二次再热热力设计
二次再热比一次再热效率高的原因
二次再热比一次再热效率高的原因二次再热（two-stage reheat）是一种提高汽轮机效率的技术。
相较于一次再热（single-stage reheat），二次再热具有更高的效率。
在简化的模型中，理论上二次再热可以达到理想的卡诺循环效率。
以下是二次再热比一次再热效率高的原因。
首先，二次再热能够提高汽轮机的平均温度。
在一次再热中，热量被施加到汽轮机一次后进行汽化。
然而，在二次再热中，热量可再次施加到蒸汽中，使其再度汽化。
二次再热后的蒸汽温度会比一次再热更高，这意味着更高的冷凝温度和更高的平均温度。
其次，二次再热能够提高蒸汽的干度。
在一次再热中，由于部分热量已经被转化为机械能，在蒸汽中留下了一定的水。
而在二次再热中，蒸汽在进一步吸收热量后会进一步汽化，减少了水的含量，提高了干度。
干蒸汽相较于湿蒸汽具有更高的热量传输效率，从而提高了汽轮机的效率。
第三，二次再热能够减少排气损失。
在一次再热中，排气会直接进入冷凝器。
然而，在二次再热中，高温的蒸汽会通过再次进行汽化，从而减少了排气的水含量和湿度。
这意味着冷凝器中可以更有效地进行热交换，减少排气损失。
第四，二次再热能够降低蒸汽流量。
在一次再热中，由于热量只在一次再热后被转化为机械能，蒸汽的质量流量会相应增加。
而在二次再热中，蒸汽的干度提高，相同的功率输出可以通过较少的蒸汽流量实现。
减少蒸汽流量可以降低与蒸汽传输相关的压降和损失，从而提高效率。
最后，二次再热能够提高汽轮机的功率输出。
相较于一次再热，二次再热更多地利用了燃料的热能，使汽轮机的功率输出有所增加。
通过增加再热器的数量，可以进一步提高汽轮机的功率输出，从而提高效率。
总的来说，二次再热比一次再热具有更高的效率，主要原因是提高了汽轮机的平均温度、蒸汽的干度，减少了排气损失和蒸汽流量，以及提高了功率输出。
这些因素综合起来，使得二次再热比一次再热更加有效率。
然而，值得注意的是，实际操作中还需要考虑多个因素，如再热器设计和汽轮机部件的可靠性，以达到最佳的效率和性能。
二次再热超临界机组热力系统的全方位线性分析法
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第１卷（ 第９期） ７ 总 ９
热 能 动 力
工 程
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二 次再 热 超临 界 机 组 热 力 系统 的全 方 位 线 性 分 析 法
通火电机组的基本特点， 致使二次再 热超临界 机组
的热 经 济性分 析 难 简单 套用 文 献 ： ～３ 中各种 普 １ ］ 通火 （ ） 核 电机 组 的计 算方 法 。
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统 质 量 厦 热 量 平 衡 的作 用 和 影 响 ， 出二 旋 再 热超 临 界 机 组 得
质热平衡 关系的快速 建模 方法厦各 种 附加 成分 的 线性 分析
方 法 ， 线性 方 法 实现 了 时 二 ’ 热 超 临 界 机 组 锅 炉 吸 热 用 支再
放热 量 的澎 响
记新 蒸 汽量 为 Ｄ ， ｎ假定 系统无任 何 附加 汽 水 成 分损 失 或 引入 ， 则此 理 想 状 态 下 的锅 炉吸 热 量 仇 、
二次再热机组双机回热系统热力性能分析
二次再热机组双机回热系统热力性能分析今天，活动式双机回热机组已经成为用于满足中低温和大功率传热需求的一种常见形式。
由于其在能源利用效率，热能利用效率，热效率，稳定性，可靠性，外型尺寸和安装方式等方面的优势，它已成为一种首选的热机组。
然而，由于变压箱的非线性特性，以及蒸发器和再热器的高效率换热需求，活动式双机回热机组的热力性能容易受到影响。
因此，本文旨在通过对二次再热机组双机回热系统的热力性能分析，来对其热机组的工作性能进行评估，以期改善其热机组的热力性能，并实现机组的节能效果。
