汽轮机主蒸汽温度变化对机组的影响
汽机技术基础知识问答
汽机技术基础知识问答1、设置轴封加热器的作用?汽轮机运行中必然要有一部分蒸汽从轴端漏向大气,造成工质和热量的损失,同时也影响汽轮发电机的工作环境,若调整不当而使漏汽过大,还将使靠近轴封处的轴承温度升高或使轴承油中进水,为此,在各类机组中,都设置了轴封加热器,以回收利用汽轮机的轴封漏气。
2、汽轮机主蒸汽温度不变时主蒸汽压力升高有哪些危害?主蒸汽温度不变时,汽轮机主蒸汽压力升高主要有下述危害:(1)机组的末几级动叶片的工作条件恶化,水冲刷加重。
(2)使调节级焓降增加,将造成调节级动叶片过负荷。
(3)会引起主蒸汽承压部件的应力增高,缩短部件的使用寿命,并有可能造成这些部件的变形,以至于损坏部件。
3、汽轮机真空下降有哪些危害?(1)排汽压力生升高,可用焓降减小,不经济,同时使机组出力降低;(2)排气缸及轴承座受热膨胀,可能引起中心变化,产生振动;(3)排汽温度过高可能引起凝汽器通关松弛,破坏严密性;(4)可能使纯冲动式汽轮机轴向推力增大;(5)真空下降使排汽的容积流量减小,对末几级叶片工作不利。
4、运行中对锅炉进行近视和调节的主要任务是什么?(1)使锅炉的蒸发量适应外界负荷的需要;(2)均衡给水并维持正常水位;(3)保持正常的汽压和水温;(4)维持经济燃烧。
尽量减少热损失。
提高机组的效率;(5)随时分析锅炉及辅机运行情况,如有失常及时处理,对突发的事故进行正常处理,防止事故扩大。
5、盘车运行中的注意事项有哪些?(1)盘车运行或停用时,手柄方向应正确;(2)盘车运行时,应经常检查盘车电流及转子弯曲;(3)盘车运行时,应根据运行规程确保顶轴油泵系统运行正常;(4)汽缸温度高于200℃时,因检修需要停盘车,应按照规定时间定期盘动转子180°;(5)定期盘车改为连续盘车时,其投运时间要选择在第二次盘车之间;(6)应经常检查各轴流正常,系统无漏油;(7)检查倾听汽缸动静之间的声音。
6、汽轮机在什么情况下应作超速试验?(1)机组大修后;(2)危急保安器解体检修后;(3)机组在正常运行状态下,危急保安器误动作;(4)停机备用一个月后,再次启动;(5)甩负荷试验前;(6)机组运行2000h后无法做危急保安器注油试验或注油试验不合格。
汽轮机的一些常识
采用喷嘴调节的汽轮机进汽量减小时,各类级的理想焓降如何变化?反动度、速度比、级效率如何变化?解答:当汽轮机的工况变化时,按各级在工况变化时的特点通常级分为调节级、中间级和末级组三类。
(1)中间级:在工况变化时,压力比不变是中间级的特点。
汽轮机级的理想焓降是级前温度和级的压力比的函数,在工况变化范围不大时,中间级的级前蒸汽温度基本不变。
此时级内蒸汽的理想焓降不变,级的速度比和反动度也不变,故级效率不变。
随着工况变化范围增大,压力最低的中间级前蒸汽温度开始变化,并逐渐向前推移。
当流量减小,级前蒸汽温度降低,中间级的理想焓降减小,其速度比和反动度相应增大。
由于设计工况级的速度比为最佳值,级内效率最高,当速度比偏离最佳值时,级内效率降低。
而且速度比偏离最佳值愈远,级内效率愈低。
(2)末级组:其特点是级前蒸汽压力与其流量的关系不能简化为正比关系,且级组内级数较少。
由于在工况变化流量下降时,汽轮机的排汽压力变化不大,级前压力减小较多。
且变工况前级组前后的压力差越大,级前压力降低的多,级后压力降低的少。
此时级的压力比增大,级内理想焓降减小,而且末级的压力比和理想焓降变化最大。
级的速度比和反动度随理想焓降的减小而增大,速度比偏离最佳值,级效率相应降低。
(3)调节级:调节级前后压力比随流量的改变而改变,其理想焓降亦随之变化。
当汽轮机流量减小时,调节级的压力比逐渐减小,调节级焓降逐渐增大。
在第一调节阀全开而第二调节阀刚要开启时,级的压力比最小,故此时调节级理想焓降达到最大值。
级的理想焓降增大,其速度比和反动度随之减小,速度比偏离最佳值,级效率相应降低。
主蒸汽压力变化,对机组安全经济运行有何影响?解答:在初压变化时,若保持调节阀开度不变,此时除少数低压级之外,绝大多数级内蒸汽的理想焓降不变,故汽轮机的效率基本保持不变,但其进汽量将随之改变。
对于凝汽式机组或某一级叶栅为临界状态的机组,其进汽量与初压的变化成正比,由于此时汽轮机内蒸汽的理想焓降随初压升高而增大,机组功率的相对变化大于机组进汽量的相对变化。
汽轮机主蒸汽温度低对机组有什么影响
汽轮机主蒸汽温度低对机组有什么影响汽轮机的主蒸汽温度过低,除了发电机出力要降低以外,还可能在叶片上出现凝结水,从而对叶片造成汽蚀危害如下:1、在维持额定负荷的情况下,主蒸汽流量比原来增加,会造成末级叶片过负荷。
2、末级叶片蒸汽湿度增加,缩短叶片使用寿命。
3、汽机各级反动度增加,轴向推力增加,轴承温度升高。
4、高温部件产生很大的热应力和热变形。
5、如果主蒸汽温度剧降50度,则是发生水冲击的征兆,非常危险。
水击和反动度增加背压式机组排出来的乏汽除厂用汽其余供给热用户,排汽压力必须大于,为使乏汽温度在100度以上,排汽压力设计值一般在以上。
