分析主蒸汽参数、再热蒸汽参数对机组热经济性的影响

第三章 分析主蒸汽参数、再热蒸汽

参数对机组热经济性的影响

1. 提高主蒸汽参数对热经济性的影响 提高主蒸汽参数初参数对热经济性的影响是双重的—即有利与不利两方面。只有当利大于弊时，才能达到提高热经济性的目的。 热量法认为提高蒸汽初参数to

po 时对汽轮机绝对内效率ri t i ηηη∙=的影响是不同的：提高to

po 使i η、ηt 增大 ，但ri η降低，只有在ηt 提高大于ri η降低，才能提高i η。

理想热效率 00q w t =

η =---11T T c 在终参数c p 不变时，平均放热过程平均温度C T -不变，当提高to

po 时吸热过程平均温度-1T 增加，ηt 得以提高。提高蒸汽初参数to

po 使ri η降低是因为提高初压0p 、蒸汽比容0v 和膨胀终干度c χ减小带来的0v 减小，汽轮机高压缸通流部分间隙的漏气损失相对增大，高压缸ri η降低；c χ减小（如图3.1a 所示），湿气损失增大，低压缸ri η降低；同时还会威胁汽轮机安全。虽然提高初温0t 、0v 、c χ均增大（如图4.1b ），ri η 将有所增加，但也只能抵消一部分由于0p 提高ri η下降的幅度，故随着to

po 提高，总会引起ri η下降（如图4.1c 所示）。同时提高0p 和0t ，由于0p 影响较大，c χ将减小。而平均蒸汽终温度（1—c χ）每增长1%，汽轮机相对内效率ri η将下降1% 。

图

1）初温1t 对热效率的影响

相同的初压及背压下，提高新汽的温度1t 可以使热效率增大。提高新汽温度之所以能提高热效率，可以看作为在原来的循环上并和一个附加的循环1—1a —2a —2—1（图3.2所示）。由于附加循环的平均温度差比原来的大，所以和原循环比并和作总的热效率必然提高。另外提高初温1t 还

可以使终态—2的干度2χ增大，这对提高汽轮机相对内效率、延长汽轮机使用期限都有利。

图 3.2

2）初压1p 对热效率的影响

在相同的初温和背压下，提高初压也可以使效率增大。由图4.3可见，当初压提高时，循环的平均温度差增大，所以循环的热效率增大。

提高初压1p 同时也产生了一些新问题：如设备强度问题。同时随着初压的增加而引起乏汽干度的迅速降低，乏汽中所含水分增加，这将引起汽轮机内部效率降低。

图3.3

3）背压2p 对热效率的影响

在相同的1p 、1t 下降低背压2p 也能使效率提高，这是由于循环温差加大的缘故。从图3.4可见，背压较低的循环功1—2a —3a —5—6—1比背压较高的循环功1—2—3—5—6—1大出相当于面积2—2a —3a —3的数值。

图3.4

2. 再热参数与再热经济性

采用再热的初始目的是在提高蒸汽初压时，减小膨胀终湿度（1—c χ），以保证汽轮机安全运行。当前采用再热的主要目的，是进一步提高高参数大容量机组的热经济性。如图3-5a 所示，采用再热的循环可以看成是两个循环的组合，一个是不采用再热的基本循环1abcd 1e 2e ，另一个是因再热增加的附加循环2e f e 1g32（它对应蒸汽在再热器内的吸热，和中低压缸内的膨胀）。显然，

要使总的吸热过程（b +

1T 提高，必须使附件循环吸热过程（f e 1）平均温度-rh T 大于基本循环吸热过程（bcd ）平均温度-0T 。因此可以看出，-rh T 主要决定于再热的两个参数：再热后的温度rh T ，再热的压力rh p （高压缸排汽压力或高压缸排汽温度）。

图 3-1压缩机标准性能测试系统框图两线的距离；

}（四）、参考文献

1．严俊杰等，发电厂热力系统及设备，西安交通大学出版社，2003 2．冯慧雯，汽轮机课程设计参考资料，水利电力出版社，1991

3．沈士一等，汽轮机原理，水利电力出版社，1992

4. 叶涛，热力发电厂，中国电力出版社，2009

（四）、参考文献

1．严俊杰等，发电厂热力系统及设备，西安交通大学出版社，2003 2．冯慧雯，汽轮机课程设计参考资料，水利电力出版社，1991

3．沈士一等，汽轮机原理，水利电力出版社，1992

4. 叶涛，热力发电厂，中国电力出版社，2009