汽轮机变工况运行的经济性和安全性核算
300MW汽轮机变工况经济运行分析
由于 主蒸 汽 参 数 选 择 不 当 和 变 化 范 围较 大 , 机 汽 热耗 率 指 标 在变 工 况 运 行 时甚 至 不 如 2 0 0 MW 机
n l ss h s p p rc n i e s ta e o e ai n mo e o e u i u d rt e c re tst ain i i ai n l a y i ,t i a e o sd r h tt p rt d ft nt n e u r n i t s r t a h o h h u o r o
Z a h n h oZ e g—h n Z o gJn o g , h n ig—l n 2 i g a
(1 lc ia E g er gC l g f uzo n e i , uyn 5 0 3G i o , hn ; .Eetcl ni ei o eeo i uU i r t G i g5 0 0 uz u C ia r n n l G h v sy a h 2 G i o l t cPw r et&R sa hIstt, u a g 5 0 2G i o ,hn ) . uz uE e r o e s h ci T eer ntue G i n 0 0 uz u C ia c i y 5 h
摘 要 : 30 某 0 MW 火 电 机 组 为 例 , 过 理 论 和 试 验 分 析 认 为 该机 组 目前 状 况 下 运 行 方 式 不尽 合 理 , 工 况 运行 时 通 变
经济性较差 , 然后针对机组调峰 运行 负荷 点提 出主蒸汽参数运行推荐值 , 这将 有利于该机组 经济性 的改善 , 同型 对
o h n te o o n a e t i au fp o t n f rt e s me tpe o n t ft e u i c n my a d h s c ra n v e o r mo o o h a y fu i. l i K e o ds se m u b n y w r : ta tr i e;v ra l p r to o d t n; c no i p r to a ib e o e a n c n i o e o m c o e ain i i
电厂汽轮机组变负荷运行安全经济性分析
电厂汽轮机组变负荷运行安全经济性分析摘要:汽轮机组变负荷运行通常采用定压和滑压行两种运行方式,不同机组、不同运行方式都会对运行安全与经济性产生影响。
要提升运行质量,就要对相关问题做分析研究。
本文对机组变负荷下的定压和滑压行两种运行方式做安全与经济性两方面的对比分析。
关键词:电厂汽轮机组;变负荷运行;安全性;经济性;分析1.背景与现状国家经济发展与政策调整,使电力分配发生很大改变,随着电力负荷峰谷差值加大,大容量汽轮机组开始变负荷运行,使研究更加紧迫。
大型的汽轮机变工况运行时,不同机组运行方式和初压等参数对机组安全、经济性有很大影响。
变工况状态下,汽轮机有定压和滑压行两种运行方式。
定圧运行由于在部分负荷存在较大节流损失与效率降低,在过去小机组上较多采用。
如今汽轮机变负荷状态多使用滑压运行,不过相关资料表述,20-66万千瓦汽轮机在低负荷运行情况下采用滑压方式能实现良好运行热效率。
但电厂机组在一些负荷状态下,滑压所提高机组内效率与降低的水泵能耗所带来的经济性远不够抵偿循环热效率下降损失。
近年来为了兼顾电网负荷调峰需求、热经济性与安全性,大容量、高参数机组多采用复合滑压运行方式,获得了良好效益。
2.滑压运行与定压运行比较2.1定压运行是在进汽参数如新蒸汽压力、湿度不变的前提下,改变进汽调节阀开度调节机组负荷的运行方式。
汽轮机的滑压运行是指汽轮机在改变负荷过程中,调速汽门开度不变,保持进汽面积不变,而通过锅炉调节改变蒸汽压力的一种运行方式。
2.2机组变负荷时,由于主蒸汽温度及再热蒸汽温度变化小,所以金属部件的温度变化相应减小,从而降低了部件的热应力,能较快地进行增减负荷,提高了机组对负荷的适应能力,延长了部件的使用寿命。
2.3减少给泵功耗,机组若采用滑压运行,当负荷降低时,锅炉给水流量减少,压力降低,因而,给泵可在较低转速下运行,从而降低了给泵功耗。
由此可见,滑压运行使机组带负荷时热效率提高,高压汽轮机热应力减小。
汽轮机滑压运行的经济性与安全性分析
汽轮机滑压运行的经济性与安全性分析摘要:随着人们生活水平的提高,人们对电力需求越来越大,夏冬季节更是居民用电的高峰期,对电力的需求更高,电网根据居民用电量调节电网压力,为居民及时供电。
汽轮机使用滑压运行的方式,调压方式比较灵活、安全性高,因此广泛应用在电网机组调峰运行中。
本文主要简单概述了滑压调节定义以及汽轮机滑压运行的经济性和安全性。
关键词:电网;汽轮机;滑压运行;经济性;安全性引言:随着科学技术的发展,各种先进的技术和设备广泛应用在电网中,极大地提高了电网运行的效率和质量。
但是电网运行的峰谷差值却越来越大,定压运行的方式不仅无法满足居民用电需求,而且还造成巨大的电力浪费。
大型汽轮机组滑压运行方式,可以根据电网实际需求,任意调节从而达到节能的目的。
这种运行方式的安全性和灵活性都比定压运行方式好,因此广泛应用在电厂中。
但是滑压运行方式的还存在一定的分歧,主要体现在调压过程中,是否要打开全部的调节阀,目前大多数电厂在运行时都是全部打开调节阀。