由于背压的提高,使汽轮机输出功率有所下降,但乏汽的热能供给热用户热能的利用系数提高了。
背压式汽轮机可达65-70%。
其主要优点是热能的利用系数较高投资费用低。
主要缺点是以热定电受热用户用汽量的限制。
抽凝机组可采用调节抽汽进行热电联产,能同时满足热负荷和电负荷的不同需要,在热电厂中得到广泛应用,但有一部分蒸汽进入凝结器故热能的利用系数较背压式低。
【我国现在新建的热电厂几乎全部都是调整抽气式汽轮机了。
背压式汽轮机没有凝汽器,必须要求有稳定可靠的热负荷,功率完全由热负荷来决定,所以不能满足电厂对发电的要求。
为了同时满足热负荷和电负荷的要求,有些老电厂会给背压式汽轮机并列一台凝汽式汽轮机,但这种并列机组的效率比较低。
现代也有少量热电厂采用背压式汽轮机和低压凝汽式汽轮机并列运行的,就是把背压式汽轮机的一部分排气送到低压凝汽式汽轮机进行发电,这种机组相对成本不高,效率较高。
现在绝大部分热电厂采用的是调节抽气式汽轮机,因为有凝汽器,可以根据热负荷的大小来决定进入凝汽器的排气流量。
在热负荷较高时候,例如供暖为主的冬季,由于调节抽气较多,高低压缸的流量相差较大,发电效率一般较低,但热效率很高。
在热负荷低的时候,例如完全没有热负荷的夏季,高低压缸的流量都接近设计值,发电经济性较好,和传统同样功率大小的凝汽式火电机组效率基本相当。
汽轮机热态、极热态启动过程中汽温控制浅析
汽轮机热态、极热态启动过程中汽温控制浅析发布时间:2023-02-21T01:29:45.743Z 来源:《工程建设标准化》2022年19期10月作者:梁嘉鹏[导读] 汽轮机是广泛应用于发电、航运等领域的一种将水蒸气能量合理有效转化的设备,其原理为将水蒸气内能转化为机械能梁嘉鹏河钢集团邯钢公司邯宝能源中心,河北邯郸 056000摘要:汽轮机是广泛应用于发电、航运等领域的一种将水蒸气能量合理有效转化的设备,其原理为将水蒸气内能转化为机械能。
其能量转化效果会受到多方面因素影响,若汽轮机在运作过程中热量太高,会严重影响其使用效率和寿命。
而当汽轮机升速过快时,可能诱发机组剧烈震动,如不及时冲转,则有可能诱发安全事故和汽轮机的快速安全运行,本篇文章从汽轮机的实际工作中遇到的问题为出发点,提出了有针对性的举措。
关键词:汽轮机;热态;极热态;相应措施引言热态启动是气缸温度高达250℃以上,使得其转动时的气温参数比监控时间段温度高50度以上,同时,主蒸汽的温度也达到50℃,其气压温度的要求可以相对低一点,主要使得温度能够符合相关要求即可。
在热轮机运行和启动过程中,为保证负胀差在一定的安全范围中,可将运行时间尽可能减短即可,时间一般在15分钟这样合理范围即可;极热态启动是汽轮机上下气缸温度接近他的额定值,因此在后期运转时的参照系数应与其额定值尽量保持一致,当然在此过程中,冲转时间越短越好,在5分钟以下为宜[1]。
为后期保证汽轮机在合理的范围中正常运行。
在热态、极热态这两种状态下工作,热轮机对运行温度有一定的要求,对温度也越来越苛刻。
当热轮机在正常运转过程中,如若温度骤变突然变高或者变低,会给汽轮机运行带来困难,损坏严重甚至会有安全隐患[2]。
多年来,由于汽温在运行的过程中难以控制,会给电厂运行带来极大的麻烦。
本文从汽轮机的多角度、全方位进行了深入的分析,给出了一些温度控制措施[3]。
如果温度的控制没有达到一定的标准,就会对汽轮机的各个部件造成损坏,比如,使得汽轮机发生变形、膨胀,超出其一定的承受范围。
浅谈蒸汽参数对汽轮机运行影响
浅谈蒸汽参数对汽轮机运行影响摘要:汽轮机运行时,蒸汽参数在一定范围内波动,在运行上不仅是允许的而且实际上也是难以避免的。
这种波动在允许范围内变化时,只影响汽轮机的经济性,不影响汽轮机机组的安全性,但当这种波动超过偏差允许的范围时,不但会引起汽轮机功率及各项经济指标的变化,还可能使汽轮机通流部分某些零部件的受力状况发生变化,危及汽轮机的安全性。
关键词:蒸汽参数汽轮机运行影响一、主蒸汽温度对汽轮机运行的影晌1、机组运行中,主蒸汽温度降低对汽轮机安全与经济性都是不利的。
一方面由于汽温降低蒸汽的理想熔降减小,排汽湿度增大,效率降低;另一方面,温度降低时若维持额定负荷,则蒸汽的理想流量的增加对末级叶片极为不利。
汽温降低还会使汽轮机各级反动度增加、轴向推力增大。
具体说来:主蒸汽温度下降,可使蒸汽在汽轮机中的熔降减少,要维持原出力会使蒸汽流量增大,汽耗增大,经济性下降。
主蒸汽温度急剧下降,使汽轮机末级的蒸汽湿度增加,加剧了本几级叶片的冲蚀,缩短了叶片的使用寿命。
主蒸汽温度急剧下降,会引起汽轮机各金属部件温差增大,热应力和热变形也随粉增加,且胀差会向负的方向变化,因此机组振动加剧,严重时会发生动、静摩擦。
主蒸汽温度骤降,往往是发生水冲击事故的预兆,会引起轮子轴向推力增加,一旦导致水冲击,则机组就要受到损害.后果极其严重。
2、措施在运行规程中严格地规定了主蒸汽温度允许升高的极限值。
一般允许汽温变化+5℃一-10℃。