首先，分析了变压箱，蒸发器和再热器之间机械和热力学效应的影响。
然后，基于热学参数，计算了热机组的热能容量、热力性能和再热效率。
最后，结合仿真结果，给出了二次再热机组双机回热系统热力性能的改进技术建议，以期实现热机组节能。
首先，从机械和热力学效应的角度分析变压箱，蒸发器和再热器之间的联系，并获得相应的参数数据。
变压箱的主要功能是将蒸发部分和再热部分密封起来，通过加热和分流实现回热效果，可以让冷凝水在保持恒定压力的情况下，回流进入蒸发器，从而获得更高的温度和热力性能。
此外，蒸发器和再热器之间的充放热特性，以及活动式双机回热机组的能量损耗等也是影响系统热力性能的重要因素。
本文在了解变压箱，蒸发器和再热器之间机械和热力学效应的基础上，接着进行了热学参数的计算。
以冷凝温度40℃，压缩比6.5，蒸发温度15℃，再热温度30℃为例，通过热力学参数可以得到热机组的热能容量（15.5 kW），热力性能（3.3 kW/K）和再热效率（82％）。
最后，本文通过仿真结果提出了改进技术建议。
在提高变压箱性能方面，建议将蒸汽补偿部分改装，以实现有效的温度分布，有效降低热损失；在改善蒸发器再热器性能方面，建议改变内部水管布置，调整流量分配，调整管壁厚度，以提升换热效率；在优化热能容量方面，建议改变变压箱内部流体的体积，增加蒸汽的充放量；在减少能量损失方面，建议优化热交换器的结构，采用更加高效的热交换器来进一步降低能量损失。
二次再热机组再热流程
二次再热机组再热流程一、再热机组的基本原理再热机组是指在蒸汽汽轮机中，蒸汽在高压缸工作完毕后，再次进入一次或多次再热器加热后再进入低压缸工作的一种蒸汽再热循环。
再热机组的基本原理是通过再热蒸汽提高蒸汽汽轮机的效率。
以单再热为例，再热机组的蒸汽循环是在高压缸工作完毕后，将部分高压汽导入再热器进行再加热，增加了蒸汽的焓值和温度，再次进入低压缸进行工作，提高了汽轮机的效率。
再热机组的再热流程通过再热器、再热阀、低压缸实现。
二、再热流程的过程再热流程是再热机组的重要组成部分，其流程包括再热蒸汽的加热、再热蒸汽的减压和再热蒸汽的进入低压缸进行工作。
1. 再热蒸汽的加热再热蒸汽的加热是再热流程的第一步，它是通过再热器实现的。
再热器是一种用于加热蒸汽的热交换设备，它通常与高压缸排汽管路相连接，通过高压缸排汽管路进入的高压汽在再热器内与再热器管路中的加热介质(一般是水或热油)进行热交换，使得高压汽的焓值和温度提高，从而实现再热蒸汽的加热。
2. 再热蒸汽的减压再热蒸汽的减压是再热流程的第二步，它是通过再热阀实现的。
再热阀是用于调节蒸汽流量和减压的装置，它通常安装在再热器的出口处，用于调节再热蒸汽的压力和温度，以满足低压缸的工作要求。
3. 再热蒸汽的进入低压缸进行工作再热蒸汽的进入低压缸进行工作是再热流程的第三步，它是通过低压缸的工作实现的。
低压缸是蒸汽汽轮机中的一个关键部件，它通过再热蒸汽的进入，带动低压缸内的转子工作，从而实现汽轮机的发电。
三、再热流程的优缺点再热流程作为一种提高蒸汽汽轮机效率的重要手段，在实际应用中有其优缺点。
1. 优点再热流程可以有效提高蒸汽汽轮机的效率，降低蒸汽的比燃料消耗量，减少了环境的污染，延长了汽轮机的使用寿命，提高了发电厂的经济效益。
2. 缺点再热流程需要占用更多的设备和空间，增加了系统的复杂性和投资成本，同时也增加了运行和维护的成本，同时再热流程还存在一定的环境污染和能源浪费。
四、再热流程的应用领域再热流程作为一种提高蒸汽汽轮机效率的重要手段，其应用领域非常广泛。
二次再热机组双机回热系统热力性能分析
Ｓｔ ｕｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｒ ｍａ ｌ ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｏ ｆ ｄｏ ｕｂｌ ｅ — ｔ ｕｒ ｂｉ ｎｅ ｒ ｅ ｇｅ ｎｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ
