背压机组与抽凝机组发电效率比较
浅论_以热定电_
○节○能○与○效○益主持人天余浅论“以热定电”于建国( 化工规划院, 北京100013)摘要就我国热电联产最新法规没有把“以热定电”作为发展热电原则的原因做了探讨, 肯定了“以热定电”在一些自备热电厂作为设计原则的合理性以及对多种情况的局限性和不合理性。
关键词“以热定电” 合理性局限性不合理性On Power D e t erm in e d by Hea tY u J ia n g u o(C h ina N a t i o na l C h e m ica l P lann ing I n s t itu te, B e ijing 100013)A bstra c t T h is p a p e r de s c r i b e d th e rea s o n w h y th e p r i n c i p le o f pow e r de t e rm i n e d b y h ea t is no t p re sen ted a s th e b a s is o f deve l op i n g th e rm a l pow e r co 2gen e r a t i o n i n n e w ly p u b lish ed regu la t i o n co n ce rn ed. Fo r som e se lf2p ro v i ded th e rm a l pow e r p l an t an d o th e r s itu a t i o n s, th e ra t i o n a l a s p e c t s an d it s li m ita t i o n s o f u s i n g th e p r i n c i p l e o f pow e r de t e rm i n e d b y h e a t a s de s i gn p r i n c i p le a r e a lso d iscu s sed.Key word s ra t i o n a l a s p e c t s, li m ita t i o n s, ir ra t i o n a l s i de0 前言人口、资源、环境三大课题, 是当今世界各国共同关注的主题。
背压式汽轮机最佳运行及系统改造后的热效率分析
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald99由于供热背压式机组的发电量决定于热负荷大小，宜用于热负荷相对稳定的场合，否则应采用调节抽汽式汽轮机。
背压式汽轮机的排汽压力高,蒸汽的焓降较小,与排汽压力很低的凝汽式汽轮机相比，发出同样的功率，所需蒸汽量为大，因而背压式汽轮机每单位功率所需的蒸汽量大于凝汽式汽轮机。
但是，背压式汽轮机排汽所含的热量绝大部分被热用户所利用，不存在冷源损失，所以从燃料的热利用系数来看，背压式汽轮机装置的热效率较凝汽式汽轮机为高。
由于背压式汽轮机可通过较大的蒸汽流量，前几级可采用尺寸较大的叶片，所以内效率较凝汽式汽轮机的高压部分为高。
1 背压式汽轮机原理分析背压式汽轮机是将汽轮机的排汽供热用户使用的汽轮机。
其排汽压力（背压）高于大气压力。
背压式汽轮机排汽压力高，通流部分的级数少，结构简单，同时不需要庞大的凝汽器和冷却水系统，机组轻小，造价低。
当他的排汽用于供热时，热能可得到充分利用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接相关，因此不可能同时满足热负荷或动力负荷变动的需要，这是背压式汽轮机用于供热时的局限性。
发电用的背压式汽轮机通常都与凝汽式汽轮机或抽汽式汽轮机并列运行或并入电网，用其他汽轮机调整和平衡电负荷。
对于驱动泵和通风机等机械的背压式汽轮机，则用其他汽源调整和平衡热负荷。
发电用的背压式汽轮机装有调压器，根据背压变化控制进汽量，使进汽量适应生产流程中热负荷的需要，并使排汽压力控制在规定的范围内（见表1），对于蒸汽参数低的电站汽轮机，有时可在老机组之前迭置一台高参数背压式汽轮机(即前置式汽轮机)，以提高电站热效率，增大功率，但这时需要换用新锅炉和水泵等设备。
由表1可知，这种机组的主要特点是设计工况下的经济性好，节能效果明显。
另外，它的结构简单，投资省，运行可靠。
主要缺点是发电量取决于供热量，不能独立调节来同时满足热用户和电用户的需要。
凝汽式和背压式汽轮机区别