当汽温超过规定值时,应及时联系锅炉进行调整,汽机值班入员应加强监视,同时配合做好各项工作。
若调整无效,汽温升高超过规定的最大允许值,应按规程规定紧急停机。
二、主蒸汽压力对汽轮机运行的影响1、主蒸汽压力是单元机组在运行中必须监视和调节的主要参数之一。
汽压的不正常波动对机组的安全、经济性都有很大影响。
主气温度不变,主蒸汽压力升高,机组的末几级的蒸汽湿度增大,使末几级动叶的工作条件恶化,水冲刷加重。
对于高温、高压机组来说,主蒸汽压力升高0.5MP,气湿度增加2%。
汽轮机试题库
汽轮机专业题库一、判断题1、汽轮机正常运行中凝汽器的真空是靠抽气器来建立并维持的。
(×)2、速度变动率越大,系统的动态稳定性越好。
(√)3、迟缓率越小,调节系统的稳定性越差。
(×)4、汽轮机在停机过程中,汽缸内壁产生拉应力,而外壁产生压应力。
(√)5、汽轮机抽汽参数越高发电经济性越好。
(×)6、汽轮机新蒸汽参数是指自动主汽门前的参数。
(×)7、调整抽汽式汽轮机的电负荷不受热负荷的影响。
(√)8、汽轮机排汽压力越低,工质循环的热效率越高。
(√)9、随着回热加热的级数增多,回热循环效率的增加值逐渐减少。
(√)10、在其它条件不变时,提高蒸汽初温度可以使汽轮机的相对内效率下降,提高蒸汽初压力可以使汽轮机的相对内效率提高。
(×)11、按传热方式分除氧器属于混合式加热器。
(√)12、汽轮机停止后,盘车未能及时投入,此时应查明原因,修复后立即投入盘车。
(×)13、汽轮机的负荷摆动值与调速系统的迟缓率成正比,与调速系统的速度变动率成反比。
(√)14、采用喷嘴调节的汽轮机,一般是前一个调节汽门全开后,后一个调节汽门才开始开启。
(×)15、一般情况下汽轮机的调节系统几乎都具有有差调节的特性。
(√)16、蒸汽的热能是通过汽轮叶片转变成机械能。
(√)17、汽封是防止汽轮机级间漏汽和汽轮机向外漏汽。
(×)18、除氧器的作用是除掉锅炉给水中的溶解氧。
(×)19、当叶片的自振频率与干扰力频率的比值成整数倍时就会发生危险共振。
(√)20、汽轮机正常停机时,转子惰走时,不应破坏真空。
(√)21、汽轮机热态起动中应严格监视振动变化,如果突然发生较大的振动,应立即关小主汽门降低汽轮机转速,增加暖机时间。
(×)22、调速系统的静态试验,是汽轮机静止状态下,启动高压电动油泵,按制造厂的设计要求对调速系统各部套进行的整定试验。
(×)23、凝汽器出现过冷时凝结水中的溶解氧就会升高。
降低汽轮机冷源损失的技术实践
降低汽轮机冷源损失的技术实践摘要:在未来相当长一段时间,火电依然占据电力能源的主导地位,且随着经济发展和人们日益增加的需求,电力用量将进一步增加。
在火电厂中汽轮机系统是把热能转换成机械能的重要设备,它是否能高效运行,直接影响发电质量和效率,因此为了保证其高效运行,必须对其进行有效维护,出现故障要及时处理。
在自备电厂中,低压加热器的做功情况往往不被重视,当低压加热器工况恶化时,将会减少汽轮机抽汽量,降低凝结水温度,增加冷源损失,进而降低整个朗肯循环的热效率。
就如何提高凝结水温度,改善低压加热器的做功环境为重点,对汽轮机低压加热器的疏水、空气管进行调节。
关键词:汽轮机;冷源损失;技术引言在发电朗肯循环中,为了提高整个循环的热效率,减少蒸汽在凝汽器中的冷源损失,一般的循环系统中都会设置抽汽加热系统,以此来提高凝结水和给水的温度,提高蒸汽的利用率,减少冷源损失,减少锅炉的燃料消耗量;虽然增加了汽轮机的整体汽耗,但是整个发电循环的效率是提高的。
在实际运行中,由于汽机叶片结垢、抽汽系统泄漏、加热器泄漏、加热器疏水对上一级的加热器的抽汽排挤等问题,都会导致高、低压加热器偏离设计工况,以致于加热器端差变大,使得加热器的出水温度变低。
1汽轮机相关概念1.1汽轮机系统概述汽轮机系统主要由锅炉给汽轮机提供蒸汽,由蒸汽母管经电动主汽门和自动主汽门分两路进入汽轮机,推动汽轮机的叶片转动,从而带动发电机转动发电。
其中盘车的作用是防止轮子产生热弯曲,保证汽轮机的正常运行。
抽凝式汽轮机抽走一部分蒸汽,给高加加热器、低加加热器、除氧器提供热能。
蒸汽在汽轮机做完功后,就进入冷凝器经过循环水冷却后,通过凝结泵进入低加加热器加热升温,然后再经除氧器除氧,循环中损耗的除氧水,通过化水处理车间补充,再然后通过凝结水泵,进入高加加热器加热,最后进入到锅炉加热。
1.2汽轮机作业原理汽轮机作为电站生产的核心装置,其运转效果直接关系到电站的效益,在对其开展节能降耗分析时,首先,要了解其工作特性,并明确节能降耗改造中的技术优势,以争取为电站的长期发展提供保障。
汽轮机事故处理
新蒸汽压力降低行条件不变,新蒸 汽压力下降,则负荷下降。如果维持负荷 不变,则蒸汽流量增加。新汽压力降低, 机组汽耗增加,经济性降低,当新蒸汽压 力降低较多时,要保持额定负荷,使流量 超过末级通流能力,使叶片应力及轴向推 力增大,故应限制负荷。
汽轮机主蒸汽温度不便时主蒸汽压 力过高时有那些危害?
. 排汽压力变化,对机组安全经济运 行有何影响(一)?
