畢業(yè)論文-安慶電廠1000MW機組熱力系統(tǒng) 能分節(jié)析_第1頁
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文檔簡介

1、南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)作 者: 學 號:系 部: 能源與動力工程學院 專 業(yè): 熱能與動力工程 題 目: 指導者 : 副教授 評閱者 : 2015年 5 月 南 京畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)中文摘要本文是對安慶電廠1000MW超超臨界機組的熱力系統(tǒng)及其設(shè)備進行節(jié)能分析。首先根據(jù)這個機組熱力系統(tǒng)的特點,整理出機組的系統(tǒng)簡圖,計算出機組在THA工況下的抽汽系數(shù)。然后運用常規(guī)熱平衡法,計算出整個機組的各項熱經(jīng)濟性指標,并利用反平衡法進行校驗,保證計算的準確性。然后運用變熱量的等效焓降法計算了機組的各項熱經(jīng)濟性指標,計算結(jié)果與熱平衡法完全一致,說明計算是準確的。然后,根據(jù)機組熱力系統(tǒng)的特點,定

2、量分析機組在一些熱力設(shè)備出現(xiàn)異常運行時對經(jīng)濟性的影響,然后根據(jù)各部分能量損失的高低提出了提高機組熱經(jīng)濟性相關(guān)改進措施或建議。最后,對疏水泵進行經(jīng)濟性的分析比較,疏水泵對機組熱力系統(tǒng)有較大的影響,不應(yīng)取消;并對軸封回收利用系統(tǒng)的能量回收率進行分析評價。本文的結(jié)論對我國超超臨界機組的節(jié)能工作有較高的參考價值。關(guān)鍵詞:超超臨界 熱力系統(tǒng) THA 等效焓降 節(jié)能Title Energy Saving Analysis for AnQing Power plant 1000MW UnitsThermodynamic System AbstractThis paper analyzes the energ

3、y-saving characteristic of AnQing Power Plant 1000MW USC units thermodynamic system and device. First, according to the characteristic of this units thermodynamic system, this paper figures out a system schematic and calculates the steam extraction coefficients of the units in the case of THA. Then,

4、 the whole units thermal economic indicators can be calculated by using the general heat balance method. This paper also uses negative balance method to verify in order to ensure the accuracy of the calculation. Afterwards, this paper uses variable heat equivalent enthalpy drop method to calculate t

5、he units thermal economic indicators, whose result is completely consistent with that of heat balance method, which demonstrates that the calculation is accurate. After that, according to the characteristic of this units thermodynamic system, this paper makes a quantitative analysis of the influence

6、s of units on economical efficiency when some thermal equipment operates abnormally and puts forward some measures and suggestions to improve the thermal economical efficiency on the basis of the quantity of each parts energy loss. At last, after analyzing and comparing the economical efficiency of

7、drainage pump, this paper suggests shouldnt cancel ling the drainage pump and makes an analysis of shaft seal recycling systems energy recovery rate. The conclusion of this paper is very valuable for the energy-saving work of Chinas USC units.Keywords: USC, thermodynamic system , THA , equivalent en

8、thalpy drop, energy-saving畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)外文摘要南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc419720942 第一章 緒 論 頁第一章 緒 論1.1課題研究的背景電力工業(yè)是促進我國社會迅速發(fā)展和維持國民經(jīng)濟健康發(fā)展的根本性產(chǎn)業(yè)和公共事業(yè),它既可以提供大量優(yōu)質(zhì)清潔的能源,但同時又消耗著巨大的能源并產(chǎn)生大量污染物,因此電力行業(yè)一直是我國進行節(jié)能減排的重要領(lǐng)域之一。煤炭是我國的主要能源,我國是世界上生產(chǎn)和消費煤炭的主要國家之一,而電力行業(yè)又是我國消耗煤炭的主要用戶。在我國電力行業(yè)的組成框架中,燃煤機組大

9、概占據(jù)了75%,發(fā)電量則達到80%以上,并且在新增設(shè)裝機中接近88.2%的機組為火電機組,從接下來的發(fā)展可知,以煤為主的一次能源組成結(jié)構(gòu)不發(fā)生大的變化情況下,在相當長的時期內(nèi)火電在電力結(jié)構(gòu)中仍將占據(jù)重要的主導地位。但是隨著資源的逐漸減少和環(huán)境對社會發(fā)展限制的凸顯,我們對新型燃煤機組提出的愈來愈高的要求,既要不斷節(jié)省能源、提高效率,還要著力減少二氧化碳及其他各種有害物質(zhì)的排放,還要加強廢物的回收利用及新型高效清潔能源的開發(fā)利用,不斷實現(xiàn)節(jié)能減排,保護環(huán)境。其次,我國還頒布了電力發(fā)展中“上大壓小”的新政策,把新開建的電力項目與關(guān)閉小型低效的火電機組相結(jié)合。在建設(shè)發(fā)展高參數(shù)、大容量、少排放、低耗能機

10、組的同時,關(guān)?;蚋脑煲徊糠中⌒腕{污低效的火電機組。上大為關(guān)小營造了良好市場環(huán)境,關(guān)小則給上大創(chuàng)造了許多容量空間,上大關(guān)小相輔相成,互相促進1。在這樣的社會環(huán)境和政策形勢下,發(fā)展更加高效、環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟性高的高參數(shù)、大容量的火電機組超超臨界臨界火電機組顯得更加迫切。1000機組是當代超超臨界機組的主要代表,與常規(guī)小機組相比有著無法比及的優(yōu)勢。然而對于發(fā)展超臨界機組,與發(fā)達國家相比我國已經(jīng)晚了接近40年,現(xiàn)如今我們有充足的條件、也非常有必要站在較高的起點上,積極借鑒世界上先進的生產(chǎn)技術(shù)和成熟完善的生產(chǎn)經(jīng)驗,充分利用當代世界上材料行業(yè)的最新成果,同時切實結(jié)合我國超臨界機組的發(fā)展建設(shè),不斷進行分析優(yōu)

11、化,充分發(fā)揮超臨界機組的節(jié)能效果,使之創(chuàng)造出最大的效益。從大量國外超臨界機組的運行資料可以看出,超臨界機組具有非常好的經(jīng)濟性。因此隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,我們對電力的需求量也愈來愈大,1000MW的超臨界機組逐漸變成我國電力生產(chǎn)的主要機組,但是與國外先進的生產(chǎn)水平相比,我國在超臨界機組的設(shè)計和運行等許多方面還有很大差距,我們?nèi)匀恍枰獙?000MW的超臨界機組的熱力系統(tǒng)進行完整系統(tǒng)的分析和優(yōu)化,不斷發(fā)展其節(jié)能的潛能,準確指出超臨界機組的節(jié)能方向,使超臨界機組的優(yōu)越性充分發(fā)揮出來。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀本次課題是對安慶電廠1000MW超超臨界機組的熱力系統(tǒng)進行節(jié)能分析,機組是采用了上汽的超超臨

