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火力發電廠

發電業效率與溫室氣體減量參數

 

火力發電之全廠總能源效率通常以熱效率或熱耗率表示,其計算又以總發電量與淨發電量為二種不同之基準;火力發電全廠與主要設備能源效率參數與計算公式詳見表1;溫室氣體排放減量參數通常採用排放密度,其計算公式詳 見表2。

 

表1、火力發電全廠與主要設備能源效率參數與計算公式

設備 效率參數 公式 說明
火力發電 廠熱效率ηgen,﹪ ηgen =Pg /(mF×Q gr p as)×100﹪

Pg:毛發電量,MWh

mF:燃料燃燒速率,kg/s

Q gr p as:燃料常壓下燃燒時總發熱量,MJ/kg或kcal /kg

淨廠熱效率ηso,﹪ ηso =PN /(mF×Q gr p as)×100﹪

PN:淨發電量,MWh

PN=Pg-PA

PA:外售電量,MWh

廠熱耗率GHR,kcal/kWh GHR=(mF×Q gr p as)/ Pg

Pg:毛發電量,MWh

mF:燃料燃燒速率,kg/s

Q gr p as:燃料常壓下燃燒時總發熱量,kcal/kg

淨廠熱耗率SHR,kcal/kWh SHR=(mF×Q gr p as)/ PN

PN:淨發電量,MWh

PN=Pg-PA

PA:外售電量,MWh

廠熱耗率MJ/MWh GHR=3600/ηgen ×100 GHR:廠熱耗率
淨廠熱耗率MJ/MWh SHR=3600/ηso ×100 SHR:淨廠熱耗率
鍋爐 鍋爐效率ηB,﹪   熱損法
鍋爐效率ηB,﹪   出入熱法
氣渦輪機 氣渦輪機效率η,﹪ ηso =PN /(mF,Q gr p as)×100﹪

PN:淨發電量,MWh

mF:燃料燃燒速率,kg/s

Q gr p as:燃料常壓下燃燒時總發熱量(LHV),MJ/kg

汽輪機 汽輪機效率ηT,﹪ ηT =Pg /[m1 (h1-h11)+m3(h3-h2)]×100﹪

Pg:發電量,MWh

m1:蒸汽發電機進水率,kg/s

h1:高壓汽機止閥上游之蒸汽熱焓,MJ/kg

h11:後端加熱器出口熱焓,MJ/kg

m3:中壓汽輪機止閥上游之蒸汽流量,kg/s

h3:中壓汽輪機止閥上游之蒸汽熱焓,MJ/kg

h2:中壓汽輪機出口蒸汽熱焓,MJ/kg

汽電共生 總熱效率ηCOGEN ηCOGEN =E/(mF×Q gr p as)=[PG +(mps hps-m11 h11-mmu hmu)]/(mF×Q gr p as

E:出熱,MW

mF:燃料燃燒速率,kg/s

Q gr p as:燃料常壓下燃燒時總發熱量,MJ/kg

PG :發電機終端電力,MW

mps:製程蒸汽mass flow rate,kg/s

m11:回流蒸汽mass flow rate,kg/s

mmu:補充水mass flow rate,kg/s

hps:製程蒸汽熱焓,MJ/kg

h11:後端加熱器出口蒸汽熱焓,MJ/kg

hmu:補充水熱焓,MJ/kg

資料來源:Technical Guidelines, Generator Efficiency Standard, AGO, Version 1.2, Jan. 2001

 

表2、溫室氣體排放減量參數與計算公式

設備 效率參數 公式 說明
發電 溫室氣體排放密度GIR,kg CO2/kWh GIR=SHR/(Q gr p as av.)×ΣXj(FCO2. j+21F CH4 j +310FN 2O j

Q gr p as:燃料常壓下燃燒時總發熱量,MJ/kg或kcal /kg

F:燃料j燃燒CO2、CH4、N2O之排放係數Xj:燃燒時各類燃料j質量佔比

溫室氣體排放密度GIR,kg CO2/kWh GIR=3600/ηSO ×100/(Q gr p as av.)×ΣXj(FCO2. j+21F CH4 j +310FN 2O j

Q gr p as:燃料常壓下燃燒時總發熱量,MJ/kg或kcal /kg

F:燃料j燃燒CO2、CH4、N2O之排放係數

Xj:燃燒時各類燃料j質量佔比

資料來源:Technical Guidelines, Generator Efficiency Standard, AGO, Version 1.2, Jan. 2001