汽轮机经济学分析

摘要：本课题首先简要介绍了汽轮机的基本结构和汽轮机热力系统，然后说明了汽轮机热力系统计算的目的及常规计算公式，进一步分析了热力系统的简洁计算方法和等效焓降。

通过研究该热力系统的实验数据，计算汽轮机组各经济性指标，判断引起汽轮机低压缸抽汽温度偏高的原因和具体部位，指导机组的节能改造。

能根据计算结果分析各种影响因素，以及得出热力系统热经济性的变化，从而指导电厂发现机组存在的缺陷和问题，指出节能改造的途径的措施，提高电厂的运行水平。

采用等效热降的方法定量分析热力系统能损的变化，以采取有效措施防止安全隐患的发生和热经济性的下降，使汽轮发电机组达到高效经济运行的目的。

并提出一些应当引起电厂重视解决的问题，对如何提高电厂运行经济性给出了一些可操作性的建议。

关键词：抽汽温度，等效热降，热经济性Abstract: This topic is briefly introduced the basic structure of the turbine and steam turbine thermal system, and then explain the purposes of the calculation of the turbine thermal system and the conventional formula, and further analysis of the simple calculation of the thermodynamic system and the equivalent enthalpy drop.according to the study of the thermodynamic system of experimental data. Our porpures are founding why and where it’s exhaust temperature is higher than that setted, guiding the energy saving transformation of the unit. Pass study to wait effect heat to decline theories principle, learn an usage etc. effect principle to thermodynamic energy system part variety of quantitative analysis. The ability analyzes various impact factor as a result according to the calculation, and get the variety of the thermodynamic energy system hot economy, The blemish and problem that guides a power station and discovers machine set existence thus points out to economize on energy the measure of the path of reformation, raise the movement level of power station. Equivalent heat drop the use of quantitative analysis method of heat loss changes in the system to take effective measures to prevent the occurrence of security risks and economic decline in heat, so that steam turbine generating units to achieve the purpose of efficient economic operation. And made a number of great importance should be caused by power plant problems, how to improve the power plant running on the economy given a number of operational recommendations.Key words: extraction temperature， equivalent heat drop，thermal economy目录1 引言 (1)2 汽轮机简述 (3)2.1 汽轮机结构 (3)2.2 汽轮机热力系统 (6)3 热力系统计算 (11)3.1计算目的 (11)3.2 计算方法和步骤 (13)3.3 简捷计算 (13)3.4 等效热降 (16)4 600WM机组热力系统计算 (20)4.1 抽汽份额的计算 (20)H的计算 (25)4.2 等效热降j5 结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录1 (31)附录2 (37)1．引言电力工业是国民经济的重要基础产业，是国家经济发展战略中的重点。

随着国民经济的快速发展，电力需求日益增长，但由于能源问题的日益突出，使开发新的节能技术，提高能源的利用效率变得尤为重要。

因此，对凝汽式汽轮机热力系统进行经济运行特性分析就成了一个必要的课题。

即是通过各种计算，查找对热经济性影响的原因，并研究制定出相应的措施来提高经济性。

随着机组容量与参数的不断提高，使得凝汽式汽轮机组热力系统的组成日趋复杂，系统中局部因素对机组热经济性的影响越来越受到人们的重视。

尤其是要正确认识局部漏气因素对机组热经济性影响的规律和热力学实质，指导机组热力系统正确运行和检修。

由文献[1]可知，等效热降法以其独特的特点，被广泛应用于机组热力系统经济性诊断分析及局部因素定量计算。

等效热降法是70年代发展起来的一门热工理论，是热力系统分析、计算的一种新方法。

这种方法在热力系统局部定量分析中，具有简捷、方便和准确的明显特点，在生产实践中效果显著，引人注目。

等效热降法既可用于整体热力系统的计算，也可用于热力系统的局部分析定量。

它基本上属于能量转化热平衡法。

但是，它摈弃了常规计算的缺点，不需要全盘重新计算就能查明系统变化的经济性，即用简捷的局部运算代替整个系统的复杂计算。

该方法主要用来分析蒸汽动力装置和热力系统。

在火电厂的运行中，可用等效热降分析技术改造；用以分析热系统节能技术改造收到良好效果，可为其改造提供确切的技术依据。

在热耗查定中，借用等效热降法诊断电厂能量损耗的场所和设备，查明能量损耗的大小，发现机组存在的缺陷和热经济问题，指出节能改造的途径与措施等都将发挥重要作用。

热系统局部定量分析的任务在于认识局部定量对热经济性影响的规律和热力学实质，分析影响的因素，确定其数量的大小，为正确、合理组成热系统的设备，指导加热设备的正确运行和维护提供理论依据，使热系统设备的作用和效果得以充分发挥，其潜力获得有效利用。

