能耗管理和运行参数控制

24
低压缸排汽压力、凝汽器过冷度和端差
如图所示凝汽器压力5.3kPa，根据水蒸汽 热力性质表差得饱和温度为33.9℃。则计算 得凝汽器过冷度为33.9-32.3=1.6 ℃

ຫໍສະໝຸດ Baidu
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
25
低压缸排汽压力、凝汽器过冷度和端差
由下图可见凝汽器压力10.7kPa，根据水蒸 汽性质表得饱和温度为47℃，凝汽器冷却水出 口温度38.9 ℃ ，则凝汽器端差为47- 38.9 =8.1 ℃
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
6
汽轮机能耗管理与运行参数控制
1、提高热力循环的初参数，使朗肯循环效 率提高。主要方法就是采用高参数等级的电 站，如超临界、超超临界机组。现在国家为 了实现节能减排而采用“上大压小”项目所 采取的就是这个提高初参数方法。但是这种 策略带来的问题就是初期建造成本高，锅炉 钢材、汽轮机用钢的等级要相应的提高。而 且机组一旦定型后，参数等级基本不可改。
汽轮机能耗管理与运行参数控制
基本理论知识 能量的两大基本属性 1、数量：能量的多与少 1000kJ的能量和2000kJ的能量 2、质量(品质)：熵的大与小 蒸汽温度为566℃时1000kJ的能量和 蒸汽温度为35 ℃时1000kJ的能量 一样吗？
广西桂能科技发展有限公司-2014.7 3
广西桂能科技发展有限公司-2014.7 10
高压缸、中压缸、低压缸的缸效
一、缸效定义：有效焓降/等熵焓降 如某电厂的中压缸的 进汽参数和中排汽参 数如左图则可以根据 水蒸气热力性质表查 得进、排汽焓和等熵 焓降计算得中压缸效 率=367/404=91%
广西桂能科技发展有限公司-2014.7 11
高压缸、中压缸、低压缸的缸效
主汽压力 、主汽温度
主汽压力 、主汽温度 一、主汽压力和主汽温度偏差对机组能耗影响量， 如下表3
表3 某600MW等级机组的主汽压力和主汽温度偏差对热耗率影响量
名称 设计值 24.2MPa 566℃ 偏离设计值 每单位量 0.1MPa 1℃ 单位偏差对热 耗率的影响量 2.3 kJ/kW.h 2.4 kJ/kW.h 折合标煤的煤耗耗率 (锅炉效率按92%算) 0.09 g/kW.h 0.09 g/kW.h
主汽压力偏差 主汽温度
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
20
主汽压力 、主汽温度
二、主汽压力偏离设计值的原因 1、锅炉给水泵给水压力偏差； 2、调门开度控制； 三、主汽温度偏离设计值的原因 1、锅炉燃烧对主汽温度的调节； 2、过热器减温水漏或者调节不当；
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
26
低压缸排汽压力、凝汽器过冷度和端差
三、低压缸排汽压力(凝汽器真空)、凝汽器过冷度 和凝汽器端差对机组能耗影响量如表5
表5 名称 低压缸排汽压力、凝汽器过冷度和凝汽器端差对机组能耗影响量 设计值 偏离设计值 每单位量 单位偏差对热 耗率的影响量 折合标煤的煤耗耗率 (锅炉效率按92%算)
再热蒸汽压损率
再热蒸汽温度
10%
566℃
1%
1℃
6.3 kJ/kW.h 1.7 kJ/kW.h
0.23 g/kW.h 0.06 g/kW.h
22
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
再热蒸汽压损 、再热蒸汽温度
三、再热蒸汽压损偏离设计值的原因 1、再热蒸汽管段内壁粗糙； 2、再热蒸汽管段弯头较多； 3、再热蒸汽管段直径偏小； 四、再热蒸汽温度偏离设计值的原因 1、锅炉燃烧对再热蒸汽温度的调节； 2、再热器减温水漏或者调节不当；
广西桂能科技发展有限公司-2014.7 7
汽轮机能耗管理与运行参数控制
2、对运行参数的控制，使其达到设计值， 从而实现降低机组热耗率的目的。因此在日 常运行中对汽轮机各项性能参数偏差进行有 效管理是非常有必要的事情，要求做到知道 哪项参数出现偏差？偏差量达到多少？出现 偏差的原因？如何处理？偏差对机组经济性 (热耗率、煤耗率)影响量达到多少？
30
锅炉给水温度、过热器和再热器减温水
