NB T 42017-2013 往复式内燃燃气发电机组功率和燃料消耗率换算方法.pdf

1、ICS 27 12099F63备案号：435232014 N B中华人民共和国能源行业标准NBT 420172013往复式内燃燃气发电机组功率和燃料消耗率换算方法Reciprocating internal combustion gas turbinepower and fuel consumption rate conversion method型旦至1 128发布 201 40401实施国家能源局 发布日U苦1范围目 次NBT 4201720132规范性引用文件3术语和定义-4符号 -一5标准基准状况 6燃气发电机组功率修正的计算方法-7燃气发电机组功率调整及燃料消耗率的换算方法附录A(资

2、料性附录)由标准基准状况或替代状况修正到现场环境状况的功率调整计算和气体燃料消耗率的换算示例附录B(资料性附录)涡轮增压、中冷气体发动机的功率调整系数口和燃料消耗换算系数卢附录c(资料性附录)非增压气体发动机的功率调整系数口和燃料消耗换算系数卢(相对湿度30)。793712344NB，T 420172013IIfju 吾本标准按照GBT 112009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。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国往复式内燃燃气发电设备标准化技术委员会(SACTC372)归151。本标准起草单位：中国石油集团济柴动力总厂、中油济柴动力装备研究院、淄博柴油机总公司

3、。本标准主要起草人：王瑞丽、李树生、俞晓艳、孙洁、王安忠、郑圣彬。1范围往复式内燃燃气发电机组功率和燃料消耗率换算方法NB，T 420172013本标准规定了燃气发电机组功率修正的计算方法、燃气发电机组功率调整和燃料消耗率的换算方法。本标准适用于往复式内燃燃气发电机组，所配套的发动机为燃气发动机(以下简称发动机)。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，仅注151期的版本适用于本文件。凡是不注目期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GBT 60721往复式内燃机性能第1部分：功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法通用发动机的附加要求GB

4、T 21404内燃机发动机功率的确定和测量方法一般要求3术语和定义GBT 6072 1、GBT 21404界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3 1功率调整power adjustment将某一环境状况下的功率值修正到预计在另一环境状况下的功率值所采用的计算程序，以便使发动机关键零部件的热负荷和或机械负荷近似保持不变。3 2功率修正power correction将发动机在试验状况下测得的功率值修正到预计在其他运转工况或基准工况下的功率值而无需对发动机进行任何调整所采用的计算程序。33气耗率specific gas consumption燃气发动机在某一工况下稳定运转时，单位时间内单位功率所

5、消耗的在一定温度及压力下的气体燃料体积，单位为m3(kWh)。3 4热耗率specific heat consumption燃气发动机在某一工况下稳定运转时，单位时间内单位功率所消耗的气体燃料完全燃烧时所发出的热量，单位为kJ(kWh)。35发动机调整engine adjustment为了提供与不同环境状况相适应的功率而对发动机进行修改的具体步骤，诸如重新匹配涡轮增压器、改变点火提前角或其他结构变动。NB，T42017201336非调整发动机non-adjusted engine己预先调定好，无需再为适应不同环境状况而采取具体步骤进行修改的发动机。37燃气发电机组gas generating

6、set由燃气发动机、发电机、控制装置、开关装置和辅助设备等联合组成的独立供电电源。4符号本标准所用符号见表1，脚注的含义见表2。表1符 号符 号电子数据处理 名 称 单 位常用表示(EDP)表示磷 BR 标准基准状况下的燃料消耗率 k(kWh)6。 BX 现场环境状况F的燃料消耗率 k(kWh)b BY 试验环境状况下的燃料消耗率 k(kWh)pa PD 试验环境干气压 kPan PR 标准基准总气压 kPa PRA 替代基准总气压 kPap PSR 标准基准饱和蒸汽压力 gPapsx PSX 现场环境饱和蒸汽压力 kPaP5Y PSY 试验环境饱和蒸汽压力 kPan PX 现场环境总气压 k