12、界1000MW熱力系統(tǒng)。課題對機組的熱經(jīng)濟性分析,主要是采用對熱力系統(tǒng)進行計算并分析,以尋找節(jié)能改進的措施,從而不斷提高電廠的熱效率。所以認真深入地去分析研究相關(guān)的節(jié)能理論和方法技術(shù),深入系統(tǒng)的研究節(jié)能理論及熱力系統(tǒng)分析的先進方法具有這非常重要而深遠的意義2。對火電機組的經(jīng)濟性進行分析研究的一種重要而有效的手段就是對火電機組的熱力系統(tǒng)進行定量分析。世界上最早對熱力系統(tǒng)進行分析計算的方法是“常規(guī)熱平衡法”(即簡捷熱平衡計算法),是對熱力系統(tǒng)進行分析計算的一種經(jīng)典而常用的方法,這種方法具有計算簡捷明了等優(yōu)點,但同時由于計算過程非常繁瑣、速度較慢,并且在對熱力系統(tǒng)的局部變化進行經(jīng)濟性定量分析時需對熱

13、力系統(tǒng)進行全面計算,造成工作量非常大。于是在20世紀60年代末期,前蘇聯(lián)著名學者庫茲涅佐夫率先提出“等效焓降發(fā)法”(又稱等效熱降法),幾年后傳入我國,后經(jīng)西安交通大學的林萬超教授的進一步研究,該方法得到了新的擴展,從而得到創(chuàng)造和完善,使之成為一種新的熱工理論分析方法。等效焓降法摒棄了常規(guī)熱平衡計算的缺點與不足,不再需要對系統(tǒng)重新計算就可以查到系統(tǒng)變化的經(jīng)濟性,也就是用局部的計算來代替整體的計算,大大簡化了機組熱力系統(tǒng)的分析計算,從而逐漸成為對火電機組熱力系統(tǒng)局部定量分析計算的主要方法。31.3 本文研究內(nèi)容和目的本文主要是對安慶電廠的1000MW超超臨界機組的熱力系統(tǒng)進行節(jié)能分析。首先采用常規(guī)

14、熱平衡法(簡捷熱平衡法)分析計算其熱經(jīng)濟性指標,如抽汽做功量、凝汽器做功量、循環(huán)吸熱量及循環(huán)效率等,然后運用反平衡法進行計算以檢驗結(jié)果的準確性。另一方面采用等效焓降法再次對該熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟性指標進行計算,對兩種計算方法進行前后比較,再次驗證結(jié)果的準確性,從而分析機組局部運行異常的原因。然后,采用等效焓降法對機組在過、再熱器噴水減溫系統(tǒng)、系統(tǒng)不明泄漏(主要包括除氧器泄漏、給水管道泄漏、主蒸汽管道泄漏)、疏水旁路、注入式給泵密封水系統(tǒng)凝結(jié)水漏人、凝結(jié)水過冷度和加熱器端差、加熱器停運(汽側(cè)切除)、散熱損失、高加旁路泄漏等熱力系統(tǒng)局部異常運行工況下的熱經(jīng)濟性進行定量分析:分析軸封回收利用系統(tǒng)的能量回收

15、率評價。分析計算結(jié)果,對損失較大的地方提出相關(guān)優(yōu)化方案,并分析比較優(yōu)化方案的經(jīng)濟性。經(jīng)濟社會的更好更快發(fā)展需要發(fā)電企業(yè)不斷提高生產(chǎn)的經(jīng)濟性、提高能源利用率、減少能量損失及污染物排放量,充分響應(yīng)節(jié)能減排的號召。本文的相關(guān)研究結(jié)果可以為火電長的節(jié)能降耗提供一份完整的經(jīng)濟技術(shù)指標,給電廠提供節(jié)能改造的參考方案,同時系統(tǒng)的全面分析還為機組經(jīng)濟高效的生產(chǎn)運行提供參考,可改善并提高電廠的生產(chǎn)管理水平。第二章 機組經(jīng)濟指標計算2.1 機組原則性熱力系統(tǒng)特點本文主要是分析研究安慶電廠1000MW超超臨界機組的熱力系統(tǒng)。該機組的原則性系統(tǒng)見圖2.3,制造廠提供的THA工況下熱平衡圖見附圖1。此機組具有九級非調(diào)整

16、式抽汽。此系統(tǒng)包含有3臺高壓加熱器、一臺除氧器和兩臺小汽機及5臺低壓加熱器,其中No.9、No.8、No.7高壓加熱器分別由第九、八、七級抽汽供汽,除氧器和小汽機均是由第五級抽汽供汽,其余四臺低壓加熱器分別由第一至四級抽汽供汽;以門桿、軸封漏氣為主的輔助蒸汽則向軸封加熱器和凝汽器供汽。從該機組的熱力系統(tǒng)圖可知,No.9、No.8、No.7三臺高壓加熱器均是3段式加熱器(包括蒸汽冷卻器、加熱器、疏水冷卻器)4,其中No.7加熱器具有外置式加熱器。由于流入高壓加熱器的抽汽是過熱蒸汽,具有比較高的過熱度,這將使進行熱交換時的不可逆損失增加,而三段式加熱器可利用蒸汽冷卻器有效的克服過高的過熱度帶來的影

17、響,這可以使抽汽量的利用按不同能級來分級利用,從而避免了直接降落在加熱器本體上,這樣布置可以使熱交換時不可逆性得到降低,同時減少了不可逆損失的產(chǎn)生,提高了機組的熱經(jīng)濟性。疏水的逐級自流是表面式加熱器排除疏水的主要方式,也是其最簡單、可靠的方式,高壓加熱器則主要采用逐級自流的方式排除疏水;但是,當疏水逐級回流時,將排擠低壓抽汽,從而造成不可逆損失;另外,當疏水排至冷凝器時,還將會造成直接的冷源損失。這些都將降低裝置的熱經(jīng)濟性。于是,通常采用增設(shè)疏水冷卻器,這可以使疏水自流至下級加熱器前先經(jīng)過換熱器(即疏水冷卻器),在那利用主凝結(jié)水對疏水進行適當?shù)睦鋮s,而后再流入下級加熱器,這樣可使疏水回流造成的

18、不可逆損失減少,從而提高了裝置的熱經(jīng)濟性。除氧器是一臺匯集式加熱器,常常布置在系統(tǒng)的中間。由于匯集式加熱器沒有傳熱的端差,具有較好的經(jīng)濟性,可匯集各種參數(shù)不同的蒸汽同時起到除氧作用。疏水將逐級自流到下一級加熱器中(No.4低壓加熱器)No.5、 No.4、No.3、 No.2、 No.1號加熱器為低壓加熱器,由低壓抽汽供汽。其中No.5、 No.4兩臺低加是兩段式加熱器,疏水采用逐級自流的方式;No.3號加熱器的疏水是利用疏水泵打到該加熱器的出口,這樣可以減少進入除氧器之前的吸熱量,同時提高加熱器出口處凝結(jié)水溫度,減少疏水直接流入凝汽器造成的冷源損失,從而提高機組的熱經(jīng)濟性,功能類似匯集式加熱

