試論鍋爐減溫水對(duì)汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響

＊李想 于鳳亮

（吉林化工學(xué)院 吉林 130000）

試論鍋爐減溫水對(duì)汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響

＊李想 于鳳亮

（吉林化工學(xué)院 吉林 130000）

近些年，我國(guó)工業(yè)行業(yè)的發(fā)展越來(lái)越迅猛，很多地區(qū)的工業(yè)發(fā)展也融入了現(xiàn)代化的設(shè)備和體系。其中汽輪機(jī)組熱力系統(tǒng)的出現(xiàn)為鍋爐減溫水的運(yùn)行提供了一定的保障。一般情況下噴水減溫對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性影響較大，如果將熱器減溫水取自給水泵中間抽頭，其電煤耗電量就會(huì)有所上升，可見(jiàn)鍋爐減溫水對(duì)汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)會(huì)有著一定的影響。本文筆者將會(huì)針對(duì)1000MW汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，并對(duì)減溫水對(duì)某機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響等內(nèi)容進(jìn)行具體的闡述。

鍋爐；汽輪機(jī)組；熱力系統(tǒng)；熱經(jīng)濟(jì)性影響

引言

具有效數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)每年由于二氧化碳的排放而造成的環(huán)境污染非常嚴(yán)重，不僅如此，二氧化碳污染已經(jīng)嚴(yán)重的威脅到了我國(guó)的氣候。近些年，全球氣候變暖等問(wèn)題都是二氧化碳排放量過(guò)大而引起的，針對(duì)這一問(wèn)題我國(guó)有關(guān)環(huán)境保護(hù)部門(mén)已經(jīng)明確提出了政策要求，在2020年的時(shí)候，我國(guó)GDP的二氧化碳排放量要比2006年降低50%左右，可見(jiàn)我國(guó)政府有關(guān)部門(mén)對(duì)于環(huán)境保護(hù)工作的開(kāi)展已經(jīng)有著初步的認(rèn)識(shí)，并且在未來(lái)的幾年中，我國(guó)也會(huì)采取相應(yīng)的對(duì)策來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境的進(jìn)一步發(fā)展。我國(guó)發(fā)電主要采取的就是火力發(fā)電，與其他的發(fā)電體系相比，火力發(fā)電占據(jù)了全國(guó)發(fā)電量的85%左右，為了能夠節(jié)約我國(guó)的能源消耗，并且降低發(fā)電所造成的環(huán)境污染是至關(guān)重要的。也就是研究鍋爐減溫水對(duì)汽輪機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性影響。如何采取有效的措施來(lái)降低鍋爐發(fā)電所產(chǎn)生的污染是人們所關(guān)心的問(wèn)題。一般情況下人們會(huì)采用等效焓降法、矩陣法、循環(huán)函數(shù)法等。運(yùn)用鍋爐燃燒發(fā)電所產(chǎn)生的熱量很大，在此過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的污染類氣體，如何能夠有效的制止這類污染的發(fā)生非常重要。如果能夠運(yùn)用科學(xué)有效的方式對(duì)其鍋爐過(guò)熱器和再熱器減溫水進(jìn)行設(shè)計(jì)，就很有可能降低污染效果，為維護(hù)我國(guó)更好的環(huán)境發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。下面將會(huì)針對(duì)鍋爐減溫水對(duì)汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響等內(nèi)容進(jìn)行具體的論述。

1.100MW汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性分析

在鍋爐減溫水對(duì)汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生影響的時(shí)候，放熱比焓降與蒸汽系數(shù)之間有著特定的關(guān)系，一般情況下加熱器的抽氣系數(shù)與加熱器回收的輔助蒸汽系數(shù)之間有著影響。汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的變化與很多因素有關(guān)，例如抽汽比焓值，疏水比焓值，加熱器出口給水比焓值以及輔助蒸汽比焓值等，這些都與汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性有著密切的聯(lián)系，但是站在宏觀的角度上來(lái)看，不同機(jī)組熱力系統(tǒng)的參數(shù)大致相同，以表1為例。

表1 某機(jī)組的熱力系統(tǒng)參數(shù)

通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)上表中不同機(jī)組熱力系統(tǒng)的參數(shù)在相差并不多，不同機(jī)組熱力系統(tǒng)除了抽氣比焓值、疏水比焓值以及加熱器出口給水比焓值之外，在不同的時(shí)段還有著自己的抽汽系數(shù)和熱耗率變化系數(shù)，這些系數(shù)的穩(wěn)定與否與鍋爐減溫水的熱經(jīng)濟(jì)效益有著緊密的內(nèi)在聯(lián)系。筆者針對(duì)抽汽系數(shù)和熱耗率變換系數(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，具體結(jié)果如下表（表2）所示。

加熱器號(hào) 抽汽系數(shù) 熱耗率變化系數(shù)1 0.08763 0.08976 2 0.08683 0.7604 3 0.05436 0.7322 4 0.05454 0.5642 5 0.02743 0.3129 6 0.02765 0.3213

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表2 抽汽系數(shù)和熱耗率變換系數(shù)的計(jì)算結(jié)果

