火电机组冷端系统运行经济性分析及优化
汽轮机冷端系统的运行优化
汽轮机冷端系统的运行优化发布时间：2021-11-23T03:50:22.930Z 来源：《中国电力企业管理》2021年8月作者：艾小琴[导读] 本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗，以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗；同时提出一机双塔等技改建议，以提高机组经济性。
单位：国能达州发电有限公司姓名：艾小琴摘要本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗，以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗；同时提出一机双塔等技改建议，以提高机组经济性。
关键词：冷端系统优化运行建议四川电网“水火不容”，且区域供电“供大于求”的格局2-3年内不会改变，火电机组低利用小时数还将延续。
2021年四川电力市场部分负荷继续采用竞价上网模式，竞争非常激烈，火电机组深度调峰（目前执行上网50%)，机组启停频繁，2021年全球能源紧缺，煤炭成本上涨一倍，火电生存面临巨大挑战。
节能降耗是生存之本。
冷端系统是火电厂发电机组重要的辅助系统,它的工作状态和运行特性对整个电站机组的稳定性、安全性和经济性都有较大的影响。
结合实际运行状况,给出了机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗；同时进行冷端系统的维护保养，提出一机双塔的技改建议，提高机组经济性。
一、概述某公司两台汽轮机组均为东方汽轮机股份有限公司生产N300-16.67/537/537-8型（高中压合缸）亚临界、一次中间再热、两缸、双排汽、凝汽式汽轮机，给水回热系统配置有3个高压加热器、4个低压加热器和1个除氧器。
每台机组配用一座5500m2双曲线逆流式自然通风冷却塔。
冷却塔进水采用钢筋混凝土结构方形压力沟与钢筋混凝土结构方形中央竖井，塔内装设淋水填料、喷溅装置和除雾器。
每台机组配备一台N-18250-3型表面式凝汽器。
每台机组配备两台型号为1600HLBK-23.9型的循环水泵。
浅谈汽轮机冷端系统节能运行优化
浅谈汽轮机冷端系统节能运行优化发布时间：2022-01-07T05:29:27.420Z 来源：《中国电业》2021年第22期作者：尹盼宁[导读] 通过分析影响冷端性能的主要因素,结合冷端系统运行方式优化尹盼宁国家能源集团宝庆发电有限公司湖南邵阳 422000摘要通过分析影响冷端性能的主要因素,结合冷端系统运行方式优化,改善设备运行水平?提高机组冷端性能?降低机组煤耗?从研究国家能源集团宝庆发电有限公司660MW超临界机组的循环水泵?冷却塔?真空泵的运行方式和技术改造出发,探讨如何优化汽轮机冷端系统,保持凝汽器最佳真空,达到火力发电厂节能降耗的目的?关键词冷端系统最佳真空循环水泵真空泵节能1?前言1.1 2014年9月12日,国务院三部委联合发布了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》,该文件明确了降低供电煤耗的目标:到2020年,现役60万千瓦及以上机组(除空冷机组外)改造后平均供电煤耗低于300克/千瓦时?而冷端系统的优化运行一方面影响排汽压力进而影响机组热耗,另一方面,也会影响冷端设备的能耗和厂用电率,因此,冷端系统运行不经济,对火电机组的综合能耗具有重要的影响?冷端系统优化节能技术的研究和应用,对提高凝汽器运行真空,实现电厂节能降耗有着十分重要的意义?1.2 发电厂冷端系统是由汽轮机低压缸末级组?凝汽器?冷却塔?循环水泵?循环供水系统?空气抽出系统等组成?按介质的换热过程冷端系统可划分为两个子系统和两个换热设备,即凝结水系统?循环水系统?凝汽器?冷却塔?1.3 宝庆电厂汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的 CLN660-24.2/566/566 型超临界?