锅炉减温水对机组热经济性能的影响分析

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600MW机组再热器减温水调节阀内漏治理 及线性优化

600MW机组再热器减温水调节阀内漏治理 及线性优化

600MW机组再热器减温水调节阀内漏治理及线性优化发表时间:2019-05-20T10:20:23.030Z 来源:《电力设备》2018年第34期作者:于凌浩王东华刘宝满裴江李宗耀李云飞[导读] 摘要:本文重点分析锅炉再热器减温水调节阀实际运行中出现的零开度内漏、小开度线性调节差、汽蚀冲刷严重等问题制定进口设备备件国产优化改进方案,通过改造调节阀的结构将原调节阀一级节流升级为多级节流,并优化阀门流量调节特性曲线保证小开度下精细调节,改进后成功消除了阀门零开度内漏现象,阀门实际流量调节线性良好,为同类减温水调节阀性能优化提供了可借鉴的经验。

(河北国华定州发电有限责任公司河北定州 073000)摘要:本文重点分析锅炉再热器减温水调节阀实际运行中出现的零开度内漏、小开度线性调节差、汽蚀冲刷严重等问题制定进口设备备件国产优化改进方案,通过改造调节阀的结构将原调节阀一级节流升级为多级节流,并优化阀门流量调节特性曲线保证小开度下精细调节,改进后成功消除了阀门零开度内漏现象,阀门实际流量调节线性良好,为同类减温水调节阀性能优化提供了可借鉴的经验。

关键词:再热器减温水;调节阀;内漏;汽蚀;多级节流1 情况简介河北国华定州电厂1、2号锅炉再热器左右侧进口管道分别安装事故喷水减温器,采用莫诺克喷嘴,通过调节阀在紧急事故状态下控制减温水量调节再热蒸汽进口汽温。

该气动调节阀为美国COPES-VULCAN调节阀,压力等级1500LB。

由于再热汽减温水系统调节阀前后压差大,且实际运行中需经常小流量调节而造成汽蚀冲刷严重,导致阀门阀芯、阀座等密封面冲刷造成内漏。

该阀门备件更换需隔离再热汽减温水,因此机组运行期间不能更换备件,且运行中投入大量的减温水和长期内漏会直接影响机组运行经济性,流量的大幅变化也对氧化皮剥落产生很大影响。

2 原因分析定州电厂1、2号锅炉再热汽减温水调节阀结构为阀芯调节式一级节流(如图1所示),采用窗口形式节流套,只起导向作用,不能进行节流降压,阀门流量仅能通过阀芯开度进行调节,流量特性为直线特性,运行中节流降压效果较差;调节阀前后运行压差大,调节频率高,且经常会在小开度下运行调节,阀芯、阀座密封面间的流速较高,对阀芯、阀座密封面的汽蚀冲刷严重,易造成阀门内漏。

汽轮机高低旁路联合供热调峰经济效益分析

汽轮机高低旁路联合供热调峰经济效益分析

收稿日期:2019-07-02作者简介:孙文彬(1992-),男,辽宁沈阳人,硕士研究生。

通讯作者:盛伟(1964-),男,辽宁本溪人,硕士生导师,硕士,主要从事火电厂性能分析与诊断方面的研究。

汽轮机高低旁路联合供热调峰经济效益分析孙文彬a ,盛伟b(沈阳工程学院a.研究生部;b.发展规划处,辽宁沈阳110136)摘要:以某300MW 机组为例,针对供热机组热电解耦、深度调峰能力差的问题,分析了高低旁路联合供热方案的技术特点,以及当前火电机组调峰补偿政策。

对机组高低旁路联合供热投运前后分别进行了汽轮机热耗率及机组煤耗率等热力性能试验。

结果表明:高低旁路联合供热在保证供热负荷的同时,可使机组负荷降低13.217MW ,提高了机组热电解耦能力,在调峰补偿政策背景下,可提高企业的实际经济效益。

关键词:热电解耦:高低旁路联合供热:热耗率:煤耗率:调峰补偿中图分类号:TM621文献标识码:A文章编号:1673-1603(2020)02-0029-05DOI :10.13888/ki.jsie (ns ).2020.02.007第16卷第2期2020年4月Vol.16No.2Apr.2020沈阳工程学院学报(自然科学版)Journal of Shenyang Institute of Engineering (Natural Science )为加强电网系统对新能源的消纳能力,需要提高火电机组的运行灵活性和调峰能力,尤其在“三北”地区冬季的供暖期,这种需求更加迫切。