19、器;No.2加熱器的疏水流入No.1號加熱器的外置式疏水冷卻器。另外設(shè)有軸封加熱器用來回收并充分利用軸封漏氣,降低能損,進一步提高機組的經(jīng)濟性。在除氧器與7號高溫加熱器之間設(shè)置有氣動式給水泵,由兩臺小汽機來提供所需能量。2.2 熱系統(tǒng)簡捷計算的定義及方法火力發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)計算的核心是對回熱式加熱器的熱平衡公式進行求解,計算解得各段抽汽份額,然后依據(jù)汽輪發(fā)電機組的功率進而求得汽機進汽量及機組的熱經(jīng)濟性指標(即定功率計算)或是根據(jù)汽機進汽量來確定汽輪發(fā)電機組的功率(定流量計算)?;責釞C組的原則性熱力系統(tǒng)的計算方法主要包括常規(guī)熱平衡法和等效焓降法。機組熱力系統(tǒng)的常規(guī)計算的主要目標就是確定熱力系統(tǒng)中

20、各個部分的蒸汽或水的流量及其他參數(shù),如機組的功率、氣耗率、熱耗率、熱效率及煤耗率等。這是火力發(fā)電廠進行設(shè)計、運行及技術(shù)改造的一項非?;镜倪\算方法,也是熱力工程的一件重要的技術(shù)工作。由于常規(guī)熱平衡計算法的計算過程比較復雜繁瑣、計算工作量較大,于是后期人們在對常規(guī)熱平衡計算的過程進一步改進完善 形成了現(xiàn)在的簡捷熱平衡計算法,該方法首先對原始資料的整理進行了相應(yīng)的改進,將原來熱力系統(tǒng)中較為繁多的熱力參數(shù)分別整理成3類:第1類用i表示給水流經(jīng)加熱器的焓升,對應(yīng)不同加熱器依次進行編號為1、2、3、i;第2類則是用qi表示蒸汽在加熱器中放出的熱量,同樣對應(yīng)不同加熱器依次進行編號為q1、q2、q3、qi,

21、其他熱源在加熱器中的放熱量編號為qfj;第3類是用ri表示疏水在加熱器中放出的熱量,對應(yīng)不同加熱器依次進行編號為r對原始數(shù)據(jù)進行整理時,加熱器i、q對于疏水放流式加熱器、計算公式(如圖2.1):圖2.1 疏水放流式加熱器圖2.1 疏水放流式加熱器qj 對于匯集式加熱器、計算公式(如圖2.2):圖2.2 匯集式加熱器圖2.2 匯集式加熱器qj 綜上可以看出,這樣的計算規(guī)定和常規(guī)計算方法有著很大的不同,它將疏水和被加熱的蒸汽在加熱器中放出的熱量過度地轉(zhuǎn)移到了加熱器的進口焓值上。如此處理既可以創(chuàng)造出使加熱器進出口工質(zhì)完全相等的條件,又不破壞加熱器內(nèi)的物質(zhì)和熱量平衡,這樣就可以消除一個未知數(shù)H。因而使

22、計算得以簡化,避免了對方程聯(lián)立求解的復雜過程,從而能夠依據(jù)加熱器編號由高到低依次得出抽汽份額j(加熱器是依據(jù)從低壓到高壓依次編號為1、2、32.3 THA工況下的各項參數(shù)整理說明根據(jù)附圖1機組熱力系統(tǒng)圖來整理繪制出熱力系統(tǒng)簡圖(圖2.3)。明確各段抽汽漏氣來源及流向,其中軸封漏氣均經(jīng)過均壓箱處理后進行分配,16股蒸汽漏至軸封加熱器,712股漏氣流至凝汽器,第12股蒸汽為小汽機排汽;第1股蒸汽來自再熱前,其余均為再熱后蒸汽流入;詳細分布情況見下圖2.3:2.3.1 原始熱力計算數(shù)據(jù)的整理本次設(shè)計機組為安慶電廠1000MW超超臨界機組,其在THA工況下各項參數(shù)整理如下: 汽輪機的型式和參數(shù):機組的

23、型式:超超臨界、一次再熱、4缸4排汽、單周、凝汽式汽輪機;機組的型號:N1000-28/600/620;汽輪機的額定功率:Pe=1000MW;主汽門前的主蒸汽的初參數(shù):主蒸汽的壓力P0=26.988MPa,主蒸汽的溫度t0=600;進汽門前的再熱蒸汽的參數(shù):再熱冷段:Pzr=5.7 MPa,tzr=354.2 再熱熱段:Pzr =5.301 MPa,tzr =620 汽機的排汽壓力Pc= 4.89 kPa,排汽比焓hc= 2329.25 kJ/kg 。78910789101112123456NO.9NO.8NO.7NO.6NO.5NO.4NO.3NO.2NO.1P9/h9P8/h8P6/h6P

24、5/h5P4/h4P3/h3P2/h2P1/h1Pn/hn12345612 NO.9 NO.8 NO.7 NO.6 NO.5 NO.4 NO.3 NO.2 NO.1.抽汽二次參數(shù)的整理6加熱器內(nèi)的工作壓力Pj等于抽汽壓力Prj減去壓損,即Pj=Prj*(在加熱器壓力下的飽和溫度tbh是通過h-s圖查該壓力下的飽和態(tài)得到;加熱器的出口水溫tw是加熱器壓力下飽和水溫tbh減去加熱器上端差ts,即tw=tbh-ts,,例如:t加熱器的出口水焓hw是根據(jù)加熱器水側(cè)壓力和加熱器出口的水溫來查h-s圖得到的5;加熱器的疏水溫度ts是根據(jù)上級加熱器出口的水溫tw加上此級的下端差tx來求得的,即ts=tw +

25、 tx,例如:ts5加熱器的疏水焓hs則是根據(jù)加熱器內(nèi)工作壓力和疏水的溫度在水態(tài)下來差h-s圖來求得;具體計算數(shù)據(jù)整理見表.3 機組的各級回熱抽汽原始計算參數(shù)(如表2.1)表2.1 機組各級會熱抽汽原始數(shù)據(jù)項目單位H1H2H3H4H5H6H7H8H9抽汽壓力prjMPa0.02260.06390.22090.3710.5841.0652.2625.77.94抽汽管道壓損pj%44444432.52.5抽汽焓hkJ/kg2494.52640.12851.92958.23054.23212.43041.23063.33140.2加熱器上端差2.82.800-1-1.7加熱器下端差5.6005.65