• 在进汽参数和进汽量不变的条件下,排汽压力变化对机组 经济性的影响分为:末级未达临界、达临界和排汽压力低 于末级动叶栅的极限背压三种情况。 在末级未达临界的情况下,排汽压力变化影响到末级组各 级的功率,使机组功率变化。排汽压力升高,末级组的理 想焓降减小;此时排汽比容和湿度相应减小,使末级组的 湿汽损失和末级余速损失减小,末级组的效率有所提高; 另外,排汽压力升高,凝汽器内凝结水温度升高,凝结水 在低压加热器内的温升减小,低压回热抽汽量相应减少, 末级组各级的流量随之增大。由于在正常情况下,排汽压 力变化幅度不大,末级组各级的流量增加和效率提高不足 以弥补理想焓降减小的影响,故排汽压力升高,末级组的 功率相应减小,且呈线性关系;反之亦然。
排汽压力变化,对机组安全经济运 行有何影响(二)?
• 随着排汽压力逐渐降低,若末级组出现临界状态,则首先发生在末级动叶栅。 当末级动叶栅达临界状态时,排汽压力降低,末级组中各级级前参数保持不 变,蒸汽在末级动叶栅的斜切部分内由临界压力膨胀到排汽压力。由于蒸汽 在动叶栅斜切部分内膨胀,动叶的速度系数相应减小,动叶损失随之增加, 故级效率降低。而且排汽压力愈低,在动叶栅斜切部分内的膨胀量愈大,级 效率也愈低。其次,随着排汽压力的降低,凝汽器内凝结水温度相应降低, 而回热抽汽压力不变,因此凝结水在最末一级低压加热器内的焓升增大,最 末一段的回热抽汽量相应增大,末级的蒸汽流量随之减少。由于末级效率进 一步降低,其蒸汽流量随之减少,使得排汽压力降低时功率的增加量相应减 小,功率随排汽压力的变化不再呈线性关系。 当排汽压力继续降低至动叶栅斜切部分膨胀的极限压力后,排汽压力继续降 低,由极限压力降到排汽压力的膨胀,将在动叶栅后无序进行,损失增加, 末级的有效焓降不再增加。而凝结水温度却继续降低,最后一段低压抽汽量 继续增加,从而使末级的蒸汽流量进一步减少。此时末级功率不但不再增加, 反而减少,对经济性产生负效应,即随着排汽压力的降低,热耗率相应增加。
蒸汽温度的调节
滑压运行时,应保证50%~100%额定蒸发量范围内 额定值,过热蒸汽允许偏差±5℃,再热蒸汽允许偏差为 +5℃/-10℃。
正常运行中,主、再热汽温升至545℃时应尽快调整 恢复。机侧主、再热汽温上升大于554℃且小于563℃时应 尽快恢复,运行超过15分钟或超过563℃时,应立即汇报 值长故障停机。主、再热汽温下降至530℃应尽快恢复, 气温下降至515℃时应汇报值长开始减负荷,气温下降至 450℃时,汇报值长故障停机。降汽压正常,汽温在10分 钟内直线下降50℃以上时,紧急故障停机。
四 蒸汽温度的调节方法
蒸汽温度调节方法主要分为蒸汽侧调节和烟气侧调节 两类。
(一)蒸汽侧调节方法
蒸汽侧调节温度的方法主要有喷水减温器和汽-汽热交 换器,前一种方法主要用于调节过热蒸汽温度,后一种方 法用于调节再热汽温,由于汽-汽热交换器现在很少采用, 在这里不做介绍。
1.喷水减温器
现代大型电站锅炉过热蒸汽温度的调节都采用喷水减 温的方法,其原理是将减温水直接喷入过热蒸汽中,使其 雾化、吸热蒸发,达到降低蒸汽温度的目的。对于再热蒸 汽,喷水使再热蒸汽的流量增加,会使汽轮机中低压缸的 做功能力增大,排挤高压缸蒸汽的做功,降低电站的循环 效率。所以,在再热蒸汽温度的调节中,喷水减温只是作 为烟气侧调温的辅助手段和事故喷水之用。
蒸汽温度的调节
蒸汽温度的调节
一 汽温变化对机组运行的影响
在机组的整个运行过程中,维持汽温的相对稳定是非 常重要的。
为了提高发电厂的循环热效率,汽温是按材料的许用 温度取安全上限值,当汽温过高时,会使锅炉受热面及蒸 汽管道的蠕变速度加快,影响使用寿命,若严重超温,会 因材料的强度急剧下降而导致管道发生爆破。同时还会使 汽轮机的汽缸、汽门、前几级叶片、喷嘴等部件的机械强 度降低,导致使用年限缩短和设备损坏。
主蒸汽压力变化影响
在主蒸汽温度不变时,主蒸汽压力升高,整个机组的焓降就增大,运行的经济性提高。但当主蒸汽压力升高超过规定变化范围的限度,将会直接威胁机组的安全,主要有以下几点:
(1)机组末几级的蒸汽湿度增大,使末几级动叶片的工作条件恶化,水冲刷严重。
(2)使调节级焓降增加,将造成调节级动叶片过负荷。
(3)会引起主蒸汽承压部件的应力升高,将会缩短部件的使用寿命,并有可能造成这些部件的变形,以至于损坏部件。
处理:
(1)主蒸汽压力升高到13.23MPa时,应联系锅炉恢复主汽压力并汇报值长;
(2)主蒸汽压力升高到13.72MPa时,应立即汇报值长,并采取措施以恢复正常,并做好延迟时间记录。
2.主蒸汽压力降低对运行的影响主要有:
(1)在主蒸汽温度不变时,主蒸汽压力降低,整个机组的焓降就减小,运行的经济性降低。
(2)主蒸汽压力降低后,若调节阀的开度不变,则汽轮机的进汽量减小,各级叶片的受力将减小,轴向推力也将减小,机组的功率将随流量的减小而减小。对机组的安全性没有影响。
(3)主蒸汽压力降低后若机组所发功率不减小,甚至仍要发出额定功率,那么必将使全机蒸汽流量超过额定值,这时若各监视段压力超过最大允许值,将使轴向推力过大,这是危险的,不能允许的。