供热机组受“以热定电”运行方式的制约严重[1-2],调峰能力较差,往往难以参与深度调峰,导致弃风、弃光现象越来越严重[3-4]。

因此,对火电机组进行灵活性改造,提高燃煤机组深度调峰能力的主要途径是削弱其热-电依赖特性[5]。

汽轮机旁路供热方案是将高品质蒸汽(如主蒸汽、再热蒸汽等)经减温、减压后用于供热,部分高品质蒸汽从旁路供热,使汽轮机高中压缸做功能力降低,从而提高机组的供热能力和电调峰能力。

300MW锅炉再热器汽温不足问题分析及对策

300MW锅炉再热器汽温不足问题分析及对策

300MW锅炉再热器汽温不足问题分析及对策赵振宁;程亮;朱宪然【摘要】某300 MW机组HG-1025/17.5-YM33型锅炉投运以来,一直存在再热汽温度达不到设计值、屏式过热器壁温超温报警和过热器减温水量大的突出问题,严重影响机组的经济性和安全性.经分析,根本原因在于过热器设计偏大、再热器设计偏小且过分强调辐射特性,同时一级过热器减温器容量设计太小,而日常生产中煤质变差又大大加剧了这个问题的严重性.提出了增加再热器受热面和加大减温水容量的解决方案来解决此问题,改造后的锅炉在过热器不超温的情况下,再热汽温达到530℃以上,取得了初步的效益.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】5页(P59-62,70)【关键词】再热汽温;墙式辐射再热器;安全性;经济性【作者】赵振宁;程亮;朱宪然【作者单位】华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045;华北电力科学研究院有限责任公司,北京100045【正文语种】中文【中图分类】TK223.30 问题的提出河北某热电厂2台300 MW机组分别于2009年底到2010年初投入商业运营,锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-1025/17.5-YM33亚临界自然循环汽包锅炉,采用四角切圆燃烧方式,设计燃料为河北蔚县烟煤。

该锅炉自投产以来,一直存在再热汽温不足的问题,在低负荷(150 MW)情况下再热蒸汽的欠温可达30℃以上,两侧再热汽温偏差也大,最高也可达30℃。

除此之外,该锅炉还经常发生后屏过热器超温的问题,为保证后屏过热器不超温,运行中需降低摆动火嘴角度,给燃烧调整工作带来很大的局限性。

同时过热器减温水量高出设计值20~37 t/h。

这些因素严重影响机组的经济性,使机组的供电煤耗增大了约3 g/kWh。

本文针对以上问题对锅炉进行了分析并开展了受热面的改造工作,通过增加壁式再热器的面积,并采用有针对性的燃烧调整工作使增加受热面发挥最大的作用,取得了良好的效果。

关于超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节分析

关于超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节分析

关于超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节分析伴随国内经济水平的快速提升,电力生产已然是重中之重的一个环节。

早期生产因为技术条件不足,普遍选用参数较低、能耗较大且污染严重的燃煤系统。

经过不断发展,当前国内逐步利用效率更高且污染较轻的系统取代传统燃煤机组。

随着电力领域的持续前行,超临界直流锅炉也出现在实际生产之中,不同种类的锅炉设备所适用的场合有所差异,同时内部给水控制架构也不尽相同,所以在实际应用过程中始终存在不足之处。