26、.60表2.2 抽汽二次參數(shù)項目單位H1H2H3H4H5H6H7H8H9加熱器工作壓力pjMPa0.02160.06130.2120.35610.56061.02242.19415.55757.7415加熱器壓力飽和溫度tbh61.8586.52122.09139.48156.20180.84217.10270.597292.683加熱器出口水溫t59.05683.723119.591136.686153.404180.849217.106271.597294.38加熱器水側(cè)壓力MPa2.5792.5792.5792.5792.5791.022433.19733.19733.197加熱器出口水

27、焓hkJ/kg249.29352.53503.66576.38648.11766.86941.611189.391299.43加熱器疏水溫度t38.9086.52122.09125.19142.28192.53222.70277.19加熱器疏水焓hkJ/kg162.87362.31512.61525.88599.033819.24957.021221.4 輔助蒸汽參數(shù)的整理輔助蒸汽的各項參數(shù)可根據(jù)原則性熱力系統(tǒng)圖計算得到,各項具體參數(shù)見表2.3表2.3 輔助蒸汽參數(shù)輔助序號單位123456輔助蒸汽份額fj0.00012055.089E-050.00004150.00004150.0000415

28、0.0000415輔助蒸汽焓值hfjkJ/kg3063.33054.22331.72331.72326.82326.8來源再熱前再熱后再熱后再熱后再熱后再熱后輔助序號789101112輔助蒸汽份額fj0.00004150.0001710.0001680.0001680.0005460.0568909輔助蒸汽焓值hfjkJ/kg2331.72331.72326.82326.83063.32449.2來源再熱后再熱后再熱后再熱后再熱后小汽機注:輔助蒸汽份額表示輔助蒸汽占主蒸汽的比例。2.3.2按簡捷熱平衡計算法相關(guān)規(guī)定整理原始資料給水流經(jīng)加熱器時的焓升指加熱器的出口水焓減去進口水焓(一般為上級加熱

29、器出口水焓),即j =hwj-h蒸汽在加熱器內(nèi)的放熱量qj根據(jù)加熱器的不同進行分類:匯集式加熱器qj=hj疏水流經(jīng)加熱器的放熱量的計算與蒸汽放熱量的計算類似:匯集式加熱器j=h具體計算參數(shù)見表2.4:表2.4 、q、參數(shù)的整理項目單位H1H2H3H4H5H6H7H8H9給水焓升kJ/kg113.173103.243151.12772.71871.737118.749174.751247.777110.041蒸汽放熱量qkJ/kg2331.622277.782500.52432.312455.162564.282205.057(2611.9)2106.271918.74疏水放熱量kJ/kg199

30、.4410173.35373.1470171.124137.786264.43002.4 簡捷計算法的各項經(jīng)濟指標計算2.4.1各級加熱器抽汽系數(shù)計算(暫不考慮加熱器散熱損失)2.4.2系統(tǒng)的正平衡計算再熱蒸汽的份額:1Kg再熱蒸汽在再熱器內(nèi)的吸熱量=hzr1Kg新蒸汽膨脹的內(nèi)功:各級抽汽作功: 5 78 9蒸汽在凝汽器內(nèi)做的功n各輔助蒸汽作的功:汽輪機內(nèi)功:Wi=循環(huán)吸熱量:Q=h0實際的循環(huán)效率 2.4.3系統(tǒng)的反平衡校核各個冷源損失::凝汽器內(nèi)的冷源損失輔助蒸汽的冷源損失:第1、2號低壓加熱器的疏水冷源損失:軸封加熱器的疏水冷源損失:廣義的冷源損失Q實際循環(huán)效率,誤差校核=-, 表示反平

31、衡與正平衡的計算結(jié)果基本上完全一致,這表明熱系統(tǒng)的計算是正確的。2.4.4 各項熱經(jīng)濟性指標計算汽耗量 (電功率Nd=1105388 kw,jx*d=0.9898,g=0.93, gd =0.98) 汽耗率d=D*3600N熱耗率 q=d*Q=7216.074952 kJ標準煤耗率 全年的標準煤耗量(設(shè)年利用小時n=7000h) B第三章 等效焓降的理論基礎(chǔ)及指標計算h0hn3.1等效焓降的基本概念hh圖3.1純凝汽式汽輪機內(nèi)蒸汽焓降對純凝汽式的汽輪機(如圖3.1),1千克的新蒸汽做功等于該蒸汽的焓降(即熱降): H=h0式子中: h0 表示蒸汽進入汽輪機的初焓(即入口焓) hn對具有回熱抽汽

32、的汽機,1千克新蒸汽做的功則表示為: H= =( 式子中: y y表示抽汽的作功不足系數(shù); r表示任意抽汽級的編號; Z表示抽汽的級數(shù)。顯然,上述功量與1千克蒸汽的簡單焓降有所不同,此功量比純凝汽式汽機內(nèi)蒸汽的焓降要小。因此,為了區(qū)分,我們稱上述功量為等效焓降(又稱等效熱降),表示回熱抽汽式汽機內(nèi)1千克新蒸汽的做功量,又等效為r=1z3.2 抽汽的等效焓降對于一個簡單的熱力系統(tǒng),假設(shè)有一個純熱量q(即沒有工質(zhì)帶入)進入某級加熱器內(nèi),將會使該級加熱器的抽汽減少,即排擠抽汽;被排擠的抽汽有一部分將做功到汽機的出口,另外一部分將做功到后面的各抽汽口后再被抽出用來加熱給水。純熱量的加入使后面的加熱器中

33、增加了抽汽份額,并將會產(chǎn)生做功不足。則把該段加熱器排擠的抽汽返回汽機內(nèi)做的功稱為抽汽的等效焓降,用Hj因此抽汽的等效焓降又可用排擠1千克抽汽的焓降減去某些固定成分來表示7,其通式可寫為H式中 Ar一般取r或r r表示加熱器j后更低的壓力抽汽口的下標。若j是匯集式加熱器,那么Ar都可以用r來代替。若j是疏水放流式加熱器,那么從j級以下直到匯集式加熱器均用r來替換Ar,包括匯集式加熱器,然而在匯集式加熱器以下,不管是疏水放流式還是匯集式加熱器,則都用抽汽效率j表示排擠1kg加熱器抽汽而得到的功量Hj與加入的熱量qj的比值。即:j3.3 等效焓降之間的關(guān)系我們從凝汽器開始來計算等效焓降,一般從低級到

34、高級計算比較方便。但假若我們已經(jīng)理解了等效焓降之間的關(guān)系,這將會使計算變得更加簡捷,可以通過已知的等效焓降來求得更好級的抽汽的等效焓降3.3.1疏水放流式加熱器與其后相鄰加熱器之間的等效焓降關(guān)系疏水放流式加熱器和它后面相鄰的加熱器質(zhì)檢的等效焓降關(guān)系,可以用下圖3.2來分析。(a) (b)圖3.2 相鄰加熱器的聯(lián)接系統(tǒng)不管其后相鄰的加熱器的型式如何,疏水放流式加熱器和其后面相鄰的加熱器之間的等效焓降關(guān)系通式可表示為H它的物理意義為排擠j段抽汽1千克時,從j到j(luò)-1的作功量為(hj-hj-1) kJ/kg,這單位質(zhì)量的排擠抽汽流至到j(luò)-1處只剩下(1-j-13.3.2匯集式加熱器之間的等效焓降關(guān)系