少数欧美国家还习惯用华氏温标t℉???t℉=9/5t+32? 6.??焓:I=U+pdν某一状态单位质量的气体所具有的总能量称为焓。是内能和压 力势能的总和。内能U是温度的函数,而pdν是压力的函数,因此焓是温度和压力的函数。不同温度、压力下气体的焓不同。气体状态变化时,吸收或放出的热量等于焓的变化量。? 7.??熵S——熵无简单的物理意义,不能用仪表测量,其定义:熵的微小变化等 于过程中加入微小热量dq与加热时绝对温度T之比。熵的微小变化标志着过程中有热量交换及热量传递方向,dS<0,热力系吸热,热量为负值;dS>0,热力系放热,热量为正;dS=0,则热力系与外界无热交换。dS=dq/T,dq=ds*T。? 熵增原理:孤立系统的熵可以增大(发生不可逆过程时),可以不变(发生可逆过程),但不可以减少。? 系统的熵增与作功能力的关系:由不等温传热过程分析可知热源与工质之间不等温传热而引起系统熵增,而系统中作功能力的损失等于系统中的熵增乘以冷源温度。不可逆传热的发生,使得系统的熵增加,就意味着作功能力的损失增加,也就使得向冷源排出的无效能增加了。而作功能力的损失与熵增成正比,故系统中的熵的增量可作为不可逆过程的度量。在实际的热动力装置中工质携带的热量一定时,则温度高时作功就多,这种高温热量就越有用。锅炉内温差传热的部分作功能力损失最大,(高温烟气传热给水蒸汽),尽量提高加热温度,减小锅炉的传热温差来提高热效率。? 8.??平衡状态:当工质的各部分具有相等的压力、温度、比容等状态参数时,就 称工质处于平衡状态。
影响汽轮机热效率的因素及提高热效率的方法
影响汽轮机热效率的因素及提高热效率的方法作者:武剑来源:《科技传播》2013年第23期摘要随着电力行业的不断发展,电力对人们的生产生活影响越来越大,为了保障电力的供应以满足人们生产生活的需要,发电企业要保障发电机组运行的长期性、稳定性和经济性。
汽轮机作为发电厂中最重要的设备,它的运行效率的高低直接影响了发电厂的发电效率。
本文针对汽轮机发展的一些情况,分析了影响汽轮机热效率提高的几个因素,并提出了提高汽轮机热效率的几个方法,对发电企业的实际生产有一定的指导意义。
关键词汽轮机;热效率;蒸汽参数中图分类号TM62 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)104-0099-020 引言电力使用的便捷性,使得它成为人们生产生活中必不可少的能源。
随着我国经济的不断发展,各行各业对电力的需求也越来越大,而一个国家电力行业发展的水平,在某种程度上可以反映一个国家发展的程度。
由于通过常规燃料的燃烧产生蒸汽以推动汽轮机运转来发电,技术应用比较简单、可操作性强、运行比较稳定,因此我国电力的来源中,常规的火力发电厂占了很大的比例。
虽然我国目前也建了几座核能发电站,但它的发电原理仍然是依靠核燃料产生蒸汽以驱动汽轮机运转来发电的,只是产生蒸汽的方式不一样。
由于我国常规火力发电产的发电量占总发电量的比例较大,消耗了大量的燃煤等化石原料,而这些化石燃料又是不可再生资源,因此,想办法提高汽轮机的热效率是一个十分重要的课题。
本文分析了影响汽轮机热效率提高的几个因素,并针对这些因素提出了几个提高汽轮机热效率的方法。
1 影响汽轮机热效率的因素1.1安装因素对汽轮机热效率的影响汽轮机是以蒸汽为动力来实现运转的,因此汽轮机在将蒸汽能量转化为动力的过程中会出现多种形式的能量损失,主要的有以下几种:蒸汽在推动汽轮机叶片转动的过程中损失的能量,蒸汽离开叶片时损失的能量,蒸汽与汽轮机摩擦损失的能量,由于汽轮机零部件安装不合理导致蒸汽泄露损失的能量等。
汽轮机主蒸汽温度低对机组有什么影响
汽轮机主蒸汽温度低对机组有什么影响危害如下:1、在维持额定负荷的情况下,主蒸汽流量比原来增加,会造成末级叶片过负荷。
2、末级叶片蒸汽湿度增加,缩短叶片使用寿命。
3、汽机各级反动度增加,轴向推力增加,轴承温度升高。
4、高温部件产生很大的热应力和热变形。
5、如果主蒸汽温度剧降50度,则是发生水冲击的征兆,非常危险。
水击和反动度增加背压式机组排出来的乏汽除厂用汽其余供给热用户,排汽压力必须大于0.1MPA,为使乏汽温度在100度以上,排汽压力设计值一般在0.12MPA以上。
由于背压的提高,使汽轮机输出功率有所下降,但乏汽的热能供给热用户热能的利用系数提高了。
背压式汽轮机可达65-70% 。
其主要优点是热能的利用系数较高投资费用低。
主要缺点是以热定电受热用户用汽量的限制。
抽凝机组可采用调节抽汽进行热电联产,能同时满足热负荷和电负荷的不同需要,在热电厂中得到广泛应用,但有一部分蒸汽进入凝结器故热能的利用系数较背压式低。
【我国现在新建的热电厂几乎全部都是调整抽气式汽轮机了。
背压式汽轮机没有凝汽器,必须要求有稳定可靠的热负荷,功率———————————————————————————————————————————————完全由热负荷来决定,所以不能满足电厂对发电的要求。
为了同时满足热负荷和电负荷的要求,有些老电厂会给背压式汽轮机并列一台凝汽式汽轮机,但这种并列机组的效率比较低。
现代也有少量热电厂采用背压式汽轮机和低压凝汽式汽轮机并列运行的,就是把背压式汽轮机的一部分排气送到低压凝汽式汽轮机进行发电,这种机组相对成本不高,效率较高。
现在绝大部分热电厂采用的是调节抽气式汽轮机,因为有凝汽器,可以根据热负荷的大小来决定进入凝汽器的排气流量。
在热负荷较高时候,例如供暖为主的冬季,由于调节抽气较多,高低压缸的流量相差较大,发电效率一般较低,但热效率很高。
在热负荷低的时候,例如完全没有热负荷的夏季,高低压缸的流量都接近设计值,发电经济性较好,和传统同样功率大小的凝汽式火电机组效率基本相当。
蒸汽参数变化对汽轮机系统稳定性影响的机理分析
蒸汽参数变化对汽轮机系统稳定性影响的机理分析刘小亮;张雪敏;秦博宇;孙铭泽【摘要】与广域的互联大电网相比,小型及微型电力系统具有能源综合利用效率高的优点。
但小型汽轮机变工况运行频繁,蒸汽参数变化范围大。