本文就针对目前超临界直流锅炉的发展进行研究,对内部控制系统存在的问题提出对应的优化方案。

[关键词]超临界;直流锅炉;给水控制系统;汽温调节Nie Xin-yang[Abstract]With the rapid improvement of domestic economic level,electric power production has become one of the most important links. Due to the lack of technical conditions in early production,coal-fired systems with low parameters,large energy consumption and serious pollution were generally selected. After continuous development,the current domestic use of higher efficiency and less pollution system to replace the traditional coal-fired units. With the continuous development of the electric power field,supercritical once through boiler also appears in the actual production. Different types of boiler equipment are suitable for different occasions,and the internal water supply controlstructure is also different,so there are always deficiencies in the actual application process. In this paper,the development of supercritical once through boiler is studied,and the corresponding optimization scheme is proposed for the problems existing in the internal control system.[Keywords]supercritical; once through boiler; feed water control system; steam temperature regulation超臨界直流锅炉相较于原有的燃煤系统来说,不管是容量、效率还是环保等方面都有着质的飞跃。

汽轮机低压缸喷水减温对末级叶片气动性能和强度性能的影响

汽轮机低压缸喷水减温对末级叶片气动性能和强度性能的影响

汽轮机低压缸喷水减温对末级叶片气动性能和强度性能的影响摘要:轴封系统是汽轮发电机组中的重要热力系统。

其低压轴封依靠轴封蒸汽进行密封,以防止空气进入汽轮机低压缸,保证凝汽器有足够真空。

轴封供汽温度的高低和稳定直接影响机组安全性和经济性。

关键词:汽轮机末级;喷水减温;气动性能1存在的主要问题在近几年的节能评价、指标查评中,发现多数电厂汽轮机低压缸轴封蒸汽系统存在喷水减温器后温度测点波动大、各低压缸轴封进汽温度偏差大且无合适的调整手段等问题。

部分轴封供汽温度波动最低达102℃,很容易导致低压轴封蒸汽带水、机组漏真空、轴承振动过大。

具体问题包括:减温器后温度波动较大;离减温器近的低压轴封进汽温度偏低;离减温器远的低压轴封进汽温度偏高;通过调整轴封减温器后的温度设定值,难以兼顾多个低压轴封,容易出现一个低压轴封空气内漏、另一个低压轴封蒸汽外漏;为避免做真空严密性试验时不合格,部分电厂做试验时提高轴封母管蒸汽压力,试验过后,担心蒸汽从低压轴封处外漏,又人为降低轴封母管压力,真空严密性试验虽然合格,但试验结果代表性差。

实际运行中空气内漏时有发生,并存在机组寿命降低、动静摩擦、振动增大等不安全事故的隐患。

2计算模型和数值方法2.1CFD数值方法本文的研究对象为600MW汽轮机低压缸末级,其中静叶片52只,动叶片80只。

根据截面型线坐标生成静叶与动叶的几何模型。

静叶流道与动叶流道由Bladgen生成。

为了保证汽轮机低压缸在近零功率下运行的安全性,对后缸的喷水减温进行改造,喷水喷嘴的位置由原来的外缘导流环上改为内缘导流环上,如图1所示。

在内缘导流环上均匀布置16个喷水口。

由于级的周向对称性,采用周期性边界条件计算一个喷水口即可反映整周流动的特点并且可以节省计算时间,其中一个喷水口对应5个动叶流道。

由于3个静叶流道与5个动叶流道的节距比接近于1,因此选择3个静叶流道、5个动叶流道和1/16的排汽通道作为流体域。

通过创建虚拟注射区域建立喷水喷嘴,喷水喷嘴直径6mm,喷水角65°,流体域的几何模型如图2所示2.2设计蒸汽强制混合装置通过分析研究轴封蒸汽减温系统工艺过程设计中的缺陷,找出减温器后各个温度测点偏差大的原因;确认了减温器后管道中蒸汽参数分布及流动状态,设计了提高蒸汽混合均匀性的混温器。

锅炉热效率的因素以及提高热效率的措施

锅炉热效率的因素以及提高热效率的措施

锅炉热效率的因素以及提高热效率的措施摘要:随着我国经济的快速发展,能源消耗形势越来越严峻,有关能源节约的技术研究受到广泛关注。

电站锅炉作为火电站的第一级用能设备,其运行的能效直接影响发电的经济性。

采用反平衡法进行锅炉热效率计算过程中,由于排出锅炉时的烟气焓高于进入锅炉的空气焓,形成了煤粉炉中最大的一项热损失排烟热损失q2,其中,大中型锅炉q2大约为4%~8%,因此,有关排烟热损失的研究对于锅炉热效率的提高十分重要。