35、圖3.2有No.j和No.m兩個匯集式的加熱器,如下圖3.2它們之間關(guān)系式可表示為:圖3.2Hj=它的物理意義為當j級匯集式加熱器的1千克排擠抽汽返回到汽輪機作功到更低的匯集式加熱器m時,它仍然具有等效焓降Hm。然而從j級至m級的焓降為hj-3.4新蒸汽等效焓降新蒸汽的等效焓降就是新蒸汽的實際做功,即可表示為 Hm=由于當這樣計算時,我們沒有將軸封漏氣及其利用、加熱器的散熱、泵功能量消耗、抽汽器的耗汽等輔助成分的做功損失考慮在內(nèi),因此我們稱此等效焓降為毛等效焓降。那么除去輔助成分的做功損失得到的等效焓降稱為凈等效焓降,可表示為:Hm=h式中:表示軸封漏氣及其利用、抽汽耗功、加熱器的散熱及泵功能

36、量消耗等各種汽輪機的裝置效率,也就是實際循環(huán)效率,可以用新蒸汽等效焓降H比上循環(huán)吸熱量Q求得,即可表示為 i=3.5等效焓降應(yīng)用的基本法則3.5.1概述在火力發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)或設(shè)備中,不管是發(fā)生工質(zhì)和熱量的損失,還是熱量和工質(zhì)被應(yīng)用在系統(tǒng)中,都會影響整個裝置的經(jīng)濟性。一般情況下,我們講工質(zhì)損失產(chǎn)生的同時總會伴隨有熱量的損失,如管道和熱力設(shè)備的散熱損失,汽、水泄漏以及排污和取樣即屬于工質(zhì)和熱量損失。工質(zhì)及熱量被應(yīng)用在熱系統(tǒng)中,其中包括來源于自循環(huán)內(nèi)部的工質(zhì)及熱量,以及循環(huán)外部的工質(zhì)和熱量(簡稱為內(nèi)部熱量、外部熱量)。但是值得注意的是,從熱力學角度分析,對內(nèi)外部熱量的利用對裝置的經(jīng)濟性的影響有著原

37、則性的差別,不能一概而論。通常任何內(nèi)部熱量的利用都會使裝置的效率得到提高;然而外部熱量的利用,除了循環(huán)功增加外,循環(huán)吸熱量也將增加,所以通常會使裝置的效率降低。對于熱系統(tǒng)中的各類熱經(jīng)濟性的問題,我們可以將其分為兩類:第一種指只有熱量變化或者進出系統(tǒng),沒有工質(zhì)的相應(yīng)變化,我們稱之為純熱量變動或進出系統(tǒng),簡稱為“純熱量”;另外一種則指熱量變動的同時還常常伴有工質(zhì)的變動,成為帶工質(zhì)的熱量變動或進出系統(tǒng),簡稱“帶工質(zhì)的熱量”。兩類經(jīng)濟性問題有著質(zhì)的差別,我們應(yīng)分別考慮對待。3.5.2內(nèi)、外純熱量進出系統(tǒng)圖3.3 外部熱量進系統(tǒng)1)外部熱量利用在系統(tǒng)圖3.3 外部熱量進系統(tǒng)對于熱力循環(huán)之外的任意熱量,如

38、電機的冷卻熱量、工藝的預(yù)熱及排煙的熱量,都屬于沒有工質(zhì)變動的外部純熱量,他們流入系統(tǒng)屬于純外部熱量的利用問題。如圖3.3當純外部純熱量qw流入系統(tǒng)時,如果我們將這部分熱量看作是余熱利用進行處理,也就是說只考慮它的做功,而不考慮循環(huán)加進去的熱量的增加。那么裝置的經(jīng)濟性將會因為余熱的利用而得以提高。對于純熱量qw流入系統(tǒng),與等效焓降的性質(zhì)完全相同,所以該熱量的作功即為新蒸汽等效焓降的變化,可按照等效焓降的概念直接寫出。由于熱量利用在能級j上,故新蒸汽等效焓降的增量為H=q注意:此公式應(yīng)用在循環(huán)吸熱量保持不變的前提下。圖3.4 給水泵焓升示意圖2)內(nèi)部熱量進出系統(tǒng)圖3.4 給水泵焓升示意圖對除氧器中

39、排汽余熱的回收利用/給水泵的焓升,及相關(guān)熱力設(shè)備或管道的散熱損失都屬于無工質(zhì)攜帶的內(nèi)部熱量。這類熱量進入系統(tǒng)是指對內(nèi)部純熱量的利用的問題,熱量流出系統(tǒng)則反映純熱量的損失問題。所以,由這些熱量損失引起的做功量的變動便可以利用等效焓降法來計算求得。如圖3.4,bH=b*那么泵功的焓升熱量的回收后的經(jīng)濟效果為:當涉及到內(nèi)部的純熱量流出系統(tǒng)時,可以利用等效焓降法原理按照其所處的能級求出這部分熱量引起的熱經(jīng)濟性的降低和做功的損失,其計算過程和內(nèi)部熱量的利用基本一樣,只是它們一個表示經(jīng)濟性的提高和做功的增加,另外一個表示經(jīng)濟性的降低及做功的減少。那么,其裝置的經(jīng)濟性相對降低3.5.3攜帶工質(zhì)的內(nèi)、外熱量出

40、入熱系統(tǒng)攜帶有工質(zhì)的熱量,不管是內(nèi)部熱量還是外部熱量,熱量進出系統(tǒng)的同時,攜帶著的相關(guān)工質(zhì)也進出系統(tǒng)。所以,對這種問題處理和純熱量的處理過程有些不同,使用等效焓降法計算時不可忽略系統(tǒng)工質(zhì)的變動。1) 蒸汽攜帶熱量流進系統(tǒng)如圖3.4所示,份額為份額為f且具有h為了確定工質(zhì)攜帶著熱量流入系統(tǒng)時引起裝置經(jīng)濟性和做功的變動,一般把該熱量分兩方面來分別分析研究:一方面是指純熱量f(hf-hj);另外方面則是帶工質(zhì)的熱量(fhj)。因為純熱量利用在抽汽效率為j的能量級上,所以可用等效焓降的概念進行處理,從而求得做功量為f(hf-hj)H=f裝置的經(jīng)濟性的相對變化為 i=HH+H2) 熱水攜帶熱量流入系統(tǒng)不