7、Pan PY 试验环境总气压 kPaPr PPR 标准基准状况下的有效功率 kW心 PPRA 替代基准状况下的有效功率 kW尸x PPX 现场环境状况下的有效功率 kWB PPY 试验环境状况下的有效功率 kWR 增压比(压气机出口与进口绝对空气压力之比) 1一 RR 标准基准状况下的增压比 ltn缸 RRMAX 标准基准状况下的最大允许增压比 1岛 TCR 标准基准状况下增压中冷介质温度 k TCX 现场环境增压中冷介质温度 TR 标准基准状况下环境空气温度 k TX 现场环境空气温度 L， TTCR 标准基准状况下增压中冷介质绝对温度 K TTCRA 替代基准增压中冷介质绝对温度 K疋；

8、TrCX 现场环境增压中冷介质绝对温度 K2表1(续)NB，T 420172013符 号电子数据处理 名 称 单 位常用表示(EDP)表示疋y TTCY 试验环境增压中冷介质绝对温度 Kr TTR 标准基准状况下环境空气绝对温度 K乇 TTRA 替代基准环境空气绝对温度 K足 TTX 现场环境空气绝对温度 KL TTY 试验环境空气绝对温度 KALP 功率调整系数 1口a ALPA 火花点燃式发动机功率修正系数 1玎m E1AM 机械效率 l卉 PPHIR 标准基准状况下的相对湿度 。 PPHIX 现场环境相对湿度 庐y PPHIY 试验环境相对湿度 表2脚 注下标 含 义大气的压燃式发动机。

9、冷却介质。修正的od 干的机械的最大的P 最大功率标准基准状况替代基准状况t 总的现场状况Y 试验状况取决于用途。5标准基准状况为了确定发动机的功率，应采用下列标准基准状况。a)总气压：P，=100kl?a。b)空气温度：Tr-298K(tr=25。C)。C)相对湿度：Or=30。NB，T420172013d)增压中冷介质温度：=298 K(f。r-25)。注：在温度为298K、相对湿度为30时，相应的水蒸气分压为lkPa。因此相应的干气压为99kPa。6燃气发电机组功率修正的计算方法61总则本标准所提供的计算方法适用于：将试验环境状况下的实测(测定)功率换算到第5章规定的标准基准状况。62试

10、验大气状况62 1 火花点燃式发动机环境温度ry：288K一孔一308K。622所有发动机干空气压Pd：90kPapd1lOkPa。63点燃式发动机功率修正方法对于设计有随环境变化能使燃空比保持相应不变的燃料控制装置的发动机功率修正按式(1)计算：P=嚷只 (1)式(1)中功率修正系数暖，由式(2)得出：吃=(号芸九玎 式(2)仅适用于：O 96睨106。如果超出该限值范围，应给出求得的修正功率值，并在试验报告中确切说明试验状况(温度和压力)。64其他类型发动机对于不包括在63中的发动机，当环境空气密度与标准基准状况下的空气密度相差不超过-I-2时，修正系数可取为1。当环境空气密度超出该限值范

11、围时，则不适用于修正，但应在试验报告中说明试验状况。65燃气发电机组功率修正方法651若冷却风扇、散热器、发电机等能安装在发动机上，则根据式(1)直接进行发电机组的修正(标准基准状况下的功率为发电机组功率)。652若冷却风扇、散热器等不能安装在发动机上(冷却风扇驱动功率由机组发出电功率驱动)，对发电机组的功率修正，在考虑发电机效率、改装功率损失系数、传动系数等因素后再折算成电功率即为发电机组的修正功率。发电机组的功率修正应不低于该修正值。发电机组的功率修正按式(3)计算：P=(P一只)吼 (3)式中：P发电机组功率；只发电机组冷却风扇消耗的功率(对于不带冷却风扇、散热器的开式发电机组，取暑=O

12、)；玑发电机的效率。注：发电机组冷却风扇消耗的功率和发电机的效率可查阅制造商的技术文件。7燃气发电机组功率调整及燃料消耗率的换算方法71总则发动机制造厂应指明不必调整功率和换算燃料消耗率时，试验或现场环境状况与标准基准状况的差异量。72用途本标准所提供的换算方法适用于：a) 由标准基准状况的已知值推算现场环境状况下的功率和燃料消耗率。4NBT 420172013b)发动机在试验环境状况下的功率和燃料消耗量是否与标定值相对应。7 3不同环境状况下的功率调整7 3 1 在不同于第5章给定的标准基准状况下运转，并且要求将输出功率调整到标准基准状况或由标准基准状况调整到现场状况，若制造厂未规定其他方法