排烟温度是衡量q2的重要参数,排烟温度越高,排烟量越大,q2越大,电厂经济性随之降低。

一般当排烟温度升高10~20℃,q2约增加1%。

在不引起尾部烟气污染物处理设备低温腐蚀的前提下,可以适当降低排烟温度,提高锅炉热效率和电厂经济性。

关键词:锅炉;热效率;因素;措施引言低NOx燃烧技术是目前降低燃煤锅炉NOx气体排放量的主要手段之一。

相比四角切圆燃烧锅炉,墙式对冲燃烧锅炉在控制NOx排放方面存在明显的劣势。

以往的文献通常会对原燃烧器结构或锅炉的二次风配风系统进行单方面的局部研究,都没有综合考量整个炉内燃烧系统改造对锅炉其他子系统的影响诸如水冷壁管高温腐蚀、高温受热面管壁超温、减温水量骤增等问题。

锅炉燃烧系统改造是一项系统工程,涉及锅炉多个子系统诸如汽水系统、制粉系统、风烟系统等,需要上述涉及的子系统进行通盘考量,精确优化主燃区与燃尽区的阻力分配匹配、单只燃烧器的一二次风风量比,同时还要特别预防改造后可能存在的高温腐蚀、结渣等问题。

1锅炉燃烧系统简介锅炉燃烧系统采用前、后墙对冲的燃烧方式。

36只燃烧器分三层布置在炉膛前、后墙上,前墙。

燃烧器上部布置燃尽风风口,16只燃尽风风口分别布置在前、后墙上。

燃烧器由内向外依次布置中心风、一次风、二次风、三次风喷口。

以电站锅炉能效测试多点温度同步测量便携化、智能化为研究目标,在充分分析研究相关检规和标准基础上,结合检验检测工作开展过程中的现有问题,研制出一套新型智能多路数据采集测温系统,并将该测温枪应用于电站锅炉检测实际,测试结果表明:该装置测试稳定性、灵敏性、准确性较好,实现了烟气温度网格法同步测量的功能,为后续相关测试装置的研发提供了借鉴。

火力发电厂锅炉结焦成因及防范

火力发电厂锅炉结焦成因及防范摘要:火力发电厂锅炉结焦、积灰降低锅炉的热经济性,还将可能造成烟气通道的堵塞,影响了锅炉的安全运行,严重时会发生设备损坏、人身伤害事故。

特别是火电机组长期低负荷运行,炉膛结焦、积灰较严重,吹灰安全性差,势必将投入燃油稳燃,加大机组运行成本。

为排解困扰机组安全、经济运行的这一难题,通过具体分析锅炉结焦原因并采取有效对策加以防范,就可以抑制锅炉结焦,改善锅炉运行工况,提高锅炉效率。

关键词:火力发电厂锅炉;燃烧;煤;结焦;防范一:火力发电厂锅炉结焦的危害在现阶段,由于煤电供需矛盾的存在,火力发电厂锅炉燃煤不能长期保持稳定,煤质多变;另外我国火力发电厂锅炉燃用煤质较差,约有半数在不同程度上属于易结焦类型。

火力发电厂锅炉主要以煤作为燃料,其燃烧产物中含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等物质,这些物质在锅炉运行的过程中有时会以各种形式沉积在受热面的表面,造成受热面的结焦和积灰。

锅炉结焦、积灰不但增加了锅炉受热面的传热阻力,使受热面传热恶化、煤耗增加、降低锅炉的热经济性,还可能造成烟气通道的堵塞,影响了锅炉的安全运行,严重时会发生设备损坏、人身伤害事故,结焦一旦发生,将严重影响锅炉运行的安全性和经济性。

