 单位地热流体流量的机组净电功率。
3.1.9
机组净热效率 unit net thermal efficiency 单位机组净电功率与机组热耗量之比。
3.1.10
地热尾水geothermal wastewater 经过利用后的地热水,如水气分离器、扩容器和膨胀机排出的地热水。
3.1.11
地热干蒸汽发电机组dry steam geothermalpowergeneration unit 直接利用地热干蒸汽推动膨胀机做功,然后将机械能转化为电能的发电机组。
3.1.12
地热闪蒸发电机组flash geothermal powergeneration unit 地热流体通过闪蒸器降压产生部分低压蒸汽来推动膨胀机做功,然后将机械能转化为电能的发电机组。
3.1.13
地热双工质循环发电机组binarycyclegeothermalpowergenerationunit 地热流体通过换热器加热低沸点工质并产生蒸气,这些蒸气通过朗肯循环先在膨胀机中将热能转换
为机械能,然后将机械能转化为电能的发电机组。 3.1.14
地热全流发电机组total-flow geothermal power generation unit 直接利用地热流体(含有汽水混合物)推动膨胀机做功,然后将机械能转化为电能的发电机组。
3.1.15
主要参数 primary measurement 用于计算试验结果的测量参数。
3.1.16
次要参数 secondary measurement 不用于计算试验结果,但用于确定机组运行状态的测量参数。
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NB/T10270-—2019
3.1.17
不确定度 uncertainty 对误差的数值估计。分为系统不确定度和随机不确定度两种,总不确定度是对系统不确定度和随机
不确定度的合成。 3.1.18
系统不确定度 systematic uncertainty 系统误差的数值估计,按照系统误差的95%置信区来估算。
3.1.19
随机不确定度 random uncertainty 随机误差的数值估计,可通过重复测量值的分散度来计算。通常由一组试验数据的平均值的标准偏
差来定量。 3.1.20
灵敏系数sensitivitycoefficient 某一参数的变化引起结果的瞬时变化率。
3.2符号和定义
除非文中另有定义,表1中的符号和定义在本标准中使用。
表1符号、定义和单位
描述
单位 kJ/s kg/s kg/s kw kw kw kw kJ/kg kW-h/kg kW-h/kg
符号 Omeas min m design Nmeas Naux Nnet Neor hin W'net Weor /net 'cor
测量的机组热耗量测量的地热流体入口流量设计的地热流体入口流量
测量的电功率测量的辅助电功率
机组净电功率,测量或计算
修正后净电功率测量的地热流体入口比恰
测量的单位地热流体净发电量修正后单位地热流体净发电量
测量的机组净热效率修正后机组净热效率
3.3 保证值 3.3.1机组净电功率
机组净电功率
(1)
Nnet = Nmeas - Nau
式中: Nnet 机组净电功率,kW Nmeas 测量的电功率,kW Naux 测量的辅助电功率,kW。
3.3.2 单位地热流体净发电量和机组净热效率
NB/T10270-2019 3.3.2.1 单位地热流体净发电量
单位地热流体净发电量
N net
(2)
Wnet 3600mm
式中: Wnet Nnet 机组净电功率,kW; min 测量的地热流体入口流量。
测量的单位地热流体净发电量,kW·h/kg;
3.3.2.2 机组净热效率
机组净热效率
N net Omeas
(3)
Nnet
Omeas = min - hin
(4)
式中: Nnet 测量的机组净热效率: Nnet 机组净电功率,kW; Omeas 测量的机组热耗量,kJ/s; min 测量的地热流体入口流量: hin 测量的地热流体入口比恰,kJ/kg。
4导则
4.1概述
本标准要求机组在规定的运行方式下进行试验,本标准推荐的运行方式是膨胀机主调节阀全开的运行方式。通过试验确定机组修正后净电功率和修正后机组净热效率或单位地热流体净发电量。 4.2试验前规划 4.2.1在设计阶段,试验各方应对试验方法,保证值定义,测点与测量仪表的数量、位置与布置,以及阀门与管道布置等达成一致。建议对一些重要的测量提供专用的连接设施,如传压管及仪表阀、法兰和温度计套管等,以使仪表安装和验收试验可在不影响正常机组运行的情况下进行。 4.2.2为了满足本标准对测量不确定度的要求,应进行必要的试验前准备工作和采取必要的措施。在设计阶段宜达成协议,主要内容包括:
a)功率测量位置: b)主要流量测量装置的位置及其管道布置; c)确定所需隔离阀门的数量及其位置; d)关键测点上所需温度套管和压力接头的数量和位置的要求; e)关键测点上所需双重或多重仪表接头的数量及位置的要求; f)地热流体蒸汽品质(干度)的确定方法(如果适用)。
4.3试验前协议 4
NB/T10270—2019
参与试验各方在试验前应就如下事项达成一致:试验程序、试验目的、测量方法以及在限定必要修正量下的运行方式、试验结果的修正方法和修正曲线,以及与保证值进行比较的方法 4.4试验边界和测量参数 4.4.1试验边界 4.4.1.1试验边界确定了用于计算和修正试验结果所需测量的能量流。参与计算的所有输入和输出能量流都应以其通过边界的点为参考来进行测量。在边界内的参数可不必测量,除非其用于确认运行条件或用于计算试验边界处的参数。 4.4.1.2试验边界宜包括系统的所有设备,但是对具体的试验目的,可采取不同的试验边界。 4.4.1.3对一些特殊的试验,规定的试验边界应由试验各方共同确认。典型试验边界:
a)通用地热发电机组试验边界,见图1; b)地热干蒸汽发电机组试验边界,见图2; c)地热闪蒸发电机组试验边界,见图3; d)地热双工质循环地热发电机组试验边界,见图4。 注:图中,用于计算和修正试验结果所需测量的能量流用实线表示。不参与试验结果的能量流用虚线表示。
地热流体
电功率
一一
地热发电机组
/
试验边界
地热尾水
图1 通用地热发电机组试验边界
-
地热蒸汽
-
电功率
膨胀机
A
I
1 循环冷却水 - 1
凝汽器
-
试验边界
地热尾水
图2地热干蒸汽发电机组试验边界
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