本文主要从经济性和安全性分析,对汽轮机滑压运行方式进行分析。
一、滑压调节概念对滑压调节的概念,目前国内外还没有一个明确的定义。
普遍的一个说法是汽轮机滑压调节时,无论电网处于什么状态下,必须打开所有调节阀,让主汽温度保持不变,通过锅炉调节主汽流量和压力,从而达到节能的目的。
滑压调节的方式有三种:其一,纯滑压运行:这种运行方式不需要调节级,调节汽门全部打开,全部依靠锅炉出口蒸汽压力和流量的变化达到调节电力机组运行负荷需求。
其二,节流滑压运行方式:这种运行方式也不需要调节级,节流调节阀门调小5%—15%。
其三,复合滑压运行。
这种滑压运行方式根据负荷的不同采取不同的调节方式。
在80%-95%额定负荷以上的高负荷运行区域实行定压运行方式;50%-80%额定负荷低压负荷运行区域实行滑压运行方式;在25%-50%额定负荷运行区域又实行定压运行方式。
第三种运行方式更加灵活,因此广泛应用在电网中。
浅析汽轮机运行的经济性
浅析汽轮机运行的经济性摘要:目前全球能源都处于极度短缺的状态下,在这种情况下,电厂作为能源的消耗大户,其生产过程中的两个最大耗能设备即锅炉和汽轮机运行的经济性则越来越受到重视。
汽轮机运行的经济性受到较多因素的影响,所以在其运行过程中需要对其在燃料的使用上尽量做到节省,以最少的燃料生产出更多的电能,从而达到节能增效的目的,使发电的成本得到有效的降低,提高汽轮机运行的经济性。
该文分析了影响汽轮机经济运行的主要因素,并进一步对强化汽轮机优化运行的具体措施进行了具体的阐述。
关键词:汽轮机经济性注意事项目前节能已成为全社会的共同话题,能源是国家得以强大,社会得以持续发展的基础,所以面对当前能源的短缺,节能是推动经济快速发展的源动力。
汽轮机属于蒸汽动力设备,其对燃料和水的消耗较大,所以在汽轮机运行过程中节省燃料及水的利用,从而降低生产成本,提高汽轮机运行的经济性,这是提升电厂经济效益非常手段。
1 影响汽轮机经济运行的主要因素1.1 负荷汽轮机组在运行时,其要想保持在最经济的状态,则需要使其额定负荷和运行参数维持在设计的值范围内,这时可以保证运行时所产生的损失处于最小,从而达到经济运行的最大化。
但一旦机组运行时偏离额定负荷或是运行参数产生偏离时,其运行的工况则会发生变化,导致节流损失增大,从而降低机组运行的经济性。
1.2 真空系统的运行情况真空系统正常运行时,可以在其规定的额度的进汽量前提下,达到发动机的最佳出力状况,一旦真空降低,则会导致有效的蒸汽含量减少,从而导致出力下降,如果想维护出力处于正常的水平,则需要加大进汽量,从而导致过多的汽损耗量,使机组运行的经济性降低。
1.3 回热系统的运行情况回热系统运行时对其影响的因素很多,而当加热器端差增大,旁路泄漏、停运、无水位运行等情况发生时,都会导致回热系统处于不正常的工作状态,从而使上一级部分蒸汽流入到下一级当中,导致机组的热经济性降低,冷源损失增大,需要增加吸热量,从而导致生产成本的增加。
第三章 汽轮机的变工况特性-第四节 滑压运行的经济性与安全性
(3.4.1) 以上式中,、为设计工况下扣除进汽机构节流损失后的第一级前压力和 热力学温度;、是部分负荷时扣除进汽机构节流损失后节流配汽定压运 行机组与滑压运行机组第一级前的热力学温度,等于图中的与加上 273o。由式(3.4.1)可见,由于<,故必然<。
上述三种机组都以表示1kg蒸汽在锅炉内的吸热量;W表示1kg蒸汽 在整个汽轮机内所作的内功;与表示高压缸与中低压缸的有效比焓降; 表示机组的绝对内效率。忽略回热抽汽后W=+,则
第四节 滑压运行的经济性与安全性
进入80年代以来,随着国家经济政策的调整,我国的用电结构有了 很大变化,这表现在轻工业和市政生活用电量不断上升。由于总发电量 增长很快,重工业的夜间用电量所占比重逐步相对减小,因而大电网的 日夜负荷峰谷差已由原来的20%升至30%50%以上,而且还要上升(发 达国家的峰谷差已达50%75%)。近10年各大电网新装的主要是125Mw 以上的大容量机组,大容量机组在电网中的比例越来越大.这就迫使大 电网必须用大容量机组进行调峰。
汽轮机有两种运行方式,一是定压远行方式,一是滑压运行方式, 大容量汽轮机调峰时,采用滑压运行方式,在安全性和负荷变化灵活性 上,都优于定压运行方式,一定条件下的经济性也优于定压运行方式。
一、滑压运行方式
汽轮机滑压运行时,调节汽门全开或开度不变。根据负荷大小调节 进入锅炉的燃料量、给水量和空气量,使锅炉出口汽压和流量随负荷升 降而升降,但出口汽温不变,因此汽轮机的进汽温度维持额定值不变, 而进汽压力与流量都随负荷升降而增减,可借以调节汽轮机的功率。汽 轮机的进汽压力随外界负荷增减而上下“滑动”,故称滑压运行,也称变 压运行。
上式成立的条件是 (3.4.6)
式(3.4.6)是滑压运行机组与喷嘴配汽定压运行机组在部分负荷下 绝对内效率相等的条件式。若,由式(3.4.5)可见,右端大于左端, 即>;若,则相反。由此可见,相对于喷嘴配汽定压运行机组,滑压运 行机组的热经济性决定于的相对大小。因此影响的因素就需要分析。
汽轮机变负荷运行状态下经济运行方式分析