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1000MW二次再热锅炉受热面设计特点及
１０００ＭＷ二次再热锅炉受热面设计特点及汽温调整试验研究匡 磊（广东大唐国际雷州发电有限责任公司）摘 要：某厂１０００ＭＷ二次再热π型锅炉，属于国内首创，其设计运行经验正在逐步累积。
二次再热锅炉相对于一次再热锅炉增加了一组高温受热面，形成过热系统、一次再热系统和二次再热系统格局。
锅炉在二次再热塔式炉经验的基础上提高了一次再热器、二次再热器总面积，具有更合理的受热面热面分配，同时强化了烟气再循环对过热器和再热器热量分配能力。
根据该锅炉燃烧系统情况及特点，探讨锅炉氧量、ＳＯＦＡ风门开度、再热烟气挡板调节、再循环风量等运行参数对蒸汽温度的影响，找出了锅炉合理的运行方式。
关键词：１０００ＭＷ；锅炉；二次再热；燃烧系统０ 引言与一次再热机组相比，二次再热机组锅炉热力系统更为复杂［１］，高温受热面壁温容易产生偏差，出现汽温难达标现象，影响机组安全稳定运行。
锅炉出口处的蒸汽温度比设计值低会使汽轮机装置的热效率下降，促使机组的煤耗升高，降低经济效益，温度进一步降低时还会加剧汽轮机末级叶片的水滴侵蚀等情况发生［２］。
本文以某厂百万二次再热超超临界机组２号锅炉为研究对象，探讨二次再热π型锅炉在设计过程中进行的系列优化的特点，以及投入运行后一次风速、锅炉氧量、ＳＯＦＡ风门开度、磨煤机组合、燃烧器摆角、尾部烟气挡板、再循环风量等因素［３－４］与主、再热蒸汽温度关系，通过冷热态一次风调平、热态参数优化，保证了机组在各负荷下汽温达到设计值，在保障设备安全的情况下提高了机组运行经济性。
１ 锅炉设备系统概况某厂锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司研制开发的１０００ＭＷ等级超超临界二次再热燃煤锅炉。
该锅炉为超超临界变压运行，带内置式再循环泵启动系统的直流锅炉。
该炉为π型锅炉，布置有八角燃烧器，双切圆燃烧，尾部双烟道；炉内采用螺旋管圈水冷壁，三级过热器，两级再热器。
过热器系统为三级布置，分别为分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器，均布置在炉膛上部，采用煤水比进行温度粗调，一、二级减温水细调；再热器系统采用烟气再循环、尾部烟气挡板和燃烧器摆动的组合方式调温。
二次再热机组原理
二次再热机组原理
二次再热机组是一种热力发电系统，其原理是通过多次加热和冷却工质来实现能量转换。
这种燃气轮机组采用了再热技术，可以显著提高热效率，减少燃料消耗，降低排放。
在二次再热机组中，工质首先被加热至高温，然后通过涡轮扩张产生功率。
随后，工质被再次加热至更高的温度，然后再次通过涡轮扩张，产生更多的功率。
这种多次加热和扩张的过程可以充分利用燃料的热能，提高能量转换效率。
二次再热机组通常由压缩机、燃气轮机、再热器和冷凝器等部件组成。
在运行过程中，工质首先被压缩机压缩，然后进入燃气轮机进行膨胀，产生功率。
接着，工质被再次加热至更高的温度，然后再次进入燃气轮机进行膨胀，产生更多的功率。
最后，工质被冷凝器冷却，然后再次进入压缩机循环往复。
通过多次加热和扩张的过程，二次再热机组可以提高热效率，实现更高的功率输出。
与传统的燃气轮机相比，二次再热机组具有更高的效率和更低的排放，是一种更加环保和节能的发电技术。
二次再热机组的原理虽然复杂，但其应用带来的效益是显著的。
通过合理设计和运行，可以实现更高的能量转换效率，降低能源消耗，减少对环境的影响。
因此，二次再热机组在现代热力发电领域具有广阔的应用前景。
总的来说，二次再热机组是一种高效、环保的热力发电技术，通过多次加热和扩张实现能量转换。
其原理复杂但效益显著，是未来能源领域的一个重要发展方向。
希望在未来的发展中，二次再热机组可以得到更广泛的应用，为人类社会的可持续发展做出贡献。