41、管是內(nèi)部的熱水還是外部熱水流進系統(tǒng),都有兩種進入方式:第一種就是從疏水的管路流入,另外一種就是從主凝結(jié)水的管路進入系統(tǒng)。但是因為熱水從不同的地點進入,其所形成的經(jīng)濟效果和使用的計算方法也不完全相同當熱水從主凝結(jié)水的管路進入系統(tǒng)時,焓值為hf、份額是f的熱水從j級加熱器的主凝結(jié)水的管路流入,可將進入系統(tǒng)的熱量分為兩個部分來分析計算熱水攜帶熱量進入系統(tǒng)而造成做功和裝置熱經(jīng)濟性的變動:第一部分指純熱量流入f(hf-hwj),第二部分指帶工質(zhì)的熱量fhwj。易于發(fā)現(xiàn),純熱量流入系統(tǒng)時造成的做功變動的問題和等效焓降的概念是一致的。又因為該部分熱量作用在抽汽效率為H=裝置的經(jīng)濟性的相對變化為:當熱水通過疏

42、水管道進入系統(tǒng),焓值為hf、份額是f的熱水從j級加熱器的疏水管道流入系統(tǒng)時,同樣可將進入系統(tǒng)的熱量分為兩個部分來分析計算熱水流入系統(tǒng)而造成做功和裝置熱經(jīng)濟性的變動:第一部分是指純熱量f(hf-帶工質(zhì)的熱量為fhsj,沿著疏水管路逐級自流,在j-1級到m級加熱器分別放出熱量rr,所以作功為fmj-1rr。當該熱水進入加熱器m總的作功為H=裝置的經(jīng)濟性相對變化為3) 帶工質(zhì)的熱量流出系統(tǒng)熱力設(shè)備及其系統(tǒng)內(nèi)存在的工質(zhì)泄漏和為了保證外部需要而提供的帶工質(zhì)的熱量,都是屬于帶工質(zhì)的熱量流出系統(tǒng)。其存在的形式既可以是熱水(疏水或者給水),也可以是蒸汽。帶工質(zhì)的熱量流出系統(tǒng)的定量分析計算公式是帶工質(zhì)的熱量流入

43、系統(tǒng)定量公式的一個簡單特例,也就是說使系統(tǒng)的計算公式中的純熱量等于零就可以了。則其做功損失表示公式可以寫成:H=裝置的熱經(jīng)濟性的相對降低為:此公式表示蒸汽流出系統(tǒng)造成f的工質(zhì)損失,為了保持系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的平衡,必然需要從凝汽器補充進相同數(shù)量的化學補充水,故流出系統(tǒng)的蒸汽是直接送達凝汽器的汽流,其所造成的工質(zhì)損失為值得注意的是上述公式均指是適用于從汽輪機本體流出系統(tǒng)的蒸汽。如果從系統(tǒng)的其他地方流出系統(tǒng)的蒸汽,其所產(chǎn)生的作功損失不能使用該公式,應(yīng)依據(jù)系統(tǒng)的具體情況而定,查找蒸汽從汽輪機本體流出的源頭,按照汽輪機本體源頭的各項參數(shù)流出系統(tǒng)用上述公式來計算做功損失,然后再減去由蒸汽沿系統(tǒng)而發(fā)生的熱量變遷引

44、起的作功變化(功量變化可使用等效熱降計算),這才應(yīng)該是該蒸汽的作功損失。給水帶熱量流出系統(tǒng)的定量公式就是將熱水攜帶熱量進入主凝結(jié)水系統(tǒng)公式中的純熱量(hf-H=裝置的熱經(jīng)濟性相對降低為上述公式表示給水流出系統(tǒng)造成f千克的工質(zhì)損失,為了維持系統(tǒng)工質(zhì)的平衡狀態(tài),必然需要從凝汽器補充進相同數(shù)量的化學補充水,那么將相應(yīng)增加相同質(zhì)量的流過1至j級加熱器的水量,該過程將會增加吸熱fr=1疏水攜帶熱量流出系統(tǒng)的定量分析公式是另熱水攜帶熱量流進疏水系統(tǒng)公式中的純熱量(hf-hsjH=綜上可知,帶工質(zhì)熱量出系統(tǒng)和進系統(tǒng)的定量分析公式是通用的。從熱力過程可知工質(zhì)攜帶熱量出系統(tǒng)不存在純熱量部分,所以出系統(tǒng)的定量公式

45、需要取消進系統(tǒng)公式中的純熱量項。3.6再熱機組的變熱量等效焓降根據(jù)再熱機組的熱力系統(tǒng)圖可知,系統(tǒng)中高壓缸內(nèi)的排汽在再熱器前后分成兩段,再熱前的稱為再熱冷段,則再熱后的稱為再熱熱段。由于再熱器的存在以及蒸汽流經(jīng)再熱器時進行吸熱的原因,使等效焓降的計算及其應(yīng)用于非再熱機組有所不同。這些差別集中體現(xiàn)在再熱冷段及其以上區(qū)段,因為流進這些區(qū)段的抽汽當發(fā)生排擠抽汽時都將流過再熱器而進行再吸熱。由此出現(xiàn)兩個問題,一方面當排擠抽汽進行再吸熱時它將與等效焓降中保持熱量不變的基本要求相矛盾;另外一方面,排擠抽汽的做功不僅包含添加的純熱量qj對于以上再熱機組等效焓降中的注意點,我們主要采取兩方面的解決措施:一種是恢

46、復循環(huán)吸熱的真實性,使它隨系統(tǒng)的變動而變,這樣的等效焓降稱之為再熱機組的變熱量等效焓降;另外一種也就是繼續(xù)維持循環(huán)吸熱量Q的不變,也就是定熱量的等效焓降。但我們真正處理相關(guān)問題時常采用變熱量的等效焓降法。3.6.1變熱量的等效焓降實踐證明運用定熱量等效焓降法進行分析計算的原則及其計算結(jié)果是完全正確的,但是同時存在概念比較抽象、運用常規(guī)計算方法計算裝置的效率工作量較大等缺點。因此常采用變熱量的等效焓降法來避免以上缺點,從而確定外置式蒸汽冷卻器系統(tǒng)中的等效焓降。變熱量的等效焓降就是指順其自然,恢復真實的循環(huán)吸熱,使之隨著系統(tǒng)變化而變化。這樣可使計算過程和常規(guī)計算時的方法及習慣保持一致,使問題既可維

47、持等效焓降分析的準確、簡捷的特色,又使問題變得直觀易懂。由于再熱熱段之后任何的排擠抽汽都不會影響流過再熱器的份額zr H然而再熱冷段至新蒸汽之間發(fā)生排擠單位抽汽時,這些蒸汽將流過再熱器而進行再吸熱,則蒸汽返回汽機的實際做功為 H值得注意的是,這是蒸汽返回汽輪機的實際做功,不僅包括排擠1kg蒸汽所需加入熱量的做功,而且還包括排擠抽汽引起再熱器吸熱增量的作功,。所以再熱冷段以上出現(xiàn)任何排擠抽汽(包括增加抽汽),都將改變再熱器中的蒸汽份額,也就是會改變再熱器的吸熱量。這就是所謂變熱量的含義。讓循環(huán)吸熱量自然變動而求得的抽汽等效熱降稱之為變熱量等效熱降。為了區(qū)別于定熱量等效焓降Hj,我們用符號 H3.