13、，则应按式(4)计算：只=甜# (4)式(4)中功率调整系数口，由式(5)得出：口=ko7(1一)|二一1 (5) ，式(5)中指示功率比女：t=(嚣P舞倒(科 L，一嘶凡L，L y。根据不问类型的发动机的系数05指数m、1“1、s得出：点燃式、引燃式、双燃料涡轮增压中冷发动机：t=”(玎” 点燃式非涡轮增压发动机： t=(华。”时5l 99 J l正J注1：式中指数由国际内燃机协会(CIMAC)推出。注2：如果不知道相对湿度，可假定该值为30。对于不包括上述类型的燃气发动机，制造厂可以根据本厂发动机结构选取合适的指数值代入式(6)计算出数值指示功率比值。7 3 2当涡轮增压发动机在标准状况下

14、按标准功率运转时，如涡轮增压器转速、涡轮进口温度和最高燃烧压力尚未达到限值，则制造厂可提出替代基准状况下的功率(参见附录AI示例1)。在这种情况下：只=口圪 (9)然后用式(10)和式(11)代替式(7)，则指示功率比k为：t=” ，式(10)中替代基准总气压P。为：P。=P，I上 (11)Lnx7 3 3机械效率应由发动机制造厂规定，如未规定，则假定=08。注：涡轮增压、中冷气体发动机和非增压气体发动机的功率调整系数口和燃料消耗换算系数芦参见附录B、附录C。74气体燃料消耗率(或发动机热耗率)的换算当发动机在与第5章给定的标准基准状况不一致的试验或现场环境状况下运转时，其燃料消耗率将与标准状

15、况下的标定值不同，并应换算到标准基准状况或由标准基准状况换算到试验或现场环境状况(参见附录A2示例2)。如果制造厂未规定其他方法，则应采用式(12)、式(13)计算：NBT 420172013坟=触 (12)口：一k (13)口注：涡轮增压、中冷气体发动机和非增压气体发动机的燃料消耗换算系数口参见附录B、附录C。75燃气发电机组的功率和燃料消耗率的换算对功率修正过的发电机组，则根据式(4)或式(9)和式(12)直接进行发电机组的功率和燃料消耗率的换算(标准基准状况F的功率为发电机机组功率)。6附录A(资料性附录)由标准基准状况或替代状况修正到现场环境状况的功率调整计算和气体燃料消耗率的换算示例

16、NBT 420172013A 1不例1一台涡轮增压中冷燃气发电机组，在标准基准状况下的标定功率为1200kW，机械效率为90，增压比为2，燃料热消耗率为11 32010(kWh)，机组冷却风扇消耗的功率为88kW，发电机的效率为92o制造厂表示在标准基准状况r，温度和涡轮增压器转速均未达到限值，因此提出替代基准温度为313K和最大可用增压比为2 36。试求在海拔为4000m，环境温度为323K和中冷器冷却介质温度为310K时，可发出多少功率?在P，2100kPa，=2，r。=236时，由式(11)得出替代基准总气压为：胪出rr卦警2 36圳川l max 在海拔为4000m时，肖表得P。=61

17、5kPa。替代基准状况 现场环境状况P。2 847kPa P。=615kPard 2 313K t=323K乙2 298K I。=310K及玑=09；鼻=88kW；仉=092。南式(10)得：t=”I”=(甜7(筹5”=o甜s由式(5)得：“扣nc卜t，C磊1一-j=0764 3 07(1-0764 3)(0志9一t卜，。s由式(13)得：口一k0764 3：1024 5冈此，现场持续有效功率为：P=(只一鼻)仇=(口艺一只)吼=(1200x074688)x092=742624(kw)现场热消耗率为：以=融=1024 5x11 320=11 59735kJ(kWh)A 2示例2，一台非涡轮增压

