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1、Dd087x2006年中电联空冷技术交流会(包头)空冷凝汽器热力性能曲线的若干特征马义伟(哈尔滨工业大学)本文讨论以下问题:1.性能曲线的不同表达方式2.性能曲线上任何一个点均是空冷凝汽器的一个运行工况点.3.具有空冷汽轮机的运行曲线的特征4.空冷汽轮机运行曲线的ITD值分为两部分:ITD=常量及ITD=变量5.经济运行:在环境气温由高逐步降低时,风机要降速,气温继续下降时逐步停风机.6.安全运行:环境气温低于零度时,排汽压力保持Pb=CONSTENT,即ITD=变量空冷凝汽器热力性能曲线对直接空冷系统
2、经济运行和安全运行是至关重要的,至今可能还没有引起人们的极端高度的重视,本文拟对此问题进行初步的讨论.我本人自2000年就对此问题发生兴趣,进行研讨,连续发表三篇文章,即:1.ITD值及其讨论〔1〕,2000年8月;2.直接空冷凝汽器特性线的绘制〔2〕,2001年10月;3.200MW机组空冷凝汽器变热力工况计算的讨论〔3〕,2003年9月.通过这三篇文章的写作过程,对空冷凝汽器性能曲线的某些特征有了一些初步的了解,在此概要的表述如下:1.性能曲线的不同表达方式性能曲线有各种表达方式,在此仅介绍两种:其
3、一:描述汽轮机排汽压力Pb、环境气温、汽轮机排汽量D(或排汽热负荷Q)之间关系的性能曲线,示于图1.在不同迎面风速时具有不同的性能曲线,如110%,100%,80%,50%风速等此性能曲线可用于分析直接空冷凝汽器性能.其二:描述汽轮机排汽压力Pb与环境气温ta之间关系的性能曲线,示于图2.图2所示曲线为定负荷、定风速.此性能曲线用于分析空冷汽轮机的经济运行和安全运行.图1.空冷凝汽器散热量、环境气温与空冷凝汽器入口排汽压力的关系〔2〕迎面风速为100%.图2.600MW机组直接空冷与间接空冷的排汽压力、
4、ITD值随环境气温的变化〔3〕2.性能曲线上任何一个点均是空冷凝汽器的一个运行工况点.性能曲线上任何一个点均是空冷凝汽器的一个运行工况点,其特性是它的三个热平衡方程相等.即:传热基本方程(1)热平衡方程,对管内流体:当流体为液体换热时:(2)当流体为蒸汽凝结时:对管外流体:(3)所以,性能曲线又可称之为运行曲线.以图1为例.在VGB导则中就采用此曲线图用于空冷凝汽器的验收.3.具有空冷汽轮机的运行曲线的特征示于图2,3,4.对于特定的空冷汽轮机就是按照各自的Pb-ta曲线运行.应注意它的特定应用条件.图
5、3.南非Kendal电站的运行曲线〔1〕在定负荷下,由图3同时可看出下述特征:█排汽压力下的饱和温度ts随ta呈直线变化█ITD值为常量█应注意的是,作为汽轮机的运行曲线,其排汽压力Pb应为汽轮机排汽口处的压力图4.200MW汽轮机,负荷基本不变,环境气温变化时各运行参数的变化曲线制〔1〕由图4同时可看出下述特征:█排汽压力下的饱和温度ts随ta呈直线变化,ITD值为常量█风速提高时,排汽压力下的饱和温度ts降低,随ta呈直线变化,ITD值为常量,但ITD值有所下降█管内水速降低时,排汽压力下的饱和温度
6、ts提高,随ta呈直线变化,ITD值为常量,但ITD值有所提高2.空冷汽轮机运行曲线的ITD值分为两部分:ITD=常量及ITD=变量由图2:在定负荷、定风速时:当环境气温高于零度时,ITD=CONSTENT当环境气温低于零度时,ITD=变量ITD=CONSTENT是由热平衡的三个方程决定的。应注意的是图2,3,4所示的Pb-ta曲线,对应的是定负荷、定风速.不同的风速其Pb-ta曲线是不同的,示于图5.与此同时,其ITD值也略有差异5.图5.300MW机组，定负荷，不同风速下的Pb-ta性能曲线1．定负
7、荷、100%风速下的Pb-ta性能曲线,ITD为定值2．定负荷、110%风速下的Pb-ta性能曲线,ITD为定值系列1:定负荷,110%风速系列2:定负荷,100%风速系列3:定负荷,50%风速5.经济运行:在环境气温由高逐步降低时,风机要降速,气温继续下降时逐步停风机.先停顺流风机,后停逆流风机空冷电站的经济运行实质为汽轮机的经济运行和风机的经济运行.█汽轮机的经济运行,按图1,2,3,4,5的运行曲线进行.█风机的运行,按图6进行.文〔3〕,对200MW汽轮机的变热力工况进行了计算,当环境气温下降时
8、风机开始降速到逐渐停运.内容概要如下:200MW空冷汽轮机空冷凝汽器，热负荷值为260MW:顺流风机16台,逆流风机8台.██空冷凝汽器变热力工况计算〔3〕在变工况运行条件下，应首先调节顺流管束风机的运行状况，再调节逆流管束的运行状况。变热力工况有各种工况，如：顺流风机全速、逆流风机全速;顺流风机半速、逆流风机全速;顺流风机半速、逆流风机半速;顺流风机停转、逆流风机半速;顺流风机停转、逆流风机停转，等。计算12个工况，具体计算结果如表1.表
