热力发电厂热经济性分析.doc

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1、汽轮机热力系统经济性分析华北电科院汽轮机所刘双白电力是国家基础工业，电力企业的总经济效益分别由锅炉系统、汽轮机系统、发电及供电系统的性能特性决定。而汽轮机系统的经济性分别由汽轮机、各种辅机及热力系统的特性决定。对于已建成投产的机组，我们可以分析汽轮机、辅机及热力系统的特性，找寻各设备、系统的最佳运行点，提高汽轮机系统运行效率，达到电厂优化运行、节能增效的目的。由于设备、系统固有的特性和现阶段的运行状况，每个电厂、每台机组的优化运行方式可能都不一样，所以在这里主要以一台200MW三排汽汽轮机组为例，对系统中可以调整的地方

2、进行计算分析和说明，并尽量对各种参数及热耗变化进行量化。1.汽轮机本体1.1通流型线型线是汽轮机基本要素，决定了汽轮机基本特性。现阶段设计水平的提高和机加工设备的改善，为采用高效率的叶片型线提供了可能。很多老厂都对通流部分进行了现代化改造，即提高了运行效率、又提高了出力，同时也为充分利用各辅机提供了可能。最典型的例子是大同二电厂的5、6号机组，通过通流改造提高了汽轮机效率，更多的热能转化为机械能，使得汽轮机排汽热量减小，减少了海勒式间接空冷系统的负担，提高了空能系统的度夏能力。型线有直叶型、等环流流型、等α1流型、等密

3、流型、受控涡流流型、混合流型、中间流型等，现发展的新型叶型有子午面收缩静叶（降低二次流损失）、分流叶型、三元流可控涡流型、高效层流叶型、弯扭成型静叶片、高可靠性及高效率的长叶片系列等。叶型计算从采用简化的一元计算、S2流面计算、准三元计算，发展到对型线特性的全三维数值计算。第11页以200MW机组为例，高压缸叶片速度系数增加1%，高压缸效率提高1.3%，热耗降低23.6kJ/kW.h，煤耗降低0.88g/kW.h。1.1调节级高压缸通流效率的主要限制因素是调节级，调节级焓降大，容积流量小，喷嘴及动叶片短，具有较大的二次

4、流损失，效率低。老200MW机组调节级效率大致为62%，新的能够做到75%。1.2末级末级叶片长、容积流量大，具有大的汽流速度（音速），因此排汽损失大，同时在湿蒸汽区运行，液相非但不能冲动叶片做功，由于速度慢打在动叶片背弧上造成汽蚀，因此末级效率比压力级效率要低得多，低压缸压力级能够达到92%左右，而末级能够到82%的效率。1.3级间汽封间隙以200MW机组为例，将高压缸隔板汽封径向间隙、动叶顶部汽封间隙减小0.5mm，高压缸效率提高0.7%，热耗降低12.26kJ/kW.h，煤耗降低0.46g/kW.h。1.4轴端汽

5、封间隙以200MW机组为例，将高压前汽封间隙减小0.4mm，高压前汽封漏气量减少3.6t/h，热耗降低22.89kJ/kW.h，煤耗降低0.85g/kW.h。1.5大修中的叶片维护和动、静间隙控制检修中要注意对叶片的保护，叶片变形、氧化、各种侵蚀都会降低偷盗的运行效率。第11页从上面的数据可以看出，缩小汽封间隙能很好的提高通流效率和热耗率。但是缩小间隙有碰磨的危险，特别是200MW机组，由于设计的缺陷，振动超标已经困扰多年，一般情况下检修过程中间隙都取大值，以防止碰磨。现在国外的一些机组，汽封间隙是通过动静碰磨磨出来的

6、。随着企业对经济性的重视，现在开始对汽封进行改造，如具有自调整能力的布莱登汽封，对转子有很好保护的蜂窝汽封，和接触式汽封。特别是高中压合缸的300MW、600MW机组，高中压汽封漏气基本上是新蒸汽，而且量比较大，不通过高压通流做功而直接进入中压部分，对热耗的影响是很大的，这部分影响可以通过试验进行验证。1.运行控制2.1主要汽水参数对经济性的影响提高蒸汽初参数、降低排汽压力是提高循环系统效率的理想手段，受材料特性、末级叶片长度和环境条件的限制，不能无限制的提高蒸汽初参数和降低终参数，因此，每种机型都有它高效、安全运行的

7、特定初、终参数。由于机组有不同实际运行条件和不同的习惯，并不能将机组参数很好保持在设计的高效点。在主汽温度和再热汽温的运行控制中，会不同程度的投入过热减温水、再热减温水，而减温水的投入降低了运行效率。表1所列数据以200MW汽轮机组为例，在以给定工况下，仅对其中某一个运行参数进行调整，通过热力系统计算得出的该参数变化对热经济性的定量影响。表1主要汽水参数对热经济性的影响参数原参数值参数增量原热耗(kJ/kW.h)热耗增量(kJ/kW.h)煤耗增量（g/kW.h）主蒸汽温度535℃5℃8269.54-12.59-0.47

8、主蒸汽压力12.74MPa0.1MPa8269.54-3.08-0.12再热压损11%1%8269.548.460.32再热汽温535℃5℃8269.54-9.44-0.35再热减温水05t/h8269.5414.310.54过热减温水05t/h8269.541.730.062.2主蒸汽调整门第11页汽轮机厂给的经济运行点大多在阀