凝汽式汽轮机科技名词定义中文名称：凝汽式汽轮机英文名称：condensing steam turbine定义：蒸汽在汽轮机本体中膨胀做功后排入凝汽器的汽轮机。
所属学科：电力（一级学科）；汽轮机、燃气轮机（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布凝汽式汽轮机，是指蒸汽在汽轮内膨胀做功以后,除小部分轴封漏气之处,全部进入凝汽器凝结成水的汽轮机。
目录机，也统称为凝汽式汽轮机。
火电厂中普遍采用的专为发电用的汽轮机。
凝汽设备主要由凝汽器、循环水泵、凝结水泵和抽气器组成。
汽轮机排汽进入凝汽器，被循环水冷却凝结为水，由凝结水泵抽出，经过各级加热器加热后作为给水送往锅炉。
汽轮机的排汽在凝汽器内受冷凝结为水的过程中，体积骤然缩小，因而原来充满蒸汽的密闭空间形成真空，这降低了汽轮机的排汽压力，使蒸汽的理想焓降增大，从而提高了装置的热效率。
汽轮机排汽中的非凝结气体（主要是空气）则由抽气器抽出，以维持必要的真空度。
汽轮机最常用的凝汽器为表面式。
冷却水排入冷却水池或冷却水塔降温后再循环使用。
靠近江、河、湖泊的电厂，如水量充足，可将由凝汽器排出的冷却水直接排入江、河、湖泊，称为径流冷却方式。
但这种方式可能对河流湖泊造成热污染。
严重缺水地区的电厂，可采用空冷式凝汽器。
但它结构庞大，金属材料消耗多，除列车电站外，一般电厂较少采用。
老式电厂中，有的采用混合式凝汽器，汽轮机排汽与冷却水直接混合接触冷却。
但因排汽凝结水被冷却水污染，需要处理后才能作为锅炉给水，已很少采用。
/view/1471157.htm背压科技名词定义中文名称：背压英文名称：back pressure定义：工质在热机中做功后排出的压力。
一般指汽轮机的排汽压力。
所属学科：电力（一级学科）；通论（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录背压（Back pressure）后端的压力。
一、通常是指运动流体在密闭容器中沿其路径（譬如管路或风通路）流动时，由于受到障碍物或急转弯道的阻碍而被施加的与运动方向相反的压力。
抽凝机组改背压机技改工程设计方案
抽凝机组改背压机技改工程设计方案1. 引言抽凝机组（也称为蒸汽凝结机组）是电力厂常用的设备之一，用于排除蒸汽中的非凝结性气体，以提高锅炉的热效率。
然而，由于能源需求不断增长，传统的抽凝机组在满足电力厂需要的同时，也存在一定的局限性。
为了进一步提高能源利用效率，减少运行成本，需要对抽凝机组进行技改，改成背压机。
本文将介绍抽凝机组改造背压机技改工程的设计方案。
2. 背景2.1 抽凝机组的局限性抽凝机组是通过减压来排除蒸汽中的非凝结性气体，从而达到提高热效率的目的。
然而，抽凝机组存在下列问题：•由于抽凝机组需要将蒸汽凝结为水，因此需要大量的冷却水，导致对水资源的过度消耗。
•抽凝机组无法对蒸汽中的残余热能进行有效回收利用。
•抽凝机组的运行成本较高，对电力厂的经济效益造成一定影响。
2.2 背压机的优势相比于抽凝机组，背压机具有以下优势：•背压机可以将蒸汽中的热能利用起来，提供给其他工艺过程，提高综合能源利用效率。
•背压机运行时无需大量冷却水，减少对水资源的消耗。
•背压机的运行成本相对较低，对电力厂的经济效益有一定的积极影响。
3. 设计方案3.1 设计目标本工程的设计目标包括：1.将抽凝机组改造成背压机，实现蒸汽中热能的有效回收利用。
2.降低运行成本，提高电力厂的经济效益。
3.减少对水资源的消耗。
3.2 设计步骤本工程的设计步骤如下：1.撤除原有的抽凝机组设备，清理工作场地，并对相关管道进行检查和维修。
2.安装背压机设备，并与管道进行连接。
确保机器的正常运行。
3.对背压机进行运行测试，并进行性能调整，以满足电力厂的需求。
4.设计并安装热能回收系统，将蒸汽中的热能回收利用，提高能源利用效率。
5.对背压机设备进行定期检查和维护，确保其长期稳定运行。
3.3 设计考虑因素在设计过程中，需要考虑以下因素：1.设备选型：选择具有良好性能和可靠性的背压机设备，以满足电力厂的需求。
2.运行调整：对背压机进行合理的运行参数调整，以提高能源利用效率。
热电厂背压机、抽凝机供热分配经济性分析
图1 全厂生产数据实时计算系统该系统还可提供历史曲线调阅、均值计算、极值计算等功能。
3 煤耗、利润计算说明根据《火力发电厂技术经济指标计算方法》（DL/T 904—2015）中相关要求，本系统采集机组供热压力、温度、流量，计算出供热热值，再根据主蒸汽压力、温度、流量计算出锅炉总产热值，两者比值定义为供热比。
