1000MW汽輪機(jī)低壓缸內(nèi)效率的影響因素分析

周沛 張麗堅(jiān) 陸義海

摘 要：在凝汽式汽輪機(jī)組的熱力循環(huán)中，對(duì)機(jī)組運(yùn)行效率影響的因素較多，其中低壓缸蒸汽參數(shù)、凝汽器真空度是常見的影響因素，而循環(huán)水溫的變化是影響低壓缸蒸汽參數(shù)變化、真空度變化的主要原因，因此循環(huán)水溫的變化對(duì)低壓缸的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有很大影響。本文通過(guò)損失電量的方式對(duì)不同負(fù)荷下不同的循環(huán)水溫下低壓缸的運(yùn)行效率進(jìn)行了分析，為機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供幫助。

關(guān)鍵詞：凝汽式汽輪機(jī);低壓缸;循環(huán)水溫;真空度

1 引言

按照國(guó)家節(jié)能減排及各項(xiàng)安全環(huán)保法的要求，各火電廠紛紛對(duì)汽輪機(jī)本體進(jìn)行改造，以提高汽輪機(jī)各缸內(nèi)效率，改善機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。而大多文獻(xiàn)僅僅對(duì)機(jī)組的單一負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，本文以某廠1000MW機(jī)組設(shè)計(jì)熱力特性數(shù)據(jù)為例，通過(guò)等效焓降法計(jì)算出該機(jī)組在不同運(yùn)行負(fù)荷下循環(huán)水溫對(duì)內(nèi)效率的影響，從而對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供有力幫助。

2 低壓缸內(nèi)效率對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性影響

汽輪機(jī)各缸的設(shè)計(jì)、制造、安裝、結(jié)垢情況和變形、泄漏、葉頂汽封、隔板汽封、高調(diào)門開度以及主汽門、中聯(lián)門的壓損、過(guò)橋汽封的漏汽量、低壓缸排汽損失都會(huì)造成汽輪機(jī)缸效率的變化，所以各缸內(nèi)效率對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響比較復(fù)雜，即使是相同的缸效率變化，如果由不同的原因造成，對(duì)熱耗率的影響也不一定會(huì)完全相同[1]。

通過(guò)一些假設(shè)，計(jì)算某些特殊狀況下缸效率對(duì)熱耗率的影響是可行的。本文通過(guò)等效焓降法[2]計(jì)算不同循環(huán)水溫度下的低壓缸效率，并以電量損失的方式進(jìn)行量化，在平時(shí)電廠的節(jié)能運(yùn)行中有一定指導(dǎo)作用?？傊?，汽輪機(jī)各缸內(nèi)效率對(duì)機(jī)組熱耗率的能級(jí)分析可以指導(dǎo)火電廠決策，并為平時(shí)的節(jié)能分析提供依據(jù)。

下面通過(guò)某廠1000MW機(jī)組熱力特性說(shuō)明書提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算。為簡(jiǎn)化計(jì)算，假定各段抽汽參數(shù)不受缸效率影響，且忽略發(fā)電機(jī)損失。

3 某廠1000MW機(jī)組熱力特性簡(jiǎn)介

某廠1000MW機(jī)組為超超臨界、二次中間再熱、單軸、六缸六排汽、凝汽式汽輪機(jī)組，型號(hào)為N1000-31/600/620。

本文利用等效焓降法計(jì)算出不同循環(huán)水溫度對(duì)應(yīng)的低壓缸效率。具體步驟如下：

Step1，采用定端差的方式計(jì)算出不同循環(huán)水溫度對(duì)應(yīng)的排氣溫度;

Step2，利用排氣溫度、排氣飽和度計(jì)算出該狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的排氣焓值;

Step3，利用等效焓降法計(jì)算出不同循環(huán)水溫度低壓缸的發(fā)電量;

Step4，以循環(huán)水溫10℃下低壓缸發(fā)電量為基點(diǎn)，隨著循環(huán)水溫提高低壓缸較少的發(fā)電量定義為損失電量，并以損失電量作為低壓缸效率的量化指標(biāo)。

3.1 500MW負(fù)荷情況下

500MW負(fù)荷情況下蒸汽參數(shù)如表1所示。該蒸汽參數(shù)下，損失電量隨循環(huán)水溫度變化如圖1所示。

3.2 750MW負(fù)荷情況下

750MW負(fù)荷情況下蒸汽參數(shù)如下表2所示。該蒸汽參數(shù)下，損失電量隨循環(huán)水溫度變化如圖1所示。

3.3 1000MW負(fù)荷情況下

1000MW負(fù)荷情況下蒸汽參數(shù)如下表3所示。該蒸汽參數(shù)下，損失電量隨循環(huán)水溫度變化如圖1所示。

4 結(jié)論

通過(guò)以上分析，該廠1000MW機(jī)組當(dāng)循環(huán)水溫度從10℃提高至20℃時(shí)，500MW負(fù)荷下?lián)p失電量為3290kW·h，750MW負(fù)荷下?lián)p失電量為4809kW·h，1000MW負(fù)荷下?lián)p失電量為7122kW·h。

本文采用電量損失的方式進(jìn)行量化，在平時(shí)電廠的節(jié)能運(yùn)行中有一定指導(dǎo)作用。總之，汽輪機(jī)各缸內(nèi)效率對(duì)機(jī)組熱耗率的能級(jí)分析可以指導(dǎo)火電廠決策，并為平時(shí)的節(jié)能分析提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐曙，曾全芝.汽輪機(jī)缸效率對(duì)熱耗率影響的能級(jí)估算[J].湖南電力，2011，31（04）：4-5+13.

[2]胡東帥.基于等效焓降法的火電廠能耗分析和節(jié)能評(píng)估[J].能源與環(huán)境，2018（03）：97-98+102.