汽轮机变负荷运行状态下经济运行方式分析发表时间:2019-01-16T14:35:36.753Z 来源:《电力设备》2018年第26期作者:史宴君薛志刚[导读] 摘要:火电厂的汽轮发电机组,需要完善的结构和高效率的运行,方能保证每天的大批量的热量的生产需求。
(内蒙古能源发电新丰热电有限公司内蒙古乌兰察布 012100)摘要:火电厂的汽轮发电机组,需要完善的结构和高效率的运行,方能保证每天的大批量的热量的生产需求。
根据当前火电厂的汽轮机的经济运行情况看,参照机组热力循环和运行经济指标,发现在热的耗能上,经济性不足,成本增加,影响了机组的经济效益。
关键词:火电厂;汽轮机;经济运行引言当前进行火电厂的节能降耗是关系到电厂经济运行的重要事件。
随着市场经济的竞争日益激烈,当前,火电厂在节约成本上,本着经济发展的需要,对于汽轮机组这样重要的结构加大改造力度。
1汽轮机组经济运行相关参数汽轮机组的主要结构包括了凝结器、加热器等。
在运行中,经过变频泵以及实际的除氧器等运行之后,发现给水温度、泵的投运方式等都会带来一定的偏离额定值,影响机组的经济运行。
(1)凝结器的真空偏低普遍存在于电厂机组运行中。
机组的内效率降低,负荷降低,热耗和汽耗较大,经济性明天不足,排气的压力随着凝结水电的水温升高,低压的加热器中,水的温度使得低压的加热器的蒸汽量也发生了变化,带来一定程度的冷源损失,真空度降低增加了供电的煤的耗费增加[1]。
主汽压力和温度以及热气温度的偏差,带来了机组的运行的巨大的参数的偏差,机组内的效率不断下降,汽温的变化是非常明显的。
整机的功率也发生了降低。
(2)机组的加热器的温升在上下段也容易发生偏差,造成回热循环的经济性变差。
温度升高5摄氏度,热耗可以降低0.11%,升高5摄氏度,就增加0.11%,经过再热蒸汽温度的升高和降低,在高压蒸汽的功率上会有明显的反映。
通过高温高压的蒸汽做功的方法,机组的锅炉经过设计,采用汽交调整的方法,可以在实际运行用通过排挤掉部分高压蒸汽的做功,降低机组的热经济性[2]。
大型汽轮机运行经济性分析
运行方式
喷嘴
ห้องสมุดไป่ตู้
全周进汽
调节
用途广 一般用于600MW以上大机组,
带基本负荷
变压 滑压 节流5%滑压 滑压+过载阀
能否调峰 能 一次调频 能 运行经济性 较好
靠锅炉 不能 较差
能 能 最差
能 能 较好
五、喷嘴调节和全周进汽比较
负荷与主汽压力关系
30
25
20
主蒸汽压力MPa
15
10 600USC
1000MW喷嘴调节
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
阀杆升程 cm
效率高,流量特性差,负荷不稳
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
阀杆升程 cm
效率低,流量特性好,负荷稳定
三.调节阀重叠度影响
阀门特性曲线
2000
#1+#2+#3+#4阀 1800
1600
#1+#2+#3阀 1400
1200
流量 t/h
1000 #1+#2阀
800
600
400
200
热耗的作用,应该争取按基本负荷调度。
六、结论
喷嘴调节适用于大功率调峰机组; 全周进汽节流调节适用于小容量或大机组带基本负荷; 使用过载阀并提高压力等级后与喷嘴调节经济性相当; 喷嘴调节应用相对广泛。
感谢各位专家!
哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 2009年1月
缺点
大功率机组的调节 级设计难度较大, 百万采用了双流
TRL余 最后一个调节阀 量实现
汽轮机变负荷运行状态下经济运行方式分析
汽轮机变负荷运行状态下经济运行方式分析摘要:一般来说,当前电厂汽轮机组变负荷运行时常采用定压运行、滑压运行和复合滑压运行等主要运行方式。
滑压运行在高负荷区保持定压运行、低负荷下采用滑压运行方式,既可以提高机组的热经济性、降低机组能耗,又能够保证设备的运行安全性、改善整个机组的调峰性能。
关键词:汽轮机变负荷;运行状态;经济运行;方式;前言:目前,随着国家经济的发展和能源结构的变化,国家能源政策和工业结构正在发生变化。
越来越多的热电厂将面临调整和吸收新能源的挑战,这要求机组人员不仅在低负荷下有效工作,而且在低负荷下提供安全保障。
系统设计、设备状况、工作方式和其他因素可能影响汽轮机的热效率和安全性,其中工作模式是影响热效率重要因素。
一、汽轮机变负荷运行原理从热循环分析的角度来看,影响机组经济效率的主要因素包括循环热效率和汽轮机相对内部效率。
机组低负荷运行时,主蒸汽压力高时,蒸汽进口节流损失大,汽轮机相对内部效率低,给水泵耗电大,但循环热效率高;主蒸汽压力低时,进口节气门损失小,汽轮机相对内部效率高,给水泵耗电小,但循环热效率低。
因此,只有当水轮机相对内效率提高带来的效益大于循环热效率降低的影响时,才能提高机组水轮机的绝对内效率[1]。
也就是说,低负荷运行的压力参数必须有一个最优值,才能使机组在不同负荷下保持较高的经济性。
在上述理论分析的基础上,通过不同典型负荷下的热试验,确定机组的最佳运行参数;通过实验计算相同负荷下机组在不同压力下的热率;以此作为比较基准,修正后的最低热率(主蒸汽压力不作修正)对应的压力点为最优压力点。
二、汽轮机变负荷运行状态下经济运行方式1.优化变负荷运行试验流程。
某电厂1号汽轮机为600MW超临界汽轮机,给水泵小汽轮机的蒸汽由四级抽汽提供。