通过供热比，将机组总耗煤量、总厂用电量分摊为发电耗煤量、发电厂用电量以及供热耗煤量、供热厂用电量，以此计算出机组供电煤耗、供电成本、供热成本等参数，再通过上网电价、供热单价、制水成本等数据，计算出供热利润、供电利润，并在此基础上计算出各机组每吨供热蒸汽利润、每兆瓦发电利润、每吨原煤利润等参数。
以低压供热利润计算方法为例，计算过程如下：（1）低压供热收入为：低压供热量×低压供热价格。
（2）低压供热成本为：低压供热煤成本+低压供热电成本+低压供热水成本。
（3）低压供热煤成本为：低压供热总热量/机组中低压供图3 57 MW背压机组中压供热降低数据变化对于该热电厂背压机组，中压供热量下降后，机组负荷降低，背压排汽口压力温度也均升高，机组效率下降，发电煤耗增高，每兆瓦发电利润降低，以此次试验为例，每兆瓦发电利润降低70.61元。
6 机组发电、供热利润对比通过该实时煤耗、利润计算系统还可实时计算各台机组供热、发电单位利润，抽凝机组由于存在冷源损失，每吨低压供热利润仅为背压机组一半左右；抽凝机组每兆瓦发电利润较背压机组低约70元/MW；300 MW抽凝机组中压供热每吨利润与57 MW背压机组接近；中压供热由于销售价格较高，每吨利润为57 MW背压机组低压供热的3倍左右。
同时计算发现，发电利润率较高，背压机组发电利润率超过55%，抽凝机组在大流量供热工况下，发电利润率也可达到40%，中压供热利润率约为40%，但低压供热利润率较低，背压机组为20%，抽凝机组最高仅为6%。
（以上数据均为某一时期数据，随煤价、上网电价、中压汽价、低压汽价、机组热电负荷分配情况等因素存在变化）7 结语通过对以上数据进行分析，发电、中压供热利润在机组总利润中占绝对比例，对于抽凝机组，低压供热虽然产生利润较低，但可降低发电成本；对于背压机组，低压供热降低，仅损失小部分发电量，因此，结合机组特性，并结合实时煤耗、利润计算系统的数据分析，根据实际热网中、低压供热的需求，该热电厂目前按照中压供热全由4×57 MW燃煤背压母管制供图2 相同供热量，不同中低压分配。
抽凝式机组与背压式机组有什么区别
抽凝式机组与背压式机组有什么区别
背压式机组：汽轮机的排汽为正压排汽，排汽直接送到热用户，其发电负荷的大小和供热大小有直接关系，所以运行方式不灵活。
抽凝式机组：部分没做完功的蒸汽从汽轮机的抽汽口抽出送到热用户，其余部分在汽轮机继续做功后排入凝汽器凝结成水，然后回到锅炉。
其运行方式灵活，受供热负荷限制小。
抽凝式汽轮机其实就是凝汽式汽轮机和背压式汽轮机的组合体。
背压气轮机是以热负荷来调整发电负荷，也就是说发电量跟着外界供蒸汽的多少来变化的，气轮机进多少气它排多少气。
所以背压气轮机的经济性最好，而抽气气轮机可以纯发电也可以通过抽气向外界供热，它的电热相互调整性比较好，一般热电单位都装有这两台气轮机，单位可以根据外界负荷的变化作出相应的调整，保证机组经济运行。
背压气轮机是以热负荷来调整发电负荷，也就是说发电量跟着外界供蒸汽的多少来变化的，气轮机进多少气它排多少气。
所以背压气轮机的经济性最好，而抽气气轮机可以纯发电也可以通过抽气向外界供热，它的电热相互调整性比较好，一般热电单位都装有这两台气轮机，单位可以根据外界负荷的变化作出相应的调整，保证机组经济运行。
背压式汽轮机跟抽凝
背压式汽轮机跟抽凝，纯凝式汽轮机不一样的地方就是它没有凝汽器，它的热能全部排出，并供给热用户。
以同步器压增弹簧改变压力变换器的泄油口的大小改变进汽量，使发电机功率改变，这样也改变了排汽量的大小，这样称“以电定热”；它的调速系统上装有调压器（投用调压器时，同步器应在空负荷位置），它的作用也是来改变脉冲油压，同时改变进汽量，但它的底部脉冲信号来自汽轮机的排汽压力，当排汽压力升高或降低时，就改变了调压器滑阀的原来位置，改变了泄油窗口的大小，使进汽量增加或减少，也改变了发电机的功率，也保证了排汽压力在工作范围内，这称“以热定电”。
凝汽式汽轮机是指汽轮机排汽直接排入凝汽器。
背压式汽轮机是指汽轮机排汽在大于大气压力的状态下供热用户使用，当排汽用作其他中低压汽轮机的新汽时，则称为前置式汽轮机。
背压式是以大气压力为标准的，排汽压力高于大气压；其与凝汽式本质区别是背压较高，所以排汽比容相对同等级机组较小，末级叶片相对较短，汽缸等通流部件相较偏小。
一般来说，排汽有其他用途，比如供热。