1000MW超超临界二次再热机组热力性能分析与实验研究
2023《1000mw超超临界二次再热机组热力性能分析与实验研究》•引言•二次再热机组热力性能分析•热力性能实验研究•热力性能优化与改进建议•结论与展望目•参考文献录01引言03超超临界二次再热机组的技术特点超超临界二次再热机组具有更高的蒸汽参数和热效率，能够显著降低煤耗和碳排放，是未来火电技术的发展方向。
研究背景与意义01我国能源结构转型的需求随着经济的发展和环保要求的提高，对于高效、清洁的能源需求逐渐增加。
02火电机组节能减排的潜力火电机组作为我国电力产业的主要组成部分，其能耗和排放量较大，具有较大的节能减排潜力。
研究内容研究1000MW超超临界二次再热机组的热力性能，包括蒸汽参数、热效率、煤耗等。
研究方法采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对超超临界二次再热机组进行热力性能分析和实验研究。
研究内容与方法目的通过对1000MW超超临界二次再热机组热力性能的分析和实验研究，为该类型机组的优化设计、运行和控制提供理论依据和技术支持。
意义提高超超临界二次再热机组的热效率和煤耗，降低碳排放，推动我国电力产业的绿色发展。
研究目的与意义02二次再热机组热力性能分析二次再热机组工作原理及特点工作原理二次再热机组基于传统的火力发电技术，通过两次再热过程，提高蒸汽的热能利用率和发电效率。
首先，高压缸排出的蒸汽经过第一次再热，被加热到更高的温度，然后进入中压缸继续做功，最后再次被加热，进入低压缸做功。
特点二次再热机组具有更高的热能利用率和发电效率，可有效降低煤耗，减少环境污染。
同时，由于增加了再热系统，机组结构更为复杂，制造成本和运行维护难度相对较高。
二次再热机组热力性能影响因素蒸汽参数蒸汽参数如温度、压力、蒸汽流量等对二次再热机组的热力性能有重要影响。
过高或过低的蒸汽参数都会影响机组的热效率。
汽轮机设计汽轮机的设计如叶片高度、流道形状、间隙等都会影响机组的热力性能。
优良的汽轮机设计可以有效提高机组的热效率。
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一、汽轮机蒸汽参数
30Mpa/600℃/620℃/620℃-4.9kPa
二、热力系统设计（分析考虑回热系统、再热压损8%、抽汽压损5%以及通流合适的效率）
二次再热机组一、二次再热压力选取原则是使得整个循环效率最高，同时应综合考虑汽轮机排汽湿度、一、二次再热锅炉进口汽温度等因素，从而得到综合效果最佳的热力系统。
(1)一次再热压力选取
对于实际的汽轮机组，首级高加回热抽汽采用超高压缸排汽，因此，一次再热压力同时也应考虑锅炉给水温度这一因素。
一次再热压力选取过高，锅炉给水温度偏高于最佳给水温度，后续再热循环所占份额下降，导致整体循环效率下降，同时超高压排汽温度偏高，锅炉一次再热器进口温度偏高，对其设计造成不利影响，反之，一次再热压力选取过低，锅炉给水温度偏低，后续循环效率下降，也会导致整体循环效率降低，同时会导致二次再热难以布置。
通过实际计算分析，得出如下如曲线所示热耗对应一次再热压力关系曲线，从曲线可以看出，一次再热压力/主汽压力≈40%时，循环效率最高，综合考虑给水温度以及超高压排汽温度一次再热压力选取在主汽压力的34%-37%为宜。
热耗变化对应一次再热压力关系
-25.0
-20.0
-15.0
-10.0
-5.0
0.0
30.0
31.0
32.0
33.0
34.0
35.036.037.038.0
39.0
40.0
41.0
42.0
一次再热压力/主汽压力 %
热耗变化kJ/kW.h
（2）二次再热压力选取
二次再热压力选取主要应考虑循环效率、排汽湿度、中压缸排汽压力、温度等因素的影响。
若二次再热压力选取过高，高压缸排汽温度偏高，锅炉二次再热器进口温度偏高，对其设计造成不利影响，同时二次再热循环所占份额下降，整体循环效率下降，反之，二次再热压力
二次再热循环示意图
0.0