厂家提供的设计滑动压力参数是根据阀点工况设计的,理论上不存在节流损失,但会造成汽轮机进口蒸汽压力过低。
在实际运行中,从保证机组运行安全和汽轮机进口流动顺畅的角度出发,开阀过程中存在一定程度的重叠。
《汽轮机课程设计》说明
前言一、课程设计目的(1)通过课程设计,系统地总结、巩固并加深在《汽轮机原理》课程中已学知识,进一步了解汽轮机的工作原理。
在尽可能考虑制造、安装和运行的要求下,进行某一机组的变工况热力计算,掌握汽轮机热力计算的原理、方法和步骤。
(2)在尽可能考虑制造、安装和运行的要求下,进行某一机组的变工况热力计算,掌握汽轮机热力计算的原理、方法和步骤。
(3)通过课程设计对电站汽轮机建立整体的、量化的概念,掌握查阅和使用各种设计资料、标准、手册等参考文献的技巧。
(4)培养综合应用书本知识、自主学习、独立工作的能力,以及与其他人相互协作的工作作风。
二、课程设计内容以某种型号的汽轮机为对象,在已知结构参数和非设计工况新蒸汽参数和流量的条件下,、进行通流部分热力校核计算,求出该工况下级的内功率、相对内功率等全部特征参数,并与设计工况作对比分析。
主要计算工作如下:(1)设计工况下通流部分各级热力过程参数计算。
对径高比小于6的级,在最终计算结果中,用近似公式估算出叶根处的反动度。
(2)轴端汽封漏汽量校核计算。
(3)与设计工况的性能和特征参数作比较计算。
三、整机计算步骤将该型汽轮机的通流部分划为高、中压缸和低压缸2个计算模块,我们2人为一组,一人采用顺算法计算高、中压缸,另一人采用逆算法计算低压缸。
2人协同工作,共同商定计算方案和迭代策略。
本人进行的是高、中压缸的顺算计算。
为了便于计算,作出如下约定:(1)各级回热抽汽量正比于主蒸汽流量;(2)门杆漏气和调门开启重叠度不计;(3)余速利用系数参考值为:调节级后的第一压力级、前面有抽汽口的压力级利用上一级余速的系数为0.4,其它压力级为0.8;(4)对径高比小于6的级,在最终计算结果中,用近似公式估算出叶根处的反动度;(5)第一次计算,用弗留各尔公式确定调节级后压力;(6)对径高比小于6的级,在最终计算结果中,用近似公式估算出叶根处的反动度。
汽轮机简介N300-16.7/537/537汽轮机设计参数本机组是按照美国西屋公司的技术制造的300MW亚临界、中间再热式、高中压合缸、双缸双排汽、单轴凝汽式汽轮机。
汽轮机滑压运行的经济性与安全性研究
汽轮机滑压运行的经济性与安全性研究摘要:近几年,由于我国社会经济的快速发展,人们对电能需求量不断增加,进一步推动火电厂建设。
汽轮机在火电厂中有着非常重要的作用,如果这种设备出现故障问题,不仅会给火电厂的效益造成影响,还会威胁到社会效益。
所以火电厂工作人员一定要确保汽轮机的顺利运转,并且提高其运转效率,有效将资源的浪费情况减少,满足当今社会环境建设的理想化,通常情况下,低负荷工况对汽轮发电机组的热经济效益影响比较大。
为尽可能减少汽轮机能耗,该种工况下集控运行工程师会将机组的运行方式切换为滑压运行模式。
以某火力发电厂超临界火力发电机组为例,通过变负荷滑压运行试验,为确定汽轮机组在变负荷时最优运行主汽压力提供依据,对原设计压力数值进行修正,使机组匹配最优运行方式,可提升运行经济性,降低供电煤耗。
关键词:火电机组;滑压运行;电厂节能;运行优化;热耗率1机组概况某火力发电厂机组锅炉部分为超临界变压运行螺旋管圈直流炉,单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风。
汽轮机为上海汽轮机厂生产的N600-24.2/566/566型超临界、一次中间再热、单轴、反动式、凝汽式汽轮机。
发电机由上海电机厂制造。
单元机组控制采用上海FOXBORO公司IA’S分散控制系统,设计包含DAS、BMS、MCS、SCS系统。
汽机控制系统采用上海汽轮机有限公司DEH控制系统。
滑压运行方式是汽轮机在低负荷时较为经济的运行模式,在该工况下可以降低汽轮机能耗及供电煤耗。
以某火力发电厂630MW超临界火电机组为例,结合原DCS设计值与通流改造后设计值,通过试验拟合出滑压运行曲线,制定出负荷与机前主汽压力数值关系对应表指导机组运行,有效提高了汽轮机组运行经济性。
2试验过程依据该厂机组实际参与电网调峰范围和正常运行规程,此次选取540MW、480MW、420MW、360MW4个负荷节点进行不同主汽压力下机组运行调整试验,并根据试验结果分析机组热耗率等经济指标,找出最佳运行值。
汽轮机滑压运行的经济性与安全性分析
汽轮机滑压运行的经济性与安全性分析摘要:汽轮机组调峰时采用滑压运行方式,其安全性和灵活性优于定压运行方式,在一定条件下其经济性也优于定压运行方式。
采用高负荷以定压方式运行、低负荷以纯滑压方式运行的复合方式在经济性上最优。
在考虑到汽包对压力变化适应能力差的情况下,可先保持一定的调节汽门节流,在负荷突变时,通过改变汽门开度可以减缓对锅炉运行的冲击,增强滑压运行的灵活性,文章基于此展开论述,旨在对相关人员提供参考。
关键词:汽轮机;滑压运行;经济性;安全性;锅炉中图分类号:TK263文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2010)06-0189-02电网的峰谷差幅值逐年增大,大型汽轮机组参与电网调峰势在必行。