汽轮机工作原理2008-08-31 16:33汽轮机基本概念汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。
蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。
级：一列喷嘴和其后的一列动叶组成的级。
单级汽轮机：只有一个级组成的汽轮机多级汽轮机：由多个级组成的汽轮机冲动式汽轮机：喷嘴中膨胀，动叶中做功反动式汽轮机：喷嘴和动叶中各膨胀50%1、汽轮机的结构汽缸汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。
汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构，低压段可根据容量和结构要求，采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。
200MW抽凝机组改造背压机组探讨
200MW抽凝机组改造背压机组探讨摘要：本文结合国家产业政策，提出了200MW抽凝机组改造为背压机组的方案，并做了改造前后的效益分析，为抽凝机组今后发展给出了建设性意见。
关键词：火电厂；200MW抽凝机组；背压机；节能减排1.概述我国燃煤电厂目前面临的问题一是机组年利用小时数低，尤其是东北地区普遍在3200小时左右；二是节能减排，逐步关停、淘汰高能耗火电机组。
2014年国家发改委、环保部、能源局联合下发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》（发改能源［2014］2093号），提出“到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时”；“加快淘汰以下火电机组：……单机容量10万千瓦级及以下的常规燃煤火电机组、单机容量20万千瓦级及以下设计寿命期满和不实施供热改造的常规燃煤火电机组；……”。
从生存、发展来看，200MW抽凝机组夏季纯凝工况发电煤耗超标，面临关停淘汰的风险。
2093号文指出，“20万千瓦级及以下纯凝机组重点实施供热改造，优先改造为背压式供热机组。
”国家发改委、能源局等部委发布的《热电联产管理办法》（发改能源［2016］617号）第十条“鼓励具备条件的机组改造为背压热电联产机组”；“背压燃煤热电联产机组容量不受国家燃煤电站总量控制目标限制。
电网企业要优先为背压热电联产机组提供电网接入服务，确保机组与送出工程同步投产。
”2093号文和617号文为20万千瓦级机组指明了未来发展方向。
将抽凝机组改造为背压机组，机组自身发电煤耗将大幅降低；同时机组供热能力将得到提升，替代采暖供热小锅炉，节能减排，符合国家节能、环保政策。
在东北寒冷地区集中供热是民生工程，将抽凝机组改造为背压机组，节约燃煤成本，供热收益增加，既保供热，又会使企业效益得到明显提升。
本文以东北地区某承担采暖供热负荷的机组为例，提出200MW抽凝机组改造为背压机组方案，并做经济效益分析。
2.200MW机组规范东北地区某电厂现安装6台200MW抽凝机组，安装670t/h超高压、中间再热、自然循环锅炉；C150/N200-13.2/535/535/0.294型超高压中间再热供热式汽轮机，额定采暖抽汽量380t/h，采暖抽汽压力0.294MPa。
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一般汽轮机选型原则：纯粹发电时采用凝汽式，带变化波动的热负荷时采用抽凝式，具有持续稳定的热负荷时采用背压式。
以3万的中温中压机组为例，背压式与凝汽式汽轮机汽耗、发电量、总体热效率比较：
相比较而言，相同蒸汽量背压机组发电量是凝汽式的1/4，但背压机整体热效率远远大于凝汽式机组。
因为凝汽式机组乏汽进入凝汽器冷却成凝结水回收，热量全部放掉（冷源损失）。
进入汽轮机的蒸汽对于一般中压电厂来说，每一公斤蒸汽中含有770大卡热量，这些热量中只有200大卡做了功，发出了电，凝结水中含有约50大卡热量，而很大一部分（约520大卡）的热量是在乏汽凝结过程中被带走了，这是一个很大的损失。
而蒸汽进入背压汽轮机作功后，排汽供用户，热量全部得到利用，几乎没有冷源损失，机组热效率高。
但是背压机组进汽量受外部用户的限制，当用户需要蒸汽量增加，进入机组的蒸汽增加，如用户用汽量减少，进入的蒸汽量减少，因此发电量收到热用户的影响，也就是前边说的需具有持续稳定的热负荷才适合选择背压机。