50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0 400.0 450.0 500.0 550.0 600.0 650.0 700.0
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
熵 KJ/Kg.K
温度℃
P0 T0
P1 T1
P1rh T1rh
P2 T2
P2rh T2rh
Pk Ik
选取过低，后续循环效率下降，导致整体循环效率降低，同时会导致排汽湿度降低，在背压变化较大时可能会出现排汽为干蒸汽的情况，另外会导致中排温度偏高或者必须选取较低的中排压力，对汽轮机连通管以及低压模块设计造成不利影响。
通过计算分析，得出如下所示热耗对应二次再热压力关系曲线、二次再热压力对应排汽干度曲线以及中排温度对应二次再热压力曲线。
热耗变化对应二次再热压力关系
-8.0
-6.0
-4.0
-2.0
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
7.0
7.5
8.0
8.5
9.09.510.010.5
11.0
11.5
12.0
二次再热压力/主汽压力 %
热耗变化kJ/kW.h
排汽湿度对应二次再热压力关系（Trh2=620℃）
0.0
1.0
2.03.0
4.0
5.06.07.0
8.09.02.00
2.25
2.50
2.75
3.00
3.25
3.50
3.75
4.00二次再热压力MPa
排汽湿度%Pk=4.9kPa
Pk=11.8kPa
Pk=30kPa
Pk=15kPa
中排温度对应二次再热压力关系（Trh2=620℃）
250.0
275.0
300.0
325.0
350.0
375.0
400.0
2.00 2.25 2.50 2.75
3.00 3.25 3.50
3.75
4.00二次再热压力MPa
中排温度 ℃P 中排=0.4MPa
P 中排=0.3MPa
P 中排=0.35MPa
P 中排=0.45MPa
P 中排=0.5MPa
根据以上曲线，综合考虑中排温度、排汽湿度和循环效率，对于主汽参数为30Mpa/600℃，一二次再热温度为620℃的湿冷汽轮机组，二次再热压力选取在2.7Mpa~3.0Mpa 。
同时中排压力宜选取为~0.45Mpa ，对于主汽参数为30Mpa/600℃，一二次再热温度为620℃的空冷汽轮机组，二次再热压力选取在3.5Mpa~3.75Mpa 。
同时中排压力宜选取为~0.5Mpa ，同时也可以看出，二次再热应用于空冷汽轮机组上对其冷端性能要求更
高。
以防止背压剧烈变化对汽轮机运行造成的不良影响。
（3）回热系统设计
二次再热机组的开发和投运是为了满足电力系统对发电设备日益提高的经济性要求，因此在提高蒸汽循环初参数的同时也必须最大化的优化回热系统，以期得到最高的循环效率并保证其实施的简便性。
➢ 给水温度选取：随着主汽初参数提高，汽轮机组最佳给水温度也相应提高，经过计算分
析，对于二次再热机组，最佳给水温度在35%~40%主汽压力对应的饱和水温度，相对于一次再热机组，二次再热机组增加了一个超高压缸，在超高压缸排汽处设置第一级回热抽汽是必要也是合适的，前面已经阐述在超高压缸排汽设置第一级回热抽汽可以得到最佳的给水温度和循环效率。
➢ 回热级数选取：在给水温度选定情况下，适当增加回热级数可以提高循环效率，但每增
加一级回热抽汽得到的收益随着回热级数增加下降，同时过多的回热级数也会增加回热系统布置上的困难。
经过计算分析，可以得到如下图表。
热耗收益对应回热级数关系（以八级回热作为基准）
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
9
1011
回热级数
可以看出，综合比较投入与收益可以得出，对于本文讨论的二次再热湿冷机组，回热级数宜设置为10级（4高5低1除氧器），而对于空冷机组，若也设置十级回热，末级低加在背压变化较大时得不到预期的效果，宜设置为9级。