1.锅炉结焦、积灰原因分析1:火力发电厂锅炉的结焦1.1.锅炉的结焦火力发电厂锅炉中煤粉在燃烧时,燃烧火焰中心温度在1500~1700℃之间。

燃料中的灰在这样高的温度下大多熔化为液态或呈软化状态。

由于水冷壁的吸热,从燃烧火焰中心向外,越接近水冷壁温度越低。

在正常情况下,随着温度的降低,灰份将从液态变为软化状态进而变成固态,如果灰还保持着软化状态就碰到受热面时,由于受到冷却而粘结在受热面上,形成结焦。

1.2.锅炉的积灰锅炉受热面上的积灰有粘结性和疏松性积灰两种。

粘结性积灰是由于烟气中的硫酸蒸汽凝结在受热面管壁上而粘住灰粒,并与灰粒作用而形成水泥状的堵灰。

随着燃料中含硫量的增加,粘结性积灰的可能性也增加。

华能阳逻电厂#1、#2机组“贫改烟”对锅炉运行的影响和分析

华能阳逻电厂#1、#2机组“贫改烟”对锅炉运行的影响和分析发表时间:2020-12-22T08:07:05.129Z 来源:《中国电业》(发电)》2020年第19期作者:胡庆云孙润文涂益群王浩[导读] 正常情况下机组脱硫、脱硝排放都可以达到国家燃煤机组“超低排放”标准,机组环保性明显提高。

华能阳逻电厂湖北武汉摘要:华能阳逻电厂建厂初期,#1-#4锅炉原设计以贫煤为主的掺烧方式,随着煤炭市场的改变,同时也为了响应国家污染排放新要求,阳逻电厂自2015年起,逐步对#1-#4炉进行了重新设计改造。

本文以阳逻电厂为例,从经济效益、安全效益和环保效益进行分析。

关键词:燃煤;贫改烟;环保;安全;锅炉经济性;排烟温度1、引言华能阳逻电厂一期#1、#2机组分别于1993年6月和1994年1月投产建成,随着社会经济的不断发展,对环保指标的要求越来越严,燃用原设计煤种时,脱硫、脱硝排放已经不能达标,环保压力大,为了达到国家规定的排放标准,秉承华能集团绿色发展的企业文化,华能阳逻电厂一期#1、#2机组先后在2016年进行了“贫改烟”改造,通过改造后,正常情况下机组脱硫、脱硝排放都可以达到国家燃煤机组“超低排放”标准,机组环保性明显提高。

2、“贫改烟”方案简介华能阳逻电厂#1、#2机组两台锅炉是由上海锅炉厂制造SG-1025/18.1 -M319型单炉膛П型布置、亚临界中间再热、自然循环煤粉炉。

每台锅炉配有四套中间仓储式制粉系统,经过2016年4月C修改造后,燃用设计煤种由原来的贫煤加无烟煤改为烟煤(发热量Qnet19982kJ/kg,水分Mt8.9%,灰分Aar30.1%,硫分Sar1.49%,挥发分Vdaf34.08%),采用乏气热风加炉烟混合送粉。

“贫改烟”后,机组的安全和经济性均明显改善,由于烟煤的着火点较贫煤低,在机组启停过程燃油消耗量大幅降低,#1、#2炉单次冷态启动用油从50吨降至20吨左右,调峰运行时最低不投油稳燃负荷能到160MW(低于50%额定负荷)。

锅炉技术问答题库

山西鲁能河曲发电有限公司锅炉运行试题库2005年10月·河曲1、蒸汽含杂质对机炉设备的安全运行有什么影响?蒸汽含杂质过多,会引起过热器受热面、汽轮机通流部分和蒸汽管道沉积盐。

盐垢如沉积在过热器受热面壁上,会使传热能力降低,重则使管壁温度超过金属允许的极限温度,导致管子超温烧坏,轻则使蒸汽吸热量减少,过热汽温降低,排烟温度升高,锅炉效率降低。

盐垢如沉积在汽轮机的通流部分,将使蒸汽的流通截面减小、叶片的粗糙度增加、甚至改变叶片的型线,使汽轮机的阻力增大,出力和效率降低;此外,将引起叶片应力和轴向推力增加,甚至引起汽轮机振动增大,造成汽轮机事故。