2.減溫水對(duì)某機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響

(1)過(guò)熱器減溫水

通常情況下，鍋爐減溫水系統(tǒng)會(huì)包括過(guò)熱器和再熱器減溫水系統(tǒng)，噴水減溫系統(tǒng)的連結(jié)方式能夠直接影響機(jī)組熱力循環(huán)的運(yùn)行，對(duì)于大多數(shù)的減溫系統(tǒng)而言，節(jié)能機(jī)組運(yùn)行的技術(shù)是推動(dòng)汽輪機(jī)熱經(jīng)濟(jì)效益的主要內(nèi)容。有些時(shí)候，汽輪機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性分析適宜于不同的環(huán)境，所以在實(shí)際的汽輪機(jī)組運(yùn)行中，一定要采用科學(xué)有效的方式對(duì)功率進(jìn)行分析。對(duì)熱器減溫水的使用不會(huì)對(duì)熱耗率和汽輪機(jī)組做功產(chǎn)生任何的影響，也不會(huì)對(duì)水流造成較大的影響，所以汽輪機(jī)在做相應(yīng)的效率變化時(shí)，應(yīng)該定期的將減溫水取自給水泵出口給水，汽輪機(jī)組相對(duì)內(nèi)效率會(huì)有些變化?？梢?jiàn)，過(guò)熱器減溫水對(duì)于電力系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)有著一定的影響，在不同的時(shí)期和外界環(huán)境不同的時(shí)候，過(guò)熱器減溫水所消耗的功率和汽輪機(jī)組做功產(chǎn)生的影響也是不同，只有加強(qiáng)對(duì)過(guò)熱器減溫水功率變化加以關(guān)注，才會(huì)更好的認(rèn)識(shí)到汽輪機(jī)熱經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的重要性。在過(guò)熱器減溫水的實(shí)際運(yùn)行中，有關(guān)工作人員一定要對(duì)機(jī)組熱耗率和汽輪機(jī)組相對(duì)內(nèi)效率有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。其中汽輪機(jī)熱耗率有著固定的計(jì)算公式為凝汽式機(jī)組（采用電動(dòng)給水泵）毛熱耗率=汽輪機(jī)進(jìn)氣流量*（新蒸汽比焓-給水比焓）/發(fā)電機(jī)輸出的電功率。而抽汽式機(jī)組（采用電動(dòng)給水泵）毛熱耗率=汽輪機(jī)進(jìn)氣流量*（新蒸汽比焓-給水比焓）-供熱抽汽量（抽汽實(shí)際比焓-供熱回水實(shí)際比焓）/發(fā)電機(jī)。過(guò)熱器減溫水與汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性影響有很大的關(guān)系，對(duì)于汽輪機(jī)組而言，無(wú)論是功率變化還是內(nèi)效率的運(yùn)行，都會(huì)涉及到對(duì)功率的觀察和運(yùn)算，如何提升汽輪機(jī)的熱經(jīng)濟(jì)效益是人們所關(guān)注的問(wèn)題，對(duì)于很多工業(yè)行業(yè)而言，運(yùn)用最小的成本，創(chuàng)造更多的價(jià)值才是最重要的。而過(guò)熱器溫水系統(tǒng)對(duì)于提升汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)有著很大的影響，所以我國(guó)有關(guān)研究部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)這一方面的研究和考察。

(2)再熱器減溫水

再熱器減溫水與其他的設(shè)備相比具有一定的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于降低鍋爐減溫水對(duì)汽輪機(jī)組產(chǎn)生的熱經(jīng)濟(jì)效應(yīng)有很大的幫助。通常情況下再熱器減溫水流量與高壓缸排氣系數(shù)有著一定的聯(lián)系，減溫水取自給水泵中間抽頭，機(jī)組相對(duì)內(nèi)效率的變化與兩者也有很大的關(guān)系。其中再熱式機(jī)組（采用主機(jī)抽汽拖動(dòng)給水泵）毛熱耗率=汽輪機(jī)進(jìn)氣量*新蒸汽比焓-給水比焓）+進(jìn)入中壓缸再熱蒸汽流量（進(jìn)入中壓缸再熱蒸汽）。（而實(shí)際比焓-高壓缸排氣實(shí)際比焓）/（發(fā)電機(jī)輸出的電功率+拖動(dòng)給水泵用的汽輪機(jī)輸出功率）?？梢?jiàn)，不同的再熱器減溫水產(chǎn)生的效果和功率都是不同的。為了能夠更好的維護(hù)我國(guó)環(huán)境的發(fā)展和進(jìn)步，有關(guān)工業(yè)部門(mén)應(yīng)該對(duì)自身的鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的改造，尤其是對(duì)汽輪機(jī)組要進(jìn)行必要的改進(jìn)，要從做工功率、熱經(jīng)濟(jì)效益等多個(gè)方面展開(kāi)探討，只有這樣，才會(huì)更好的為推動(dòng)我國(guó)工業(yè)化的發(fā)展，為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)步奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我國(guó)是一個(gè)多元化的國(guó)家，無(wú)論是站在宏觀的角度，還是站在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度上來(lái)看，火力發(fā)電都是二十一世紀(jì)能夠節(jié)約能源的最主要發(fā)電方式之一，為了能夠減少消耗，我國(guó)有關(guān)研究部門(mén)應(yīng)該致力于對(duì)該行業(yè)的研究和探索，爭(zhēng)取在短時(shí)間內(nèi)研制出鍋爐減溫水對(duì)汽輪機(jī)熱經(jīng)濟(jì)性的影響，這對(duì)于推動(dòng)我國(guó)工業(yè)行業(yè)的發(fā)展有著很大的幫助。不僅如此，據(jù)有關(guān)研究結(jié)果顯示，再熱器減溫水的出現(xiàn)還可以最大程度的發(fā)揮出汽輪機(jī)組的效應(yīng)，將原有的電力行業(yè)發(fā)展推向一個(gè)時(shí)代的新潮，讓我國(guó)電力行業(yè)能夠有著更加廣闊的發(fā)展前景和未來(lái)。