锅炉给水温度、过热器和再热器减温水。 锅炉给水温度偏差、过热器和再热器减温水的投 用对机组能耗影响量如表6
表6 锅炉给水温度、过热器和再热器减温水对机组能耗影响量 名称 锅炉给水温度 过热减温水量 再热减温水量 设计值 274.6℃ 0t/h 0t/h 偏离设计值 每单位量 1℃ 10t/h 10t/h 单位偏差对热 耗率的影响量 1.9 kJ/kW.h 1.4 kJ/kW.h 5.7 kJ/kW.h 折合标煤的煤耗耗率 (锅炉效率按92%算) 0.07 g/kW.h 0.05 g/kW.h 0.21 g/kW.h
汽轮机能耗管理与运行参数控制
汽轮机能耗管理与运行参数控制
广西桂能科技发展有限公司 2014年7月
广西桂能科技发展有限公司-2014.7 1
汽轮机能耗管理与运行参数控制
基本理论知识 性能指标的偏差量对机组经济性 影响量 性能指标偏差的产生原因和处理 方法 计算实例
广西桂能科技发展有限公司-2014.7 2

广西桂能科技发展有限公司-2014.7
9
汽轮机能耗管理与运行参数控制
10、加热器抽汽压损 11、轴封、过桥汽封漏汽 12、小机用汽量(小机和泵的效率) 13、机组外漏 14、机组内漏 15、主再热蒸汽的临时滤网 16、循环水泵运行方式 17、汽轮发电机的电机损失 18、功率传递的轴机械损失
广西桂能科技发展有限公司-2014.7 23
低压缸排汽压力、凝汽器过冷度和端差
低压缸排汽压力(凝汽器真空)、凝汽器过冷度 和凝汽器端差
一、凝汽器过冷度的定义：凝汽器压力下的饱
和温度与凝结水温度之差。 凝汽器端差的定义：凝汽器压力下的饱和 温度与凝汽器冷却水出口温度之差。
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
低压缸排汽压力
凝汽器过冷度 凝汽器端差
5.6kPa
0℃ /
1kPa
1℃ /
72 kJ/kW.h
1.7 kJ/kW.h /
2.6 g/kW.h
0.07 g/kW.h 厂用电增加
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
27
低压缸排汽压力、凝汽器过冷度和端差
四、凝汽器排汽压力高的原因 1、真空严密性不合格(漏入空气量大造成凝 汽 器压力高)； 2、真空泵出力不足； 3、凝汽器循环冷却水进水温度高于设计值； 4、换热管表面洁净度差，凝汽器端差大； 5、循环水流量不足造成的凝汽器温升过高。
0.63 g/kW.h
0.97 g/kW.h 1.34 g/kW.h
12
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
高压缸、中压缸、低压缸的缸效
三、缸效出现偏差的可能原因和处理方法
1) 通流效率低于设计值(叶片表面粗糙度、 动静叶片出口面积偏差、攻角偏差大、动静叶 片盖度、叶片型线尾迹损失)。

广西桂能科技发展有限公司-2014.7 29
低压缸排汽压力、凝汽器过冷度和端差
凝汽器端差大的原因 1、凝器铜管水侧或汽侧结垢； 2、凝汽器汽侧漏入空气(真空严密性差)； 3、冷却水管堵塞(胶球回收率低)； 4、循环冷却水量大； 5、凝汽器水侧上部积空气未排出。
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
广西桂能科技发展有限公司-2014.7 17
高压缸、中压缸、低压缸的缸效
固体颗粒侵蚀图例
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
18
高压缸、中压缸、低压缸的缸效
四、针对缸效偏低的各种原因在检修和运行中应该 注意的事项如下 1、针对隔板静叶表面中麻点、焊豆和卷边等现 象进行处理使其光顺。 2、对于隔板汽封、动叶顶部汽封和轴封的动静 间隙进行仔细调整。 3、在检修中对隔板把合螺栓，隔板中分面密封 件的安装严格把关。 4、运行中尽量调门开度避免在开度为10%-18% 运行。 5、避免超温运行和避免压力、温度在运行中出 现较大波动。 广西桂能科技发展有限公司-2014.7 19
汽轮机能耗管理与运行参数控制
汽轮机即是从主汽和再热蒸汽(锅炉)中得到 高品质的能量，并将高品质的能量“消化” 转化为从发电机输出更高品质的能量(电能) 和在凝汽器中向循环冷却水释放的“低品质” 能量的装置。在整个过程中能量的总量不变， 只是将能量分开，即高品质的电能和低品质 在凝汽器释放的热量。