48、6.2本機組變熱量等效焓降計算安慶電廠1000MW超超臨界機組在THA工況下變熱量等效焓降計算(相關(guān)參數(shù)見表2.1、2.2、2.3和2.4,系統(tǒng)見圖2.1)。1) 抽汽的等效焓降Hj0和抽汽效率H1HHHHHHHH10=70=H72) 再熱冷段以上排擠1kg蒸汽所造成的再熱器吸熱增量計算Qzr-93) 新蒸汽等效焓降計算新蒸汽毛等效焓降HH各種附加成分引起的損失7=外置式蒸汽冷卻器做功損失:w=新蒸汽等效焓降HH=循環(huán)吸熱量 Q=汽輪機裝置效率 誤差校核=i-與定熱量等效焓降法、常規(guī)方法計算結(jié)果基本完全一致,故計算較為準確。第四章 熱力系統(tǒng)的定量分析4.1概述現(xiàn)代汽機的熱力系統(tǒng)為了不斷提高機組

49、的可靠性、經(jīng)濟性以及安全性,機組的參數(shù)的不斷提高,并且中間再熱得到廣泛應(yīng)用,從而使得機組的熱力系統(tǒng)變的越來越復雜,其成分越來越多。熱系統(tǒng)通常包括以下部分:補給水系統(tǒng)、回熱系統(tǒng)、排污及其利用系統(tǒng)、軸封滲漏及其利用系統(tǒng)、廠用蒸汽系統(tǒng)、自動軸封和抽氣系統(tǒng)、減溫減壓系統(tǒng)、除氧器的聯(lián)結(jié)系統(tǒng)、噴水減溫系統(tǒng)等。所有的系統(tǒng)對機組的熱經(jīng)濟性有著很大的影響。而系統(tǒng)的定量分析就是為了了解這些系統(tǒng)對熱經(jīng)濟性影響的特點或規(guī)律,分析其中的影響因素,確定其數(shù)量的大小,樣就為熱力系統(tǒng)正確運行提供了指導,使熱力系統(tǒng)的節(jié)能潛力得以充分挖掘。本文具體定量分析以下熱力系統(tǒng)異常運行方式:系統(tǒng)不明泄漏(由除氧器泄漏、由汽包泄漏、由主蒸汽

50、管道泄漏)、過熱器噴水(減溫水來自給水泵出口分流或最高加熱器出口分流的系統(tǒng))、再熱器噴水減溫系統(tǒng)(減溫水來自給水泵出口分流或高壓加熱器出口分流的系統(tǒng))、疏水旁路、注入式給泵密封水系統(tǒng)凝結(jié)水漏入、加熱器端差和凝結(jié)水過冷度、散熱損失、加熱器停運(汽側(cè)切除)、高加旁路泄漏。4.2過熱器噴水的定量分析4.2.1概述噴水減溫由于具有結(jié)構(gòu)比較簡單、調(diào)溫幅度較大且惰性較小等有點,使其在現(xiàn)代火電機組的過熱器上得到了廣泛的應(yīng)用。但是,由于其在再熱器上噴水減溫會大大降低機組的熱效率,因此在再熱器的氣溫調(diào)節(jié)上一般不用噴水減溫,只是作為再熱器輔助性的微調(diào)或事故噴水來使用8。噴水減溫系統(tǒng)作為熱力系統(tǒng)的一個重要組成部分,

51、其聯(lián)結(jié)方式會直接影響到熱循環(huán)的狀態(tài),從而影響到整個熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性。所以,噴水減溫系統(tǒng)的定量分析是指導系統(tǒng)設(shè)計、運行及合理改造的技術(shù)依據(jù),同樣,也是節(jié)能分析的一個重要方面。bajbaNO.9 NO.8 NO.7 NO.6 NO.9 NO.8 NO.7 NO.6ab圖4.1 過熱器的噴水減溫系統(tǒng)過熱器的噴水減溫系統(tǒng)依據(jù)其減溫水的來源可以分為兩種(如圖4.1):一種是減溫水來自給水泵的出口分流,分流部分不流經(jīng)高加,所以減少了回熱抽汽,從而降低了回熱程度,使熱經(jīng)濟性得到降低;另外一種就是減溫水來自最高級加熱器的出口分流,則該系統(tǒng)對熱力循環(huán)沒有影響,若忽略鍋爐內(nèi)部的一些微小變化,那么熱經(jīng)濟性將沒有任

52、何變化。減溫水來自給水泵出口的系統(tǒng),如圖4.1(a)所示。由于噴水減溫,分流量ps不經(jīng)過6、7、8號高壓加熱器,減少了其回熱抽汽。(1)噴水使新蒸汽等效焓降增加H=PS2)循環(huán)吸熱量增加Q=3)裝置經(jīng)濟性相對降低4)熱耗率升高q=q5)標準煤耗率增加6)全年標準煤耗增量Bb=BB4.3 再熱器噴水的定量分析4.3.1概述再熱器噴水的熱力過程是沿再熱壓力線定壓吸熱蒸發(fā)、過熱,然后進入汽輪機中、低壓缸中膨脹作功,這是一個非再熱的中參數(shù)或者比中參數(shù)更低的循環(huán),其熱經(jīng)濟性比超高參數(shù)的循環(huán)要低很多。由于加入?yún)?shù)較低、熱經(jīng)濟性較差的非再熱循環(huán),必定會降低整個再熱循環(huán)的熱經(jīng)濟性,值得注意的是,再熱器進行噴水

53、將大大降低機組的熱經(jīng)濟性。所以,我們一定要加強管理和維護再熱器的事故噴水,不能將其作為主要的調(diào)溫手段使用。另外,加強改造完善不合理的調(diào)溫方式及其系統(tǒng),將顯著改善并增強機組的節(jié)能效果9。4.3.2本機組再熱器噴水減溫計算圖4.2 再熱器噴水系統(tǒng)再熱器進行噴水會大大降低機組的熱經(jīng)濟性,并且隨著噴水分流地點的不同還會有所不同10。再熱器的噴水分流一般有兩種方式:其一就是從最高壓力級的加熱器的出口進行分流;另外一種就是從給水泵的抽頭進行分流。對兩種方式造成經(jīng)濟性的降低進行定量分析如下:圖4.2 再熱器噴水系統(tǒng)1)從高壓加熱器出口分流的定量分析對于噴水從高壓加熱器出口分流的系統(tǒng)(如圖4.2(1),再熱器