盐垢如沉积在蒸汽管道的阀门处,可能引起阀门动作失灵和阀门漏汽。

2、锅炉连续排污和定期排污的作用各是什么?连续排污也叫表面排污,这种排污方式是连续不断地从汽包炉水表面层将浓度最大的炉水排出。

它的作用是降低炉水中的含盐量和碱度,防止炉水浓度过高而影响蒸汽品质。

连续排污又叫间断排污或底部排污,其作用是排除积聚在锅炉下部的水渣和磷酸盐处理后所形成的软质沉淀物。

定期排污持续时间很短,但排出锅内沉淀物的能力很强。

3、什么是煤的可磨性系数?如何表示?煤的可磨性系数是表示煤研磨难易程度的特性系数。

它是指风干状态下,将相同质量的标准煤和试验煤,由相同的粒度破碎到相同的细度时所消耗的能量之表示。

比,以Kkm。

目前常用的有哈氏可磨系数Kkm及全苏热工研究所法可磨系数Kkm4、制粉系统电耗及影响因素有哪些?制粉系统电耗主要由两部分组成:磨煤电耗和通风电耗。

此外,附属机械(如给煤机)也需要少量的电耗。

影响因素:燃料的种类、磨煤机的类型、磨煤机的构造特性,钢球磨中所装的钢球大小比例和钢球装载量、运行方式,设备系统的运行情况等都影响磨煤机的电耗。

5、什么叫锅炉燃烧调整试验?有计划地改变某些可调参数及控制方式(好燃料供给方式及配风方式),对燃烧工况做全面的调整并测出某些单项指标值,然后将取得的结果进行科学分析,从经济性、安全性诸方面加以比较,确定出最佳的运行方式并校整设备的运行特性,这样的试验、测量和分析研究工作,为锅炉燃烧调整试验。

300MW机组进行原则性热力系统计算

300MW机组进⾏原则性热⼒系统计算摘要针对某⼤型机组利⽤再热蒸汽喷⽔减温的不正常运⾏⽅式,本⽂对300MW机组进⾏原则性热⼒系统计算,定量分析了该调温⽅式使机组主要热经济指标的降低幅度,分析了再热蒸汽喷⽔减温对机组运⾏的重要性。

机组定负荷稳定运⾏⼯况下的再热蒸汽喷⽔,改变了系统中⼯质总量,使系统各计算点上⼯质焓降发⽣了变化(各级抽汽量发⽣变化),汽轮机⾼、中压缸和低压缸发电功率进⾏了重新分配,系统热经济指标(热耗率、绝对电效率、系统热耗率、标准煤耗率等)都发⽣相应的变化。

本⽂选取了5个再热蒸汽喷⽔量(0、5、10、15、25)t/h 变化⼯况点进⾏了计算,获得了系统各项热经济指标及再热蒸汽喷⽔量变化时的变化量并验证了其线性变化规律,从⽽得出采⽤喷⽔减温对再热蒸汽进⾏调节将使机组的热经济性受到了影响。