为了满足电网调峰的不断变化,机组任意变工况下运行,且能达到节能的目的,就要求机组采用滑压运行方式。
滑压运行在安全性和负荷变化灵活性上,都优于定压运行方式,一定条件下的经济性也优于定压运行方式。
滑压运行又称变压运行,是指汽轮机在不同工况下运行时,调节汽阀处于全开状态或开度不变,保持主汽温度基本不变,由锅炉调节主汽流量和压力来调节负荷的一种运行方式。
滑压运行又可分为三种方式:(1)纯滑压运行方式:不需要调节级,第一级全周进汽,调节汽门全开,只靠锅炉出口蒸汽压力和流量的改变来调节机组负荷;(2)节流滑压运行方式:不需要调节级,第一级全周进汽,节流调节汽门预先关小5%~15%,进行滑压运行;(3)复合滑压运行方式:在80%~95%额定负荷以上的高负荷区进行定压运行,在50%~80%额定负荷之间的较低负荷区进行滑压运行,在25%~50%额定负荷之下又进行初压水平较低的定压运行。
一、滑压运行的经济性分析(一)滑压运行提高了汽轮机的内效率由于汽轮机节流损失小,级前后的压力比与额定负荷相比,几乎不变;而机内蒸汽的容积流量也与额定负荷基本相同,所以,汽机的级效率保持较高。
当主汽压力降低时,主汽比容增大,高压缸通流间隙的漏气损失相对减少,高压效率升高,膨胀度增大,蒸汽损失减少,低压缸效率升高,因此在汽温不变而压力下降的条件下,低负荷滑压运行相对效率高于定压运行。
电厂汽轮机组变负荷运行安全经济性分析
电厂汽轮机组变负荷运行安全经济性分析摘要:科技水平的不断提升,很大程度上促进了电力的快速发展,这就使电力产业结构在国家能源政策的要求前提下进行转变,随着最高负荷和最低负荷之间的差值越来越大,负荷峰谷差值出现的频率越来越频繁,这就要求我们要采取不同的调峰方式和调峰机组,随着调峰机组容量的增加,迫使大容量的调峰机组在低负荷状态下运行,汽轮机长期处于低负荷运行的状态,汽轮机低负荷运行时达不到设计要求从而造成热经济性的降低,对经济性产生了一定的影响,针对这一问题本文主要介绍汽轮机不同运行方式的特点,讨论调节方式的差异性对经济造成的影响。
关键词:电厂汽轮机;机组变负荷运行;安全经济性分析1火电厂大型汽轮机变负荷运行能耗分析1.1汽耗率火电厂大型汽轮机组每生产 1kW·h 的电能,需要消耗的蒸汽量被称为发电机组汽耗率,这一指标使用字母d 表示。
根据火电厂大型汽轮机组实际运行的需求,若想计算出汽耗率,就要对汽轮机发电机组的汽耗量进行计算,计算公式为:因此有:d=D/Pe其中,公式当中的 Pe表示的是发电机的功率;h0、hc和qrh分别表示的是汽轮机组的主蒸汽焓值、排气焓值与吸收热量;aj和 Yj分别表示的汽轮机组系统的抽汽份额与做功不足系数;ηm和ηg表示的是机械效率与发电机效率。
在计算中,如果公式中的 qrh数值为零,则实际机组可以被定义为对纯凝机组,公式当中的∑为零,此时上述公式对于纯凝机组和非再热机组均适用[1]。
1.2 热耗率对于火电厂大型汽轮机而言,在计算热耗率时,要先对机组的热耗量进行计算,汽轮机发电机组的热耗量计算要以小时为单位。
在计算中,同时还要考虑到机组运行的经济性,以便选择出适合的能耗指标,解决实际的问题[2]。
2火电厂大型汽轮机变负荷运行能耗影响因素2.1 温度因素温度因素和压力因素都是影响火电厂大型汽轮机能耗的主要因素。
其中,温度会影响到火电厂大型汽轮机的工作效率,并且设备的损耗也会因此发生变化。
电厂汽轮机组变负荷运行安全经济性分析 赵志新
电厂汽轮机组变负荷运行安全经济性分析赵志新摘要:随着国民经济的发展和人民日常生活水平的提高,国家能源政策及产业结构的改变,电网中的用电负荷比以前发生了较大的变化,最高负荷与最低负荷的差值越来越大。
随着电网中这种负荷峰谷差值的出现及增大,逐渐产生了各种调峰方式和调峰机组,而且调峰机组的容量也越来越大。
目前国家能源政策及电力产业结构正随着国民经济的发展和能源结构的变迁而改变。
越来越多的火电机组将面临电网调峰以及消纳新能源发电的任务,这就要求机组不仅能够在低负荷下高效率运行,而且要保证低负荷运行时的安全性。
关键词:汽轮机;变负荷;热经济性随着国民经济的迅速增长和用电结构的变化,我国电网负荷的峰谷差越来越大,大容量机组需要参与电网调峰运行的时间也越来越多,机组经常处在变负荷运行状态。
汽轮机组变负荷运行时,偏离设计工况,热经济性和安全性会明显降低,如何在确保机组安全运行的前提下,提高机组在部分负荷下的热经济性是一个亟待解决的问题。
影响机组变负荷运行热经济性的主要因素有系统设计、设备状况、运行方式等,其中只有运行方式可人为调整。
所以研究电厂汽轮机组在变负荷下不同运行方式对机组的影响具有十分重要的意义。
通过对不同运行方式的比较,选择合理的运行方式,可以大大改善机组的经济性和运行安全性。
一、汽轮机变负荷运行的原理从热力循环的角度分析,影响机组经济性的主要因素有循环的热效率和汽轮机的相对内效率.机组在低负荷运行时,当主蒸汽压力较高时,进汽节流损失大,汽轮机相对内效率较低,给水泵耗功较大,但是循环的热效率较高;当主蒸汽压力较低时,进汽节流损失小,汽轮机相对内效率较高,给水泵耗功较小,但是循环的热效率较低.所以只有在汽轮机相对内效率提高所带来的效益大于循环热效率降低的影响时,单元机组汽轮机的绝对内效率才有可能提高。
也就是说,低负荷运行的压力参数必然存在一个最佳值,使机组在不同负荷下都保持较高的经济性。