18、内燃燃气发动机组，功率受过量空气不足限制，其ISO标准功率为500kW，机械效率为85，ISO燃料热消耗率为11 000kJ(kWh)，冷却风扇消耗的功率为48kW，发电机的效率为7NBT 420172013在现场总气压为87kPa，空气温度为45。C和相对湿度为80时，试求其使用标准功率和燃料消耗率各为多少?标准基准状况 现场环境状况P，=100kPa P，=87kPaI=298K一=318K馋=03 破=O 8及r=o85；鼻=48kW；吼=o 93。在t，-45 oc和破=08时，查表得破p。=771kPa。在P，=87kPa和识见、=771kPa时，用内插法得：堡二垒生：o8叭P，一馥

19、p。由式(8)得：t_(鲁等厂。”-os”。”-o，由式(5)得：8口书c-卅陆一，卜御-o，ct-o，忉(志一t卜：由式(13)得：口：生：旦丝：1032 4口0772因此，现场持续有效功率为：P=(只一只)仉=(畔一只)仇=(500x077248)xO93=31434(kw)现场热消耗率为：坟=融=1032 4x11000=11 3564 EkJ(kWh)NB，T 420172013附录B(资料性附录)涡轮增压、中冷气体发动机的功率调整系数衍口燃料消耗换算系数口涡轮增压、中冷气体发动机的功率调整系数口和燃料消耗换算系数口见表B 1。表B 1 涡轮增压、中冷气体发动机的功率调整系数丽口燃料消

20、耗换算系数口现场中 现场修正现场环境空气温度冷介质 总气压 系数 kPa 20 22 24 26 28 30 320 9311 0926 9 0 922 8 0 918 8 0 914 8 0 910 8 0 906 920 84 08 1 0“0 1 011 7 l 012 5 1 013 2 1 013 9 1 014 6 1 015 30938 5 0934 4 0 930 3 0 9262 0 922 2 0 918 2 0 914 220 85 0卢 1 009 8 1 010 5 1 011 2 1 01l 9 1012 6 1013 3 1 01400 946 0 094l 8

21、0 937 7 0 933 6 0 929 5 0 925 5 0 92l 520 860芦 1 008 5 1 009 2 1009 9 l 010 6 1011 3 l 012 0 1 012 70 953 4 0 949 2 0 945 0 0 940 9 0936 8 0 932 8 0 928 820 87 0芦 l 007 3 l 0080 l 008 7 l 009 4 10100 1 010 7 l Oll 420 88 00 960 8 0 956 5 0 952 3 0 948 2 0 9441 0940 0 0 9360B 1 0061 1 006 8 l 007 5 1

22、 0081 l 008 8 1 009 5 l 010 209681 0 963 9 0 9596 0 955 4 0 951 3 0 947 2 0 943 220 89 0卢 l 004 9 1 005 6 l 006 3 1 0069 l 0076 1 008 3 1 00900 975 4 0 9711 0 966 9 0 962 7 0 958 5 0 9544 0 950 320 900卢 1 003 8 1 0044 1 005l 1 005 8 1 0064 1 0071 l 007 80982 7 09784 09741 0 969 9 0 965 7 0 961 5 0 9

23、57420 91 0声 1 002 6 1003 3 1 0040 l 004 6 1 005 3 1 006 0 1 00660 989 9 0 985 6 0 981 3 0 977 0 0972 8 0 968 6 0 964 520 92 0声 l 00l 5 1 002 2 1 002 8 1 003 5 1004 2 l 004 8 1 005 50 997l 0 992 8 0 988 4 0 9841 0 979 9 0 975 7 0 97l 520 93 0 1 0004 1 0011 1 001 7 l 002 4 1 003 l 1 003 7 1 004 420 94

24、 01 004 3 0 999 9 0 995 5 0 991 2 0987 0 0 982 7 0 978 5口 0 9994 1 000 0 1 000 7 1 001 3 1 002 0 1 002 6 1 003 31 011 4 1 007 0 1 002 6 0998 3 0 994 0 0 989 7 0 985 520 95 O口 0 998 3 0999 0 0999 6 1000 3 l 000 9 100l 5 1 002 220 9601018 5 10141 1 009 7 1005 3 1 001 0 0 996 7 0992 58 0 997 3 0 997 9