关键词:再热机组;热⼒系统计算;再热蒸汽;喷⽔减温;效率;热经济性⽬录1.前⾔ (1)2. 汽轮机概况 (2)2.1机组概况 (2)2.2机组的主要技术参数 (3)2.3额定⼯况下机组各回热抽汽参数 (4)3.锅炉概况 (5)3.1锅炉设备的作⽤及构成 (5)3.2本锅炉设计有以下特点 (5)3.3锅炉型式和参数 (6)3.4其他数据整理 (6)4. 机组原则性热⼒系统求解 (7)4.1额定⼯况下的原则性热⼒系统计算 (8)4.1.1整理原始数据 (8)4.1.2 整理过、再热蒸汽及排污扩容器计算点参数 (8)4.1.3 全⼚物质平衡 (8)4.1.4 计算汽轮机各段抽汽量Dj 和凝汽流量Dc(9)4.1.5 热经济指标计算 (16)4.2⾮额定⼯况下的原则性热⼒系统计算 (17)4.2.1再热蒸汽喷⽔流量为Dzp(17)4.2.2 ⼯况⼆再热蒸汽喷⽔流量Dzp=5t/h (25)4.2.3 ⼯况三再热蒸汽喷⽔流量Dzp=10t/h (27)4.2.4 ⼯况四再热蒸汽喷⽔流量Dzp=15t/h (29)4.2.5 ⼯况五再热蒸汽喷⽔流量Dzp=25t/h (31)5. 计算结果汇总与分析 (33)5.1各项汽⽔流量的计算结果 (33)5.2再热蒸汽喷⽔引起系统各项汽⽔的相对变化量 (34)5.3对系统热经济性的影响 (35)6.结论与建议 (36)致谢 (37)参考⽂献 (38)1.前⾔喷⽔减温是将⽔直接喷⼊过热蒸汽中,⽔被加热,汽化和过热,吸收蒸汽中的热量,达到调节汽温的⽬的。

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锅炉减温水对机组热经济性能的影响分析
【摘 要】 随着科学技术的发展和人类社会的进步,我国的电力市场开始逐
步的开放,这样就导致电网价格的竞争,因此就要求发电企业的发电机组能够保
持长期的安全稳定的运行。同时还需要发电机组能够参与到电网的深度削峰填谷
的作用,同时还需要能够保证发电机组的安全稳定的运行。对于机组的性能进行
计算分析,对于火电厂的运行人员进行优化的操作,在安全运行的同时还要保证
节能降耗。本文从锅炉减温水对机组的热经济性能出发,提出了自己的一些观点。

【关键词】 火电机组 减温 节能降耗
1 火电机组的热经济性
1.1 火电机组的热力循环
现在的大型火电厂中的火电机组使用的基本热力循环方式主要是朗肯循环,
这种朗肯循环的主要实现方式有以下四大热力设备组成的,分别是蒸汽锅炉、蒸
汽轮机、凝汽器和给水泵。这四大热力设备的主要功能如下:

锅炉的主要组成部分是省煤器、水冷壁、过热器。锅炉的作用是将给水定压
加热产生过热蒸汽。然后把过热蒸汽通过主蒸汽管道进入到汽轮机。因此锅炉的
主要功能就是将使用的燃料的化学能转化为热能。

汽轮机是火电机组的重要组成部分。主蒸汽通过主蒸汽管道进入到汽轮机以
后,主蒸汽进入到汽轮机绝热膨胀做功,冲动汽轮机的叶片,汽轮机开始做功,
将热能转变成机械能,并将使用完后的蒸汽排入到凝汽器中。

凝汽器的作用是,在蒸汽器中使用完后的蒸汽进入到凝汽器的后,使用冷却
水进行冷却,然后再压力恒定的情况之下把它凝结成饱和水,工质在凝汽器内的
压力等于汽轮机低压缸的排汽压力。

给水泵的作用是将凝结水进行绝热压缩,由于凝结水的压力非常低,最后通
过给水泵加压一直加到锅炉的压力,然后再送到锅炉。

因此,对于朗肯循环的功能就是将工质经过锅炉、汽轮机、凝汽器、给水泵
所进行的简单热力循环。在这个过程中,工质在热力设备中进行了吸热、放热、
膨胀、压缩的过程。整个过程是将热能连续不断的转换成机械能。在整个过程中,
蒸汽的状态参数有温度、压力、比容等都会发生变化。实际上,在现代的火电厂
中的火电机组都是在基本的朗肯循环上,采用多级给水加热回热、蒸汽中间再热
等等,这样就提高了机组的热经济性。这样就形成了火电机组复杂的热力循环。

1.2 火电厂热经济性能指标
对于火电成的性能指标有很多,通常情况下,使用火电厂热性能指标来表征
机组热力设备的完善程度、机组经济性的好坏。对于电厂的热经济性指标主要有
以下两大类:效率指标和能耗率指标。所谓效率指标即热效率,包括锅炉效率、
管道效率、汽轮机装置循环效率、机械效率、发电机效率、厂用电效率;能耗率
指标分为热耗率指标和标准煤耗指标,能耗率指标本质上是效率指标的倒数。