2．汽轮机简述2.1．汽轮机结构汽轮机本体：转动部分(转子)：动叶片、叶轮或转鼓(反动式)、主轴和联轴器及紧固件等；固定部分(静子)：汽缸、蒸汽室、喷嘴室、隔板、隔板套或静叶持环、汽封、轴承、轴承座、机座、滑销系统以及有关紧固零件等。

（1—轮毂；2—键槽；3—轮面；4—平衡孔；5—叶根槽；6—轮缘。

）叶片由叶型、叶根、叶顶组成。

叶片按用途可分为动叶片（又称工作叶片，简称叶片）和静叶片（又称喷嘴叶片）两种。

动叶片安装在转子叶轮（冲动式汽轮机）或转鼓（反动式汽轮机）上，接受喷嘴叶栅射出的高速汽流，把蒸汽的动能转换为机械能，使转子旋转。

静叶片安装在隔板或汽缸上，在反动式汽轮机中，起喷嘴作用；在速度级中，作导向叶片，使汽流改变方向，引导蒸汽进入下一列动叶片。

轮式转子：整锻式、套装式、组合式和焊接式四种形式。

叶轮由轮缘、轮面和轮毂三部分组成联轴器又称靠背轮，有刚性、半挠性和挠性联轴器三种形式。

上图所示为300MW汽轮机低压缸的纵剖面图4—油封环；5—支撑轴承；7—联轴器定位环；8—轴封抽汽室；10—轴封供汽室；11—末级叶片；19—发电机转子；20—低压缸隔板套；23—盘车齿环汽缸即汽轮机的外壳。

其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，以形成蒸汽热能转换为机械能的封闭汽室。

汽缸内装有喷嘴室、喷嘴（静叶）、隔板套（静叶持环）、汽封等部件。

在汽缸外连接有进汽、排汽、回热抽汽等管道以及支承座架等。

为了便于制造、安装和检修，汽缸一般沿水平中分面分为上、下两个半缸。

两者通过水平法兰用螺栓装配紧固。

另外为了合理利用材料以及加工、运输方便，汽缸也常以垂直结合面分为两或三段，各段通过法兰螺栓连接紧固。

汽缸工作时受力情况复杂，它除了承受缸内外汽（气）体的压差以及汽缸本身和装在其中的各零部件的重量等静载负荷外，还要承受蒸汽流出静叶时对静止部分的反作用力，以及各种连接管道冷热状态下，对汽缸的作用力以及沿汽缸轴向、径向温度分布不均匀所引起的热应力。

特别是在快速启动、停机和工况变化时，温度变化大，将在汽缸和法兰中产生很大的热应力和热变形。

汽轮机运转时，转子高速旋转，汽缸、隔板等静体固定不动，因此转子和静体之间需要留有适当的间隙，从而不相互碰磨。

然而间隙的存在就要导致漏气，这样不仅会降低机组效率，还会影响机组安全。

为了减少蒸汽泄露和防止空气漏入，需要有密封装置，通常称为汽封。

汽封按其安装位置的不同，可分为通流部分汽封、隔板（或静叶环）汽封、轴端汽封。

反动式汽轮机还装有高、中压平衡活塞汽封和低压平衡活塞汽封。

汽封的结构形式有曲径式、碳精式和水封式等。

现代汽轮机均采用曲径式汽封，或称迷宫汽封，它有以下几种结构形式：梳齿形、J形（又叫伞柄形）、枞树形。

轴封高压轴封用来防止蒸汽漏出汽缸而造成能量损失及恶化运行环境；低压轴封用来防止空气漏入汽缸使凝汽器的真空降低。

隔板用以固定汽轮机各级的静叶片和阻止级间漏汽，并将汽轮机通流部分分隔成若干个级，通常做成水平对分形式；隔板汽封用来阻止蒸汽经隔板内圆绕过喷管流到隔板后造成能量损失。

通流部分汽封用来阻止叶顶及叶根处的漏汽。

汽轮机轴承有推力轴承和支持轴承。

在汽轮机启动冲转前和停机后，使转子以一定的转速连续地转动，以保证转子均匀受热和冷却的装置称为盘车装置。

汽轮机启动时，为了迅速提高真空，常需在冲动转子以前向轴封供汽。

这些蒸汽进人汽缸后大部分滞留在汽缸上部，造成汽缸与转子上下受热不均匀，如果转子静止不动，便会因自身上下温差而产生向上弯曲变形。