3.計(jì)算實(shí)例

不同型號(hào)的鍋爐減溫水對(duì)汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)效益的影響是不同的，在很多時(shí)候，外界因素對(duì)鍋爐減溫水產(chǎn)生的影響是很大的，所以在實(shí)際的運(yùn)行中，要確保外界環(huán)境因素的可行性。在1000MW機(jī)組中，計(jì)算的減溫水流量為80t/h的時(shí)候，其對(duì)機(jī)組產(chǎn)生的熱經(jīng)濟(jì)效應(yīng)很大，下表為當(dāng)減溫水流量為80t/h的時(shí)候噴水減溫對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)的影響，如表3所示：

表3 噴水減溫對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響

通過(guò)上述分析可以發(fā)現(xiàn)，過(guò)熱器減溫水經(jīng)過(guò)高壓加熱器出口給水之后，不僅對(duì)熱力循環(huán)有著一定程度的影響，還會(huì)對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性有著很大程度的影響。并且這時(shí)候?qū)C(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生的影響是最小的。與其相比，再熱器減溫水取自給水泵中間抽頭的時(shí)候，對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響就會(huì)很大，具有效數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，其發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗量會(huì)增加到1．7g/（kw·h）。可見(jiàn)噴水減溫對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)效益有著很大的影響。不同的減溫水源會(huì)對(duì)過(guò)熱器噴水減溫和再熱噴水減溫系統(tǒng)造成不同程度的影響，在實(shí)際的運(yùn)行中，工作人員應(yīng)該根據(jù)具體的需求對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置，既要保證鍋爐發(fā)揮出最大的效應(yīng)，還要確保汽輪機(jī)能夠發(fā)揮出最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，筆者簡(jiǎn)單的論述了鍋爐減溫水對(duì)汽輪機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響等內(nèi)容，通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，鍋爐減溫水對(duì)汽輪機(jī)熱經(jīng)濟(jì)有著很大的影響。在現(xiàn)代化的社會(huì)中，我國(guó)經(jīng)濟(jì)行業(yè)的發(fā)展與環(huán)境行業(yè)的發(fā)展都需要一個(gè)良好的生態(tài)環(huán)境，而工業(yè)化的大力發(fā)展對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境造成了很大的污染，為了能夠有效地提升汽輪機(jī)的使用效率，就應(yīng)該對(duì)鍋爐減溫水系統(tǒng)的運(yùn)行更加關(guān)注，只有科學(xué)有效地設(shè)計(jì)才會(huì)更好的提升汽輪機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的發(fā)展，為我國(guó)工業(yè)行業(yè)的建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]龐克,潘成．鍋爐減溫水對(duì)汽輪機(jī)熱經(jīng)濟(jì)性的影響[J]．河南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院,2013(09):145-154．

[2]周振啟,李保峰,張炳文．噴水減溫對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響[J]．鍋爐技術(shù),2014(06):116-117．

[3]閆順林,孫鐵青,朱曉華．再熱噴水減溫對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性影響的分析模型[J]．電站輔機(jī),2014(06):121-124．

李想（1981～），女，吉林化工學(xué)院，研究方向：熱能與動(dòng)力工程。

于鳳亮（1997～），男，吉林化工學(xué)院，研究方向：能源與動(dòng)力工程。

(責(zé)任編輯宋小蒙）

Discussion of the Influence of Boiler Attemperation Water on Turbine Units Thermo-economy

Li Xiang, Yu Fengliang
（Jilin Institute of Chemical Technology, Jilin, 130000）

In recent years, China's industry develops more and more rapidly and many regional industrial development also applies the modern equipment and system, of which, the emergence of turbine units thermodynamic system provides a certain security for the operation of boiler attemperation water. Generally, the spray desuperheating has a larger effect on the turbine units thermo-economy, if take center tapping for heater attemperation water self-supporting, its electricity-coal consumption of electricity will have certain increase, so it is can be seen that boiler attemperation water has a certain impact on turbine units thermo-economy. In this paper, the author will take simple analysis of the 1000MW turbine units thermo-economy, and take concrete exposition of the influence of attemperation water on certain turbine unit thermo-economy etc. Content.

boiler；turbine units；thermodynamic system；thermo-economy influence

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