25、0998 6 0 999 2 0 999 9 1 000 5 1 00ll1 025 6 1 0211 1 016 7 l 012 3 1 007 9 1 003 6 0 999 420 97 08 0 996 3 0996 9 0997 6 0 998 2 0 998 8 0 999 5 l 000l20 98 01 032 6 l 0281 1 023 7 1 019 3 l 014 9 1 010 6 1006 3卢 0 995 3 0 995 9 0996 6 0 997 2 0 997 8 0 9984 0 999120 99 0l 039 7 1 0351 1 030 6 l 02

26、6 2 l 021 8 l 0174 l 013l卢 0 994 3 0 994 9 0 995 6 0 996 2 0 996 8 0 997 4 09981l 046 6 1 042l 1 037 6 1 0331 1 028 7 1 024 3 1 020 020 100 0卢 0 993 4 0994 0 0 994 6 0 995 2 0995 8 0 996 5 0997l1 055 7 l 0511 1 046 5 1 042 0 l 037 6 l 033 2 1 028 820 lOll3口 0 9921 0 992 8 0 993 4 0 994 0 0 994 6 0 9

27、95 2 0 995 89NBT 420172013表B 1(续)现场中 现场 修正 现场环境空气温度冷介质 总气压 系数 kPa 34 36 38 40 42 44 460 903 0 0 899 2 0 895 4 0 891 6 0 887 9 0 884 2 0 880 520 84 0芦 1 0160 1 016 7 1 017 4 l 0181 1 018 8 1 019 5 1 020 20 910 3 0 906 5 0 902 6 0 898 8 0 895l 0 89l 4 0 887 720 85 0 1 014 7 1 015 4 1 0161 1 016 8 1 01

28、7 5 1 01 8 2 1 018 80 91 7 6 0 913 7 0 909 8 0 906 0 0 902 2 0 898 5 0 894 820 860卢 l 013 4 l 0141 l 014 8 1 015 4 l 016 I l 016 8 1 017 50 924 8 0 920 9 0 917 O 0 913 2 0 909 4 0 905 6 0 901 920 87 0口 1 0121 1 012 8 1 013 5 1 014 2 1 014 8 1 015 5 1 01 6 20 932 0 0 928 0 0 9241 0 920 3 0 9164 0 912

29、 7 0 908 920 88 0口 1 010 9 l 0ll 5 l 012 2 1 012 9 l 013 6 l 014 3 1 014 90 939l 0 935 2 0 93l 2 0 927 4 0 923 5 0 919 7 0 915 920 89 08 1 009 7 1 010 3 1 011 0 1 011 7 1 012 3 l 013 0 l 013 70 946 3 0 942 3 0 938 3 0 9344 0930 5 0926 7 0 922 920 90 0卢 1 008 5 1 0091 1 009 8 1 010 5 l 011 1 1 011 8

30、l 01240 953 4 0 949 3 0 945 3 0 941 4 0937 5 0 933 6 0 929 820 91 0口 1 007 3 l 007 9 1 008 6 l 009 3 l 009 9 1 010 6 1 011 20 960 4 0 956 4 0 952 3 0 948 4 0 944 5 0 940 6 0 936 720 920声 1 0061 l 006 8 1 007 5 l 008l l 008 8 1 009 4 1 01010 967 4 0 963 3 O 959 3 0 955 3 O 95l 4 0 947 5 0 943 620 93

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32、 984l 0 980 0 0 976 0 0 971 9 0 968 0 0 964 020 96 0卢 1 001 8 1 002 4 1 003 0 1 003 7 1 004 3 1 004 9 1 005 60 995 2 0 991 0 0 986 9 0 982 8 0 978 7 0 974 7 0 970 820 97 O8 l 000 7 1 00l 4 l 002 0 1 002 6 1 003 2 1 003 9 l 004 5l 002 0 0 997 8 0 993 7 0 989 6 0 985 5 0 981 5 0 977 520 98 08 0 999 7

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