54、的噴水不影響回熱抽汽,但由于噴水份額ps新蒸汽等效焓降減少H=psh循環(huán)吸熱量減少Q(mào)=再熱器噴水引起裝置的熱經(jīng)濟性相對降低由于H=Q,所以機組熱耗率增加q=q標準煤耗率增加2)噴水從給水泵抽頭分流的定量分析對于噴水從給水泵抽頭分流的系統(tǒng)(如圖4.2(2),由于份額ps為再熱器噴水不經(jīng)過高壓加熱器及其產(chǎn)生的汽流不經(jīng)過汽輪機的高壓缸新蒸汽等效焓降減少H=循環(huán)吸熱量減少Q(mào)=-9.064040429 裝置的熱經(jīng)濟性相對降低機組熱耗率增加q=q標準煤耗率增加4.4 系統(tǒng)的不明泄漏系統(tǒng)泄漏相當于上文涉及到的帶工質(zhì)的熱量出系統(tǒng)的情況。本論文則集中計算分析三種情況的泄漏:除氧器內(nèi)飽和水泄漏、給水管道的泄漏以及

55、主蒸汽管道的泄漏。(設(shè)f4.4.1除氧器內(nèi)飽和水的泄漏當除氧器內(nèi)的飽和水發(fā)生泄漏時,為了繼續(xù)維持系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的平衡,必須向凝汽器內(nèi)補充一定量的水。那么補充水將經(jīng)過五臺低加、一臺除氧器,那么作功將增加,做功的增加量即為新蒸汽的等效焓降減少量。新蒸汽等效焓降降低 H=裝置的熱經(jīng)濟性相對降低熱耗率增加q=q標準煤耗率增加4.4.2給水管道的泄漏當給水管道泄漏,也必須向凝汽器內(nèi)補充一定量的水,作功損失即給水經(jīng)過五臺低加、一臺除氧器和三臺高加的焓升。新蒸汽的等效焓降下降H=裝置的熱經(jīng)濟性下降熱耗率增加q=q標準煤耗率增加4.4.3 主蒸汽管道的泄漏新蒸汽等效焓降下降H=裝置的熱經(jīng)濟性下降熱耗率增加q=q標

56、準煤耗率增加各類泄漏具體參數(shù)可見表4-1表4.1 泄漏參數(shù)整理項目H(kJ/kg)q(kJ/(kwh)bb(g/(kw除氧器飽和水泄漏3.570.2618.950.71給水管道的泄漏11.620.8661.962.32主蒸汽管道泄漏34.382.58186.516.98綜上可知,系統(tǒng)的不明泄漏會給機組造成較大的熱經(jīng)濟性損失,所以,在日常生產(chǎn)運行中我們需要及時關(guān)注機組有無泄漏,尤其是主蒸汽管道泄漏。這也為機組節(jié)能分析及改造、運行人員的考核提供了依據(jù)。4.5 疏水旁路當機組在運行中遇到緊急情況或發(fā)生運行事故時,疏水就無法正常逐級自流,而是通過疏水旁路流至凝汽器,由此造成冷源損失增大。在這個過程中,

57、新蒸汽等效焓降降低H=裝置的熱經(jīng)濟性降低熱耗率升高q=q標準煤耗率增加4.6 注入式給泵密封水系統(tǒng)凝結(jié)水漏入凝結(jié)水漏入給泵密封水系統(tǒng)相當于凝結(jié)水漏入除氧器。設(shè)注入式給水泵漏入凝結(jié)水份額為xl=1%。這部分凝結(jié)水將不流經(jīng)低壓加熱器,作功增加。凝結(jié)水進人除氧器,作功損失。詳細分析新蒸汽等效焓降增加H=循環(huán)吸熱量增加 Q=裝置熱經(jīng)濟性下降熱耗率升高q=q標準煤耗率增加4.7 加熱器端差和凝結(jié)水過冷度的定量分析4.7.1概述熱力系統(tǒng)是由若干基本設(shè)備和連接管道及其附件組成的,表示系統(tǒng)工質(zhì)循環(huán)過程中熱量的利用以及能量的轉(zhuǎn)換,集中反映了機組熱經(jīng)濟性的高低以及生產(chǎn)過程中能量轉(zhuǎn)換的技術(shù)完善程度。加熱器是構(gòu)成熱力

58、系統(tǒng)的主要設(shè)備之一,對電廠的熱經(jīng)濟性有著較大的影響,一般組成包括高加、低加以及除氧器。同樣回熱加熱器對機組的熱經(jīng)濟性有著較大的影響,具體主要表現(xiàn)在加熱器的端差(其中包括運行中的加熱不足)、散熱損失、切除加熱器以及給水部分旁路、壓損等因素對熱經(jīng)濟性的影響。定量分析這些因素對機組熱經(jīng)濟性的影響有助于系統(tǒng)的節(jié)能改造、熱力設(shè)備的完善以及加強完善機組的運行操作和管理,對提高機組的熱經(jīng)濟性有著非常重要的影。加熱器端差表示加熱器汽側(cè)的抽汽壓力對應(yīng)的飽和溫度與加熱器出口水溫之差。加熱器熱交換過程在T-S圖上的表示方式(如圖4.3),過程線1-2表示給水被加熱的升溫過程;3-4表示加熱蒸汽的凝結(jié)過程;t則表示加

59、熱器的端差。在機組設(shè)計中有根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟選定的端差,而在設(shè)備運行中,運行端差的出現(xiàn)則是由于各種原因造成給水加熱不足而導致的。盡管沒有造成明顯的熱損失,但端差的存在和變化增加了熱交換的不可逆性,使之產(chǎn)生了額外的冷源損失,降低了裝置的熱經(jīng)濟性,我們需借助等效焓降對其進行定量分析11。圖4.3 加熱器端差在TS圖上的表示 圖4.4 加熱器No.j的端差 圖4.3 加熱器端差在TS圖上的表示 圖4.4 加熱器No.j的端差圖4.4代表有端差j加熱器No.j(以熱焓表示)的示意圖,j可以表示加熱器No.j在運行過程中出現(xiàn)的給水加熱不足。顯而易見,這個加熱不足或端差將使No.j+1級加熱器的抽汽熱量增加j。

60、按等效熱降原理,該抽汽熱量的增加,將使新蒸汽的作功損失j端差H=由此引起裝置效率的相對降低為4.7.2 端差定量分析的具體計算假設(shè)各級加熱器的端差減少1)第9號加熱器端差減少9對熱經(jīng)濟性新蒸汽等效焓降下降H=循環(huán)吸熱量降低Q=裝置的熱經(jīng)濟性相對提高熱耗率下降q=q標準煤耗率下降2)第8號加熱器端差減少8對熱經(jīng)濟性新蒸汽的等效焓降下降H=循環(huán)吸熱量減少量Q=裝置的熱經(jīng)濟性相對提高熱耗率下降q=q標準煤耗率下降3)第7加熱器端差減少7新蒸汽等效焓降增加H=循環(huán)吸熱量減少Q(mào)=裝置的熱經(jīng)濟性相對提高熱耗率下降q=q標準煤耗率下降4)第5號加熱器端差減少5對熱經(jīng)濟性新蒸汽等效焓降增加H=裝置的熱經(jīng)濟性相

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