为了分析蒸汽参数对汽轮机系统稳定性的影响,通过对汽轮机工作机理的研究,建立了汽轮发电机组电磁功率随蒸汽压力变化的数学模型,避免了水蒸气的熵和焓等复杂物理量的测量。
研究了蒸汽受限时,汽轮机入口蒸汽压力的变化过程;分析了给定系统在蒸汽受限时的安全稳定域,给出了极限时间与蒸汽受限严重程度、带载量的关系式。
该成果对于实际运行中蒸汽受限时的紧急切负荷控制具有重要的指导意义。
%Compared with a wide area power grid, the small and micro power system possesses the advantages of high efficiency of energy utilization.But a small steam turbine varies its operation condition frequently, and steam parameters change along a large range.In order to analyze stability under the disturbance of steam parameters, this experiment studied the working mechanism of steam turbine and established the relationship between electrical pow-er and steam plex physical quantities, such as the entropy and enthalpy of steam, were avoided for the difficulty of measurement.In the case of limited steam, the changing process of the turbine inlet steam pressure was studied and the security domain was given.Furthermore, the critical time can be written as a function of limit-ed steam pressure and load.The results can be used to guide emergency load control in order to avoid instability, when steam was restricted.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】6页(P52-57)【关键词】蒸汽参数;蒸汽受限;极限时间;稳定性【作者】刘小亮;张雪敏;秦博宇;孙铭泽【作者单位】中国农业大学信息与电气工程学院,北京 100083;清华大学电机系电力系统国家重点实验室,北京 100084;清华大学电机系电力系统国家重点实验室,北京 100084;东北电网有限公司,辽宁沈阳 110180【正文语种】中文【中图分类】TK261随着石油资源的渐趋贫乏,如何合理地利用能源,提高动力装置各种工况的综合经济性已成为当务之急。
300MW机组汽动给水泵组参数变化对主机经济性的影响要点
翟培强(华阳发电有限责任公司,河南三门峡472143)摘要:国产300MW火力发电机组大都采用小汽轮机驱动给水泵。
小汽轮机与给水泵(汽动给水泵组)的参数变化对主机经济运行有着较明显的影响。
本文通过对一台国产300MW机组的分析,定量地给出二者之间的变化关系。
关键词:汽动给水泵组;主机;经济性0 前言火力发电厂中,给水泵是构成机组热力循环所不可缺少的设备之一。
因此,作为机组运行中的重要辅机,其运行状况对整个机组的经济性有着较明显的影响。
然而日常人们对机组进行经济运行状况分析和评估时,却往往容易忽视这一要素。
国产300MW火力发电机组给水泵的驱动方式一般分两种:小汽轮机驱动和电动机驱动。
但在生产实际中,却大都采用小汽轮机驱动给水泵运行,很少使用电机驱动。
下面以一台国产300MW汽轮机组汽动给水泵运行参数变化对经济性影响为例来进行分析。
1 概况国产300MW机组为亚临界一次中间再热两缸两排汽凝汽式机组,高中压合缸,低压缸对称布置。
高压缸布置有一、二段抽汽,分别对应于#8、#7加热器;中压缸布置有三、四段抽汽,分别对应于#6、#5加热器;低压缸布置有五、六、七、八段抽汽,分别对应于#4、#3、#2、#1加热器。
其中#8、#7、#6加热器为高压加热器,#5加热器为除氧器,#1--#4加热器为低压加热器。
机组配置两台50%的汽动给水泵,驱动给水泵的汽轮机可由高压和低压两种汽源单独或同时供汽,主机正常运行时驱动给水泵的汽轮机低压汽源取自四段抽汽,也可使用高辅汽源。
高压汽源为来自锅炉的新蒸汽。
机组正常运行时,高压汽源几乎不用。
因此,下面以低压汽源为例进行分析。
2 给水泵汽轮机对主机经济性的影响1、机组的主汽流量935t/h;四段抽汽的焓值3135.1kJ/kg;机组凝汽器处排汽焓值2355.7 kJ/kg.给水泵汽轮机的耗汽量33.984 t/h。
2、新蒸汽的等效焓降下降值(运用等效焓降法计算[1])ΔH=αf(h5-hn)(1)将以上有关数值代入可得:ΔH=(33.984/935)× (3135.1-2355.7)=28.3285 kJ/kg.3、装置经济性的降低值:δηi=ΔH/(H-ΔH)×100%(2)将以上有关数值代入可得:δηi=28.3285/(1184.3-28.3285)×100%=2.45%4、机组煤耗的变化值(取机组的煤耗值为345g/kwh)ΔBb=Bbδηi(3)将以上有关数值代入可得:ΔBb =345×2.45%=8.5g/kW·h3 给水泵组运行参数变化对主机经济性的影响驱动给水泵汽轮机的参数:进汽压力0.786MPa,进汽温度338.9℃,背压6.57kPa。