根据以上理论分析,在不同典型负荷下采用热力试验的方法来确定单元机组最佳运行参数;在同一负荷下,通过试验计算出不同压力下机组的热耗率;以此为比较基准,修正后热耗率最低时对应的压力点即为最佳压力点.二、汽轮机变负荷运行方式在机组变负荷运行中,通常有定压和滑压两种运行方式。
汽轮机变负荷经济性影响分析与对策
汽轮机变负荷经济性影响分析与对策摘要:科技在进步,汽轮机开始广泛应用于企业生产中,以满足社会不断提升的需求。
在我国节能减排的要求下,企业通过合理分配汽轮机所需的燃料与水等,避免了资源的浪费,以保证其运转的经济性。
企业根据汽轮机的运行情况,运用有效的办法调整了其负荷数值,提升其工作效率及稳定性,对经济效益起到积极的影响作用。
关键词:汽轮机;变负荷;经济性;影响分析;对策目前,我国风力、太阳能发电等新资源出现的背景下,企业开始重视汽轮机变负荷对经济性的影响,开始了一系列的改进措施。
汽轮机在启动与运行时,对变负荷值有严格的要求,以防止其出现低负荷等情况,而达不到工作效率。
实际使用中,汽轮机变负荷能力因为受到诸多因素的影响,所以导致到了整体经济性的波动,企业开始不断的优化与改进,以改善这种情况,做到新时代下的可持续发展。
一、汽轮机变负荷对经济性的影响汽轮机有着不同的运行方式,影响变负荷经济性的原因有很多。
企业在实际使用过程中,发现这些影响因素有汽轮机的运行环境、方式、系统设计、设备工况、工作人员专业水平等。
汽轮机变负荷运行时,主要有定压与为滑压这两种方式,可以通过人工对其进行合理地调节,以提升设备的经济、安全性。
(一)定压运行对经济性的影响定压运行是指汽轮机运行下,主蒸汽压力随着负荷变化而改变,然后让其维持在额定的状态下工作的方式。
定压运行又分为喷嘴和节流配汽,工作人员可以对其进行合理地调节,以满足不同的需求。
喷嘴配汽是通过多个汽门来控制进汽量,而节流方式只使用一个阀门。
对节流配汽进行调节时,是对汽门做节流,使蒸汽压力降低到所需负荷数值。
节流配汽运行的特点是具有一定的稳定性,主蒸汽压力在正常的负荷值范围内是不会改变的。
随着调速汽门的增大,汽轮机相应的损耗也会变化,出现这种情况的前提是部分负荷的运行。
定压运行下,流量发生变化,但温度还没有改变,选用节流配汽的手段对负荷变化有着一定程度的适应性。
喷嘴配汽的运行中,在单个阀门上就可以进行相应的节流,操作简单,能将出现的损失降到最低。
汽轮机变负荷运行时经济运行方式的研究
汽轮机变负荷运行时经济运行方式的研究摘要:当汽轮机在偏离设计工况长期运行低负荷时,其热经济性及安全性会降低。
系统设计、设备状况、运行方式等因素均能影响变负荷运行下的机组热经济性及安全性,其中运行方式是影响机组热经济性及安全性的重要因素,也是可以进行人为优化的因素。
通常,汽轮机在低负荷下的运行方式包括定压运行和滑压运行两种方式。
本文首先对变负荷下两种运行方式进行具体分析,随后分析了影响汽轮机运行经济性的关键因素,以及调节方式的差异对经济性的影响,为机组更好地运行提供借鉴。
关键词:汽轮机;负荷运行;经济运行;方式引言汽轮机的使用比较广泛,节约汽轮机运行使用的燃料和水,能够有效提高其经济性,增加汽轮机使用单位的经济效益,实现可持续发展战略。
在汽轮机的实际运行中,主要应从强化机组凝汽器真空性能、运行中保持额定负荷、确保机组回热系统正常工作、强化生产管理等几个方面入手,综合改善汽轮机的运行经济效益,确保汽轮机的安全运行。
1 汽轮机不同运行方式的介绍对于汽轮机而言,当处于低负荷的状态之下时,它主要具有两种运行方式,具体而言分别是定压运行、滑压运行范式。
第一,定压运行方式。
实践中,汽轮发动机组正常运行过程中,主蒸汽压力并不会随着负荷的变化而发生相应的变化,而是保持额定的压力,那么我们将这种汽轮机的运行方式称作为定压运行。
就一般情况而言,这种运行方式的汽轮机组主要采用节流配汽、喷嘴配汽两种方式比较多。
就节流配汽来讲,其所调节的主要是基于对调速汽门的节流,并降低主蒸汽压力,直至降低至所需负荷为止;喷嘴配汽则与之有所区别,其调节过程中需要4至8个调速汽们来进行,具体方法是对进气度进行一定程度的改变。
定压运行节流配汽运行方式主要存在着如下几个方面的特点:第一,在负荷范围内,保持主蒸汽压力值不受影响;第二,部分负荷过程中,调速气门节流较大,以至于汽轮机组所受到的相应损耗也会随之变大;第三,采用定压节流配汽方式的机组,它在结构上并没有对调节级进行使用,因此它的设计与制造都要相对简单;第四,当流量发生一定程度上的变化之时,各级温度并没有出现较为明显的变化,由此可见,这种运行方式对于负荷变化有着较好的适应性。
汽轮机变工况运行的经济性和安全性核算
1绪言1.1变工况核算的必要性汽轮机在设计参数下运行称为汽轮机的设计工况。
由于汽轮机的主要尺寸基本上是按设计工况要求确定的,而汽轮机功率在运行时将根据外界的需要而变化,汽机参数均有可能变化,从而引起蒸汽流量、各级参数和效率的变化,称为汽轮机的变工况。
为了估计汽轮机在新工况下运行的经济性,可靠性与安全性,有必要对新工况进行热力核算。
核算项目有:喷嘴、动叶前后参数、级效率、级功率、反动度、速度比、漏汽量、轴向推力等。
变工况热力计算能获得各级的状态参数,理想比焓降,反动度,效率,出力等较详尽的数据,这就为强度分析,推力计算以及了解效率及出力变化提供了科学的参考依据。