广西桂能科技发展有限公司-2014.7 28
低压缸排汽压力、凝汽器过冷度和端差
凝汽器过冷度高的原因 1、由于凝结器严密性不合格汽侧积有空气，空气 分压力增大； 2、真空泵出力不足，空气分压力增大，过冷度增 加； 3、由于凝结器内存在汽阻较大，蒸汽从排汽口向 下部流动时遇到阻力，造成下部蒸汽压力低于上部 压力，下部凝结水温度较上部低，从而产生过冷； 4、循环水温度过低和循环水量过大，使凝结水被 过度的冷却；
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
16
高压缸、中压缸、低压缸的缸效
4) 调节级的部分进汽损失。 5) 固体颗粒侵蚀 。 在超临界以上的机组中存在固体颗粒侵蚀SPE。 当锅炉管内蒸汽温度低于570℃时氧化膜的内层是 含有尖晶石型的Fe2O3，其组织致密，空隙少，能 保护钢材以免进一步氧化。当蒸汽温度超过570℃ 时铁的氧化速率大大增加，而且氧化膜内层为FeO， 其组织较疏松，晶格缺陷多，FeO结构不稳定会分 解成为Fe3O4和Fe，当压力和温度变化较大，氧化 膜容易脱落，这些脱落的固体颗粒以片状为主，主 要成分为Fe3O4和Fe2O3，莫氏硬度约为5.5(颗粒硬 度非常高)。颗粒物进入汽机后侵蚀叶片
21
再热蒸汽压损 、再热蒸汽温度
再热蒸汽压损 、再热蒸汽温度
一、再热蒸汽压损率的定义：(高排压力-中压缸进汽压 力)/ 高压缸排汽压力 二、再热蒸汽压损和再热蒸汽温度偏差对机组能耗影响量， 如下表4
表4 某600MW等级机组再热蒸汽压损和再热蒸汽温度偏差对热耗率影响量
名称 设计值 偏离设计值 每单位量 单位偏差对热耗 率的影响量 折合标煤的煤耗耗率(锅 炉效率按92%算)
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
4
汽轮机能耗管理与运行参数控制
上述能量转化的过程就是我们经常称成为的 “朗肯循环” 。
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
5
汽轮机能耗管理与运行参数控制
怎样才能是我们的汽轮机转化效率更高？怎 样才能使我们的能量更多的转化电能(高品 质能量)？而不是成为凝汽器低品质的能量 释放到循环冷却水中(环境中)，形成热污染。
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
13
高压缸、中压缸、低压缸的缸效
2) 隔板和动叶顶部汽封漏汽
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
14
高压缸、中压缸、低压缸的缸效
3) 隔板中分面和汽缸中分面漏汽
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
15
高压缸、中压缸、低压缸的缸效
对于隔板中分面密封和中分面密封键的安装 后详细测量其密封情况，汽缸要求关注中分 面的密封情况。
二、缸效偏差对机组能耗影响量，如下表1和表2
表1 600MW等级机组的缸效偏差对热耗率影响量
名称 高压缸缸效偏差 中压缸缸效偏差 低压缸缸效偏差 设计值 87.80% 93.40% 89.60% 偏离设计值 每单位量 1% 1% 1% 单位偏差对热耗 率的影响量 16.2 kJ/kW.h 22.4 kJ/kw.h 36.4 kJ/kW.h 折合标煤的煤耗耗率 (锅炉效率按92%算) 0.60 g/kW.h 0.83 g/kW.h 1.35 g/kW.h
广西桂能科技发展有限公司-2014.7
8
汽轮机能耗管理与运行参数控制
能耗管理与运行参数控制的项目 1、高压缸、中压缸和低压缸的缸效 2、主汽压力 、主汽温度 3、再热蒸汽压损、再热温度 4、低压缸排汽压力(凝汽器真空) 5、凝汽器过冷度和凝汽器端差 6、锅炉给水温度 7、减温水量 8、高压主汽门调门开度 9、加热器端差
表2 300MW等级机组的缸效偏差对热耗率影响量
名称 设计值 偏离设计值每 单位量 单位偏差对热 耗率的影响量 折合标煤的煤耗耗率(锅 炉效率按92%算)
高压缸缸效偏差
中压缸缸效偏差 低压缸缸效偏差
86.0%
92.5% 92.9%
1%
1% 1%
17 kJ/kW.h
26 kJ/kW.h 36 kJ/kW.h