蒸汽参数对汽轮机运行影响
浅谈蒸汽参数对汽轮机运行的影响【摘要】当汽轮机运行的时候,蒸汽参数会在一定的范围内不断波动。
这一特点是被允许的,同时也是运动过程中不可避免的。
在运行中产生的这些变化,如果是在允许范围内,只会对汽轮机的经济性产生影响,不会对汽轮机的安全性产生影响。
假如在运行中产生的这种波动超出了允许的范围,不仅会让汽轮机的功率以及其他的经济指标产生较大的变化,也会让汽轮机一些部件的受力状态受到改变,甚至会让汽轮机的安全性受到危机。
【关键词】蒸汽参数影响汽轮机运行1 温度对运行的影响1.1 对汽轮机安全与经济性产生负面影响当机组在运行的时候,如果主蒸汽温度降低了,会对汽轮机安全与经济性产生负面影响。
具体表现在两个方面:第一,因为气温降低,蒸汽的理想熔降减小,从而导致排汽湿度增大,最终降低工作效率。
第二,气温降低的时候,假如要让额定负荷得到维持,那么蒸汽的理想流量增加,这样会对末级叶片产生负面影响。
同时,气温降低会增加汽轮机各级反动度,以及增大轴向推力。
也就是说,当主蒸汽温度下降的时候,会减少蒸汽在汽轮机中的熔降。
1.2 让叶片的使用寿命缩短由于主蒸汽温度快速下降,导致汽轮机末级的燕汽湿度不断增加,从而让叶片的使用寿命缩短。
同时因为主蒸汽温度快速下降,导致汽轮机各金属部件的温差不断增大,也会让热应力和热变形不断增加。
并且,因为产生的胀差会向负的方向变化,所以加剧机组的振动,在振动严重的时候会产生较大的动、静摩擦。
当主蒸汽温度快速下降时,通常预兆会发生水冲击事故,增加轮子轴向推力。
如果产生了水冲击,就会让机组受到较大的损害,产生非常严重的后果。
2 压力对运行的影响2.1 对机组的安全和经济性带来较大的负面影响单元机组在运行过程中,必须要注重主蒸汽压力,这些压力参数需要进行监视和调节。
如果气压不够正常,会对机组的安全和经济性带来较大的负面影响。
如果主汽温度恒定,会导致主蒸汽压力不断上升,那么机组的末几级的燕汽湿度增大。
从而将一种恶化的环境带给末几级动叶,加重水冲刷。
汽轮机技术问答
1.当主汽压力、排汽压力不变,而主汽温度升高对机组经济性有什么影响?答:蒸汽的比体积相应增大,若调节汽阀开度不变,则进汽量相应减少。
此时,蒸汽在高压缸的理想焓降稍有增加,高压缸的功率与主汽温度的二次方成正比,但中、低压缸的功率,因再热蒸汽的流量和中、低压缸理想焓降减少而减少,因高压缸的功率占全机比例较小(约为1/3),全机功率相应减少。
此时,蒸汽在锅炉内的平均吸热温度升高,而使循环热效率相应增加,故机组的热耗降低。
若主汽温度降低,则相反。
2.当主汽压力、排汽压力不变,而主汽温度升高对机组的安全性有什么影响?答:在调节汽门全开的情况下,随着初温的升高,通过汽轮机的蒸汽流量减少,调节级叶片可能过负荷。
随着初温升高,金属的强度急剧下降。
另外,在高温下金属材料会发生蠕变现象。
所以猛烈的过载和超温对它们都是很危险的,目前,制造厂均规定了温度高限,一般不会超过额定温度5~8度。
3.当主汽温度、排汽压力不变,则主汽压力变化对机组经济性有何影响?答:将引起汽轮机进汽量、理想比焓降和内效率的变化。
主蒸汽压力变化不大时,相对内效率可以认为不变。
若调节汽阀开度不变,则对于凝汽式机组或调节级为临界的机组,其进汽量与主蒸汽压力成正比,故汽轮机功率变化与主蒸汽压力变化成正比。
当主蒸汽压力降低时,蒸汽在锅炉内的平均吸热温度相应降低,汽轮机的循环效率也随之降低,而使其热耗率相应增大。
功率随压力降低而减少。
若主汽压力升高。
则反之。
4.当主汽温度、排汽压力不变,则主汽压力变化对机组安全性有何影响?答:在调节汽门开度一定时,当初温和背压不变而初压升高时,汽轮机各级都要过负荷。
其中最末级过载最为严重。
同时初压升高对汽轮机管道及其它承压部件的安全性造成威胁。
初压降低时,不会影响机组的安全性,但机组的出力要降低。
因此,运行中主蒸汽压力要求按机组规定压力运行,特别是滑压运行机组要严格按照变压运行曲线维持机组运行。
5.汽轮机运行中对汽轮机本体的检查项目有哪些?1)前箱:汽轮机总膨胀指示、油量、振动情况、同步器位置、油动机位置轮转角、调节汽门有无上卡涩、油动机齿条工作是否正常和清洁。
主蒸汽温度过高或过低对汽机有什么危害
主蒸汽温度过高或过低对汽机有什么危害!汽温、汽压异常对设备的危害在汽轮机运行中,初终汽压、汽温、主蒸汽流量等参数都等于设计参数时,这种运行工况称为设计工况,此时的效率最高,所以又称为经济工况。
运行中如果各种参数都等于额定值,则这种工况称为额定工况。
目前大型汽轮机组的热力计算工况多数都取额定工况,为此机组的设计工况和额定工况成为同一个工况。
在实际运行中,很难使参数严格地保持设计值,这种与设计工况不符合的运行工况,称为汽轮机的变工况。
这时进入汽轮机的蒸汽参数、流量和凝结器真空的变化,将引起各级的压力、温度、焓降、效率、反动度及轴向推力等发生变化。
这不仅影响汽轮机运行的经济性,还将影响汽轮机的安全性。
所以在日常运行中,应该认真监督汽轮机初、终参数的变化。
1、主蒸汽压力升高当主蒸汽温度和凝结器真空不变,而主蒸汽压力升高时,蒸汽在汽轮机内的焓降增大,末级排汽湿度增加。
主蒸汽压力升高时,即使机组调速汽阀的总开度不变,主蒸汽流量也将增加,机组负荷则增大,这对运行的经济性有利。