因此,变工况热力核算常成为了解机组运行情况,预测设备系统改进所产生的效果,乃至分析事故原因的重要手段。
1.2变工况核算的基本方法与特点汽轮机的热力计算是以级为基础的,目前,在变工况计算中,根据不同的给定原始条件,单级的详细热力核算可分为顺序计算和倒序计算两种基本方法,此外还有将倒序和顺序结合起来的混合算法。
顺序算法以给定的级前状态为起点,由前向后计算;倒序算法则以给定的级后状态为起点,由后向前计算。
混合算法中,每级都包含若干轮先是倒序后是顺序的混合计算,只有当倒序与顺序的计算结果相符合时,级的核算才可以结束,然后逐级向前推进。
三种方法都建立在喷嘴和动叶出口截面连续性方程和单级工作原理的基础上,并且计算时,级流量和几何尺寸是已知的。
与此相对应,单级的数值计算也有顺序、倒序和混合三种算法。
两种方法可概述如下:(1)由级前向级后核算由已知的级前初参数开始,根据流量比求得压力比,然后求出喷嘴后压力,求出相应的喷嘴理想比焓降,计算出喷嘴出口汽流理想速度。
然后进行动叶核算,方法与上述类同,求出新工况下动叶后压力,求出动叶理想比焓降,计算出动叶出口汽流速度。
上述方法适用于在喷嘴和动叶中全是亚临界流动的情况。
当喷嘴中或动叶中出现超临界流动时,可以假定喷嘴后或动叶后的压力,继续使用该方法进行计算,但需要根据已知条件进行假定压力的校核。
第三章 汽轮机的变工况特性-第六节 变工况下汽轮机的热力核算
第六节 变工况下汽轮机的热力核算通过变工况核算,可以求得交工况下全机各级的压力、温度、比焓降、反动度、效率、功率等项数值,以便核算与设计功率不相同的额定功率、最大功率及其他功率下的汽轮机零件强度,分析各种工况下的运行经济性与安全性。
汽轮机变工况热力核算,以精确程度分,有详细核算和近似核算两类。
详细核算结果精确,但费事,近似核算虽不够精确.但简便,不少情况下已能满足要求。
从核算的次序来分,有由汽轮机进汽参数算向排汽参数的顺序核算与由排汽参数算向进汽参数的倒推核算(或逆序核算)两种,都以喷嘴或动叶的连续方程为计算基础。
变工况核算时,汽轮机的通流部分尺寸和蒸汽流量部是已知的。
首先介绍手算变工况程序,只有在弄清手算变工况程序后,才能进一步编制计算机变工况核算程序。
一、压力级变工况倒推谭细核算先介绍手算倒算程序。
把手算程序结合后面计算机程序框图来介绍,这里一个序号基本上是后面级的计算机程序框图中的一个方框,便于对照掌握。
1.级内为亚临界工况时的倒推详细核算1 ) 确定排汽状态点l 。
级的倒推核算从级后开始,排汽状态点l 是下一级的实际进口状态点0(见图3.6.1),由下一级倒推核算到级前时初步确定,点1的参数21p 、21h '、21v '等就是下一级初步确定的01()und p 、01()und h 和01()und v 等。
2 ) 估算级内损失1h δ∑,并确定动叶出口状态点2。
除估算喷嘴、动叶损失外,还要估算变工况下其他损失,如余速损失21c h δ、叶轮摩擦损失1f h δ、湿汽损失1x h δ、隔板漏汽损失1p h δ等。
22221121122()2000c c c G v h h Gv δδ=≈ kJ/kg 其他各项损失可根据第一章中损失经验公式估算。
例如,由叶轮摩擦损失的经验公式中可见,变工况下只有比容2t v 与蒸汽流量G 的变化会引起f h δ的改变;由湿汽损失经验公式中可以看出,只有干度x 和t h ∆会影响x h δ,等等。
汽轮机组的经济性
汽轮机组的经济性—讲义周国强1 工作内容对于电厂来说,汽轮机组运行的安全性永远是处于首要位置的,因此,汽轮机组的经济性工作,就是在保证机组安全运行的前提下,使机组在更为经济的状况下运行。
2 汽轮机组的经济性主要涉及到以下五个方面的工作(1)确认汽轮机组的真实运行状况获取机组的运行状况可以通过以下三种方式:——与现场相关人员交流 即通过与现场相关专业的专工、运行人员、检修人员交谈来了解机组的运行状况。
——查阅相关报表 即通过对电厂日报表和月统计报表中相关数据的分析来获取机组的运行状况。
——对机组进行热力性能测试。
前两种方式是节能监督工作中较为常用的方法,其可使监督人员在较短的时间内了解机组的运行状况。
另外,当经济性工作者对机组的运行状况进行初步了解时,前两种方式也是较为有较的手段。
但是对于获取机组的运行状况,最为重要和最为常见的方法是第三种。
通过热力性能试验可以更为全面、更为准确地了解机组真实的运行状况,并可通过对试验数据的分析与比较判断出问题之所在。
因此,对汽轮机组进行热力性能测试是确认机组运行状况最为常用的方法。
这种性能测试所涉及的工作包括:大修前后的常规热力性能试验、新机组投入运行后所做的启动验收试验,以及针对某一设备故障或缺陷所做的专项试验。
(2)对汽轮机组运行状况作出评价在全面了解机组运行状况的基础之上,对汽轮机组的经济运行状况作出评价,这是节能监督工作的重要内容,同时也是编写热力试验报告不可缺少的内容。
(3)找出问题并提出改进措施在全面了解机组运行状况的基础之上,找出汽轮机组经济运行中存在的问题并提出改进措施,这是汽轮机经济性工作和节能监督工作的一个重点。
此项工作对现场机组的经济运行可起到指导作用,是电厂制定节能计划的重要依据。