1.3 提高火电厂热经济性的途径
以上对于火电厂的热经济性能指标,进行了简要的介绍,在现代的火电厂的
火电机组中,一般情况下,通过以下途径来提高火电厂机组的热经济性,从而能
够达到火电厂的节能减排的目标。

(1)提高蒸汽参数和汽轮机的单机容量。由于现在对于火电设计的制造技
术的发展十分迅速,对于高参数和大容量的火电机组开始逐步的设计并使用到实
际当中。现在的火电机组中已经大量的使用600MW、1000MW超临界、超超临
界火电机组,并且成为了电网的主干机组。

(2)改变热力循环方式:1)给水采用回热,这种热力循环方式采用的是从
汽轮机的某些中间级中能够抽出一部分蒸汽,然后用加热锅炉给水,这就叫做给
水回热加热。现代的火电厂中,大多数采用的就是多级给水回热加热。采用这种
方式可以使得汽轮机在绝对内的效率能够得到大幅度的提高。2)蒸汽采用中间
再热,蒸汽中间再热就是把蒸汽从汽轮机中间级引出来在再热器中再加热,当温
度提高后再回到汽轮机中继续膨胀做功。有计算表明,蒸汽中间再热对循环热效
率的相对提高并不大,其主要经济效果表现在较大地提高了汽轮机相对内效率。

2 减温水对机组热经济型的影响
火电机组蒸汽的温度,会直接影响到机组的安全经济稳定运行。如果产生的
蒸汽温度过高会降低金属的热应力,减少机组的使用寿命,同时威胁到机组的安
全运行;如果产生的蒸汽温度过低则会降低整个机组的循环热效率,影响机组的
经济指标。因此,现代大型火电机组几乎无一例外地都设有喷水减温系统,通过
对锅炉受热面进行减温水流量的控制,来补偿运行时各种扰动因素对汽温波动的
影响。

喷水减温系统具有结构简单、调温幅度大和惰性小等优点。减温系统不同的
来源和连接方式,将直接影响热力循环的状态参数,从而影响机组的热经济性。

锅炉减温水系统包括过热器和再热器减温水系统。喷水减温系统的联结方式
直接影响机组热力循环的特性和机组的热经济性。因此,对减温水系统进行分析
是指导机组节能运行的技术依据,也是机组经济性诊断的一个重要方面。由于运
行机组一般以输出功率为目标,因此汽轮机组的热经济性分析适宜采用定功率分
析法。

现代机组的典型配置:过热减温水的来源为高压加热器出口或者给水泵出
口,再热减温水的来源为高压加热器出口或者给水泵中间抽头。
通过这种方法可以对减温水的热经济性能进行相应的分析,可以根据能量说
很和质量守恒定律进行进一步的推导。从最终的结果可以发现,与常用的热平衡
方法的结果相同。同时可以发现,当过热减温水来自给水泵出口,再热减温水来
自给水泵中间抽头时,相同流量下再热减温水比过热减温水对机组热经济性的影
响要大。

3 结语
本文从火电厂机组的热经济性能出发,介绍了火电厂的热经济循环和相应的
评价指标,从减温水进行分析进而提高机组的热经济性能的方法,并对相应的建
模方法提出了自己的一些看法。从相关的结果分析可以看出,这种方法具有一定
的正确性和借鉴意义。

参考文献:
[1]林万超.火电厂热系统节能理论[M].西安:西安交通大学出版社,2008.
[2]刑秦安,严俊杰,林万超,等.火电厂热力系统经济性诊断理论及应用[M].
西安:西安交通大学出版社,2010.

[3]郭民臣,魏楠.电厂热力系统矩阵热平衡方程式及其应用[J].动力工程,
2011,22(2):1733-1738.

[4]王清照,郭民臣,魏楠,等.电厂热力系统矩阵分析方法的改进[J].热能动
力工程,2010,12(2):103-106.

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