但如果主蒸汽压力升高超出规定范围时,将会直接威胁机组的安全运行。
因此在机组运行规程中有明确规定,不允许在主蒸汽压力超过极限数值时运行。
主蒸汽压力过高有如下危害:(1)主蒸汽压力升高时,要维持负荷不变,需减小调速汽阀的总开度,但这只能通过关小全开的调速汽阀来实现。
在关小到第一调速汽阀全开,而第二调速汽阀将要开启时,蒸汽在调节级的焓降最大,会引起调节级动叶片过负荷,甚至可能被损伤。
(2)末级叶片可能过负荷。
主蒸汽压力升高后,由于蒸汽比容减小,即使调速汽阀开度不变,主蒸汽流量也要增加,再加上蒸汽的总焓降增大,将使末级叶片过负荷,所以,这时要注意控制机组负荷。
(3)主蒸汽温度不变,只是主蒸汽压力升高,将使末几级的蒸汽湿度变大,机组末几级的动叶片被水滴冲刷加重。
(4)承压部件和紧固部件的内应力会加大。
主蒸汽压力升高后,主蒸汽管道、自动主汽阀及调速汽阀室、汽缸、法兰、螺栓等部件的内应力都将增加,这会缩短其使用寿命,甚至造成这些部件受到损伤。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
汽轮机主蒸汽温度变化对机组的影响
在实际运行中,主蒸汽温度变化的可能性较大,主蒸汽温度变化对机组安全性、经济性的影响比主蒸汽压力变化时的影响更为严重。
一、主蒸汽温度过高的情况;
通常只允许主蒸汽温度比额定温度高5℃左右。
当主蒸汽温度升高时,主蒸汽在汽轮机内的总焓降、汽轮机相对的内效率和热力系统的循环热效率都有所提高,热耗降低,使运行经济效益提高,但是主蒸汽温度升高超过允许值时,对设备的安全十分有害。
主蒸汽温度升高的危害如下:
(1)调节级叶片可能过负荷。
主蒸汽温度升高时,首先调节级的焓降增加;在负荷不变的情况下,尤其当高速汽阀中,仅有第一调速汽阀全开,其它调速汽阀关闭的状态下,调节级叶片将发生过负荷。
(2)金属材料的机械强度降低,蠕变速度加快。
主蒸汽温度过高时,主蒸汽管道、自动主汽阀、调速汽阀、汽缸和调节级进汽室等高温金属部件的机械强度将会降低,蠕变速度加快。
汽缸、汽阀、高压轴封坚固件等易发生松弛,将导致设备损坏或使用寿命缩短。
若温度的变化幅度大、次数频繁,这些高温部件会因交变热应力而疲劳损伤,产生裂纹损坏。
这些现象随着高温下工作时间的增长,损坏速度加快。
(3)机组可能发生振动。
汽温过高,会引起各受热金属部件的热变形和热膨胀加大,若膨胀受阻,则机组可能发生振动。
在机组的运行规程中,对主蒸汽温度的极限及在某一超温条件下允许工作的小时数,都有严格的规定。
一般的处理原则是:当主蒸汽温度超过规定范围时,应联系锅炉值班员尽快调整、降温,汽轮机值班员应加强全面监视检查,若汽温尚在汽缸材料允许的最高使用温度以下时,允许短时间运行,超过规定运行时间后,应打闸停机;若汽温超过汽缸材料允许的最高使用温度,应立即打闸停机。
例如中参数机组额定主蒸汽温度为435℃,当主蒸汽温度超过440℃时,应联系锅炉值班员降温;当主蒸汽升高到445~450℃之间时,规定连续运行时间不得超过30min,全年累计运行时间不得超过20h;当主蒸汽温度超过450℃时,应立即故障停机。
二、主蒸汽温度降低的情况;
当主蒸汽压力和凝结真空不变,主蒸汽温度降低时,主蒸汽在汽轮机内的总焓降减少,若要维持额定负荷,必须开大调速汽阀的开度,增加主蒸汽的进汽量。
一般机组主蒸汽温度每降低10℃,汽耗量要增加1.3%~1.5%。
主蒸汽温度降低时,不但影响机组的经济性,也威胁着机组的运行安全。
其主要危害是:
(1)末级叶片可能过负荷。
因为主蒸汽温度降低后,为维持额定负荷不变,则主蒸汽流量要增加,末级焓降增大,末级叶片可能过负荷状态。
(2)末几级叶片的蒸汽湿度增大。
主蒸汽压力不变,温度降低时,末几级叶片
的蒸汽湿度将要增加,这样除了会增大末几级动叶的湿汽损失外,同时还将加剧末几级动叶的水滴冲蚀,缩短叶片的使用寿命。
(3)各级反动度增加。
由于主蒸汽温度降低,则各级反动度增加,转子的轴向推力明显增大,推力瓦块温度升高,机组运行的安全可靠性降低。
(4)高温部件将产生很大的热应力和热变形。
若主蒸汽温度快速下降较多时,自动主汽阀外壳、调节级、汽缸等高温部件的内壁温度会急剧下降而产生很大的热应力和热变形,严重时可能使金属部件产生裂纹或使汽轮机内动、静部分造成磨损事故;当主蒸汽温度降至极限值时,应打闸停机。
(5)有水击的可能。
当主蒸汽温度急剧下降50℃以上时,往往是发生水冲击事故的先兆,汽轮机值班员必须密切注意,当主蒸汽温度还继续下降时,为确保机组安全,应立即打闸停机。
紧急停机的事故类型
(1)机组转速超过超过额定转速112%,危急保安器拒动。
(2)正常运行中机组轴承突然发生强烈振动,增幅达0.03mm;或振动超过0.10 mm。
(3)发生水冲击。
(4)轴封和挡油环处冒火花。
(5)机组任一轴承断油、冒烟,或轴承回油温度超过75℃。
(6)油系统着火,并且不能在短时间内将火扑灭。
(7)主油箱油位突然降到最低油位以下。
(8)调节系统发生故障,无法维持运行。
(9)轴向位移达到停机值。
(10)推力轴承温度急剧升到95℃,或者支持轴承温度达到105℃。
(135℃)(11)启动交、直流润滑油泵无效,润滑油压下降到0.059MPa时。
(12)机组起火。
(14)油箱油位低到停机值而又无法补油
(15)主蒸汽管道、主凝结水管道、油系统管道或附件发生破裂,急剧泄漏。
(16)凝汽器真空下降超过规定的极限值。
(17)主蒸汽温度突然上升,且超过规定的极限值。
(18)主蒸汽温度突然下降,且超过规定的极限值(过热度规定为50-100℃)。