(4)节能改造/设备消缺根据电厂需要和对此项工作涉入程度的不同,此方面工作内容有所不同,包括:编写节能改造的可行性报告、制定改造方案等。
(5)对大修/改造效果作出评价通过对大修后/改造后的汽轮机组进行测试,对机组的大修效果作出评价,判定机组改造后是否达到了预期的经济指标。
影响汽轮机经济性的因素及其影响值的计算方法
影响汽轮机经济性的因素及其影响值的计算方法发电厂由于受各种因素的影响,如设备本身的缺陷、运行管理水平、气象变化等,使汽轮机发电机组的实际经济指标达不到设计要求的水平。
与设计值相比,往往是汽耗大、热耗高、效率低。
为了节约能源,降低煤耗,需要将影响机组经济性的各项不利因素一一加以考虑,并且计算出它们对经济性的影响数值,进行比较,分别轻重,制定出节能措施。
影响汽轮机经济性降低的因素是多方面的,主要有汽轮机各主要参数偏离设计值、设备质量下降和热力系统不完善等。
下面就运行中主蒸汽温度、主蒸汽压力、排汽真空、给水温度、机组内效率以及发电机效率等偏离设计值时对机组经济性造成的影响进行分析,整理出一套计算公式。
1 计算方法计算方法的基本出发点是通过热力试验取得实际值,然后与设计值相比较寻出差值。
大致分三步进行:第一步,根据热平衡的原则计算机组实际运行工况下的热效率q′,在与对应设计工况下的热效率q相比较的基础上,求出总的热耗差Δq总;第二步,求某些主要参数偏离设计值以及机组内效率等变化时对热耗率的影响值Δq i,其中最大的几项即为主要影响因素;第三步,求不明热耗差,并对它进行分析,以便找出热力系统中存在的其它不合理因素。
现以凝汽机组为例(供热机组和中间再热机组方法类似)叙述计算过程。
下列诸公式中的一些符号,除了功率变化量ΔP外,带“′”的为实际量,不带“′”的为设计值。
1.1 求总热耗差机组实际热耗率q′按下式计算:如果有锅炉排污及补给水进入系统,则实际热耗为以上两式中,q m--主蒸汽质量流量,kg/h;q m1--进入系统的排污量,kg/h;q m2--补给水量,kg/h;h1--主蒸汽质量焓值,kJ/kg;h2--给水质量焓,kJ/kg;h3--排污水质量焓,kJ/kg;h4--补给水质量焓,kJ/kg;Q′--主蒸汽在汽机内实际所做的功,kJ/h;P′--实际电功率,kW;若设计热耗率为q,则总热耗差Δq总为Δq总=(q′-q).1.2 各项因素变化时对热耗率的影响值各项因素变化时对热耗率的影响有正有负,当主蒸汽压力、主蒸汽温度、给水温度、汽轮机内效率和发电机效率降低,而排汽压力升高时,汽轮机热耗率增加,因此热耗率影响值为正;反之为负。
汽轮机变负荷运行时经济运行方式的探究
汽轮机变负荷运行时经济运行方式的探究摘要:本文主要探讨了汽轮机变负荷运行时经济运行方式,明确了运行过程中的一些具体的方法和思路,进而研究了如何更好的进行经济运行,提出了具体的措施。
关键词:汽轮机;变负荷;经济方法前言在当前汽轮机变负荷运行时经济运行方面,很多时候还是没有做到经济运行,所以,我们应当更加重视汽轮机变负荷运行时经济运行方式的研究,提高运行的经济性。
1、提高蒸汽动力设备运行经济性的意义国民经济的快速发展,使得人们生产生活用电量的需求急剧增加,无形之中增加了电力系统的压力。
汽轮机作为电力系统正常运行的关键组成部分,它的作用和地位在电力系统中得到了重视,要确保汽轮机能够正常的工作和运行。
能源是国家的战略资源,是发展国民经济的命脉,是提高人民生活水平、全面建设小康社会的重要基础。
节能是缓解能源矛盾的现实选择,是解决环境问题的根本措施,是推动可持续发展的重要途径,是提高企业竞争力的必要条件。
汽轮机是蒸汽动力设备中的主要设备,而且燃料成本及用水成本占企业蒸汽动力生产成本的70%以上,因此提高汽轮机的经济性是降低成本,提高经济效益的重要手段。
汽轮机组是目前公认的一种最经济节能的能源阶梯利用,不仅合理的将能源做到能质匹配,还符合按质利用热能的原则。
因此汽轮机组的运行,可以提高能源的转换效率,最大限度的利用所有能耗,不丢失每个环节的“废热”,提高能源使用率和经济效益,实现节能降耗。
汽轮机组主要由抽汽背压式和抽汽冷凝式两种,是以热、电负荷适应性好,可以节约能源为主要特点。
汽轮机组只需要部分负荷下运行,这样汽轮机组经济性就下降,使得整体机组造价提高,这样就适用于热负荷变化频繁的场合。
这样比普通锅炉热效率高达40%还要多,不仅用途广泛,而且可以节约能源、减少污染等,是现在工业生产、城市建设必不可少的一种利用能源手段,成为全球公认的节约能源、改善环境,不仅有良好的经济和社会效益,也成为循环经济的重要技术手段。
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汽轮机变工况运行的经济性和安全性核算
关键词:汽轮机,变工况,负荷
摘要
本设计以1台50MW纯凝汽式单缸汽轮机发电机组。
由于电网负荷调节的要
=0.0050MPa条件下求及冷端条件的改变,汽轮机工况发生变化。
在冷端条件p
c
拟定60%、70%、80%、90%、100%、110%六个变工况负荷。
本设计以100%为设计工况,采用压力机和末级详细计算,中间级近似计算,详细计算了80%负荷时的经济性和安全性。
并对比分析得出随着负荷变大,汽轮机汽耗量,热耗量逐渐增大;设计工况时汽耗率最小,绝对电效率最大。
因此,在条件允许下,应尽量工作在设计工况下。