大型汽輪機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析

哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司大型汽輪機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析哈汽研究院祝海義概要噴嘴調(diào)節(jié)和全周進(jìn)汽比較配汽方式比較調(diào)節(jié)閥重疊度影響定滑運(yùn)行方式比較結(jié)論主要內(nèi)容汽輪機(jī)在設(shè)計(jì)工況下工作效率高，在變工況下工作效率降低。本文以超超臨界600MW汽輪機(jī)為例，討論汽輪機(jī)配汽方式、閥門重疊度對汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性影響，同時討論超超臨界1000MW噴嘴調(diào)節(jié)與全周進(jìn)汽比較和1000MW與600MW經(jīng)濟(jì)性比較。一.概要

定壓：主汽壓力始終為25MPa；4V起滑，在110%負(fù)荷主汽壓力為25MPa，30%負(fù)荷主汽壓力5.941MPa。3V起滑，在100-110%負(fù)荷主汽壓力為25MPa，30%負(fù)荷主汽壓力6.589MPa。2V起滑，在80-110%負(fù)荷主汽壓力為25MPa，30%負(fù)荷主汽壓力8.530MPa。二.定滑運(yùn)行方式比較二.定滑運(yùn)行方式比較滑壓調(diào)節(jié)，低負(fù)荷時主汽壓力低、相應(yīng)鍋爐壓力降低，可用用變速給水泵降低紿水泵轉(zhuǎn)速降低出口壓力，從而泵的耗功變少。但由于主汽壓力降低，汽輪機(jī)的整個循環(huán)效率降低滑壓運(yùn)行時，在相同的負(fù)荷3閥起滑的主汽壓力比2閥起滑的主汽壓力低，相應(yīng)給水泵耗功少，但由于主汽壓力降低使整個循環(huán)熱效率低。同理，4閥起滑的主汽壓力比3閥起滑的主汽壓力更低，相應(yīng)給水泵耗功更少，但整個循環(huán)熱效率更低。不同滑壓方式在各個負(fù)荷下的經(jīng)濟(jì)性如何主要看循環(huán)效率降低與給水泵耗功減少誰占優(yōu)勢。二.定滑運(yùn)行方式比較工況定壓2閥開始滑壓3閥開始滑壓4閥開始滑壓主汽壓力熱耗主汽壓力熱耗增加主汽壓力熱耗增加主汽壓力熱耗增加MPa/MPa%MPa

%MPa

%vwo25.000基準(zhǔn)25.0000.00025.0000.00025.0000tha25.000基準(zhǔn)25.0000.00025.0000.00022.6180.19480%tha25.000基準(zhǔn)25.0000.00019.7400.15717.8530.41775%tha25.000基準(zhǔn)23.353-0.23318.425-0.00116.6620.27250%tha25.000基準(zhǔn)15.118-1.57311.849-1.10210.706-0.72740%tha25.000基準(zhǔn)11.824-2.0959.219-1.5158.324-1.06330%tha25.000基準(zhǔn)8.530-2.9636.589-2.1635.941-1.569二.定滑運(yùn)行方式比較2V開始滑壓在全負(fù)荷區(qū)內(nèi)效率最高二.定滑運(yùn)行方式比較效率高，流量特性差，負(fù)荷不穩(wěn)效率低，流量特性好，負(fù)荷穩(wěn)定三.調(diào)節(jié)閥重疊度影響綜合考慮效率和流量特性三.調(diào)節(jié)閥重疊度影響四.配汽方式比較

部分進(jìn)汽噴嘴調(diào)節(jié)全周進(jìn)汽節(jié)流調(diào)節(jié)旁通調(diào)節(jié)運(yùn)行方式定壓、滑壓、定-滑-定節(jié)流或滑壓負(fù)荷超過額定或一次調(diào)頻用途大功率帶基本負(fù)荷兼調(diào)峰汽輪機(jī)；中小容量功率較小和功率大帶基本負(fù)荷多用于小型混壓式工業(yè)汽輪機(jī)和艦用汽輪機(jī)優(yōu)點(diǎn)采用了調(diào)節(jié)級，級后溫度相對較低，高壓汽缸和轉(zhuǎn)子條件大為改善變工況時機(jī)組內(nèi)部溫度變化小，對改善機(jī)組熱應(yīng)力有利彌補(bǔ)上述全周進(jìn)汽節(jié)流調(diào)節(jié)機(jī)組滑壓運(yùn)行的缺點(diǎn)缺點(diǎn)大功率機(jī)組的調(diào)節(jié)級設(shè)計(jì)難度較大，百萬采用了雙流節(jié)流損失大開啟后效率降低；一次調(diào)頻時啟動頻繁TRL余量實(shí)現(xiàn)最后一個調(diào)節(jié)閥節(jié)流、提高壓力等級過載閥或超壓噴嘴調(diào)節(jié)全周進(jìn)汽用途廣一般用于600MW以上大機(jī)組，帶基本負(fù)荷運(yùn)行方式變壓滑壓節(jié)流5%滑壓滑壓+過載閥能否調(diào)峰能靠鍋爐能能一次調(diào)頻能不能能能運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性較好較差最差較好四.配汽方式比較五、噴嘴調(diào)節(jié)和全周進(jìn)汽比較五、噴嘴調(diào)節(jié)和全周進(jìn)汽比較節(jié)流+過載閥與噴嘴調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)節(jié)流+過載閥鍋爐和管道壓力提高81%負(fù)荷率，1000MW與600MW熱耗相當(dāng)負(fù)荷率高于81%，1000MW機(jī)組熱耗占優(yōu)勢負(fù)荷率低于81%，600MW兩排汽機(jī)組優(yōu)勢明顯五、噴嘴調(diào)節(jié)和全周進(jìn)汽比較600MW等級超超臨界，調(diào)峰性能好，應(yīng)該成為主力機(jī)型；600MW機(jī)組運(yùn)行應(yīng)該在兩閥點(diǎn)滑壓運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)性好；節(jié)流調(diào)節(jié)和噴嘴調(diào)節(jié)都是成熟的技術(shù)，各有優(yōu)缺點(diǎn)；1000MW超超臨界機(jī)組更適合帶基本負(fù)荷，才能發(fā)揮降低熱耗的作用，應(yīng)該爭取按基本負(fù)荷調(diào)度。六、結(jié)論六、結(jié)論噴嘴調(diào)