一次中间再热?三缸四排汽?单轴?双背压?凝汽式汽轮机;循环水系统采用带冷却水塔的单元制二次循环水供水系统,每台机组各配备一座淋水面积为10000 平方米的自然通风逆流塔和两台混流式循环水泵?循环水泵采用露天布置,每台机各配置两台循环水泵（#1机组为循环水泵A、B，#2机组为循环水泵C、D）,两台机循环水泵出口母管之间设置有联络管；真空系统设有三台50%容量的水环式真空泵,正常运行两台维持凝汽器真空,启动时三台泵运行，以满足启动抽真空的时间要求?2?影响冷端系统性能和经济性的因素2.1衡量冷端系统性能指标就是凝汽器的真空,真空越高,即冷端系统性能越好?影响冷端系统性能的主要因素有:冷却水进水温度?冷却水流量?凝汽器热负荷?汽侧空气量?冷却水管表面清洁度?2.1.1 冷却水进水温度在凝汽器冷却面积?结构型式?热负荷?冷却水量?真空严密性?冷却管脏污程度不变的情况下?冷却水进口温度升高导致凝汽器压力增大,同时传热端差也产生影响,冷却水温度升高使传热端差下降?2.1.2 冷却水流量冷却水流量的大小?直接影响冷却水流经凝汽器后获得的温升大小?大型发电机组凝汽器冷却水温升设计值一般为8~10℃左右,冷却水流量减少10%,冷却水温升增加约1℃,凝汽器压力上升约0.24kPa~0.58kPa.2.1.3 汽侧空气量凝汽器压力并不是随着漏入空气流量增大而线性升高,当漏入的空气流量较小(小于某一临界值)时,空气对凝汽器换热影响较小;当漏入空气流量超过某一临界值时,开始明显影响凝汽器换热,凝汽器压力开始明显升高?空气聚集量小,对凝汽器压力影响可以忽略;空气聚集量大,对凝汽器压力产生明显影响?2.1.4 凝汽器热负荷凝汽器热负荷包括低压缸排汽?给水泵小汽轮机排汽以及其他各种进入凝汽器的汽?疏水带入的热量?凝汽器热负荷增加主要有两种情况:当汽轮机和小汽轮机的内效率下降或初参数降低的情况下,机组又要保持相同的负荷,此时排入凝汽器的蒸汽流量增加,造成凝汽器热负荷增大;其他附加流体不正常地排入凝汽器,造成凝汽器热负荷增大?2.1.5 冷却水管表面清洁度大型机组凝汽器设计清洁系数为0.8~0.9.运行清洁系数越低说明冷却管脏污越严重,清洁度低导致凝汽器冷却水管传热热阻增大,总体传热系数降低,凝汽器传热端差增大,引起凝汽器压力升高?2.2 从机组经济性考虑,凝汽器真空不是越高越好?机组的经济性可归纳为两类:一类是影响排汽压力进而影响机组的内功；另一类是耗能设备如循环水泵、真空泵等耗功影响厂用电?因此,评价冷端系统总体工作性能的指标应当考虑这两方面因素的变化?既要考虑凝汽器压力变化对做功的影响,还要考虑冷端系统内泵功的变化对厂用电的影响?只用凝汽器压力评价冷端系统的经济性不够全面,它不能准确反映冷端系统全部设备的运行状况?3?冷端系统优化及节能措施3.1 降低冷却水进水温度冷却水进口温度与电厂所处地域和季节环境温度变化有关,对于直流供水冷却的机组,应充分考虑冷却水取水口和回水口的位置等影响因素;对于循环供水冷却的机组而言,除了气候和环境影响因素外,冷却塔的散热性能是否正常祈祷至关重要的作用?宝庆电厂为了降低冷却水进水温度,循环水补水口为进水前池,排水口除改造前的凉水塔底部放水外,在循环水回水母管新加排水门;除此之外,将两台机循环水回水管联络运行,在单机运行时可实现“一机双塔”?改造后夏季循环水进水温度平均下降0.5℃?正常运行中加强凉水塔的日常检查和维护,发现填料?除水器?喷嘴等有损坏的,要及时组织进行更换?疏通?机组检修期间要对水塔下部以及循环水管道内的沉积物进行清理,对污泥机?滤网等设备进行检查和维护,防止损坏与堵塞?3.2 确定最佳冷却水量确定最佳冷却水量其实就是通过制定循环水系统经济运行方式,确保机组在经济背压下运行?原则上对于水量连续可调的循环水系统,循环水量应始终保持在最佳水量运行?循环水泵运行方式应根据循环水入口水温?机组负荷?循环水泵性能?凝汽器清洁状况和严密性状况及汽轮机出力与背压关系曲线确定宝庆电厂循环水泵均为定速泵，循环水量不能连续可调，所以考虑到邵阳当地的气温条件,对每台机组的一台循环水泵进行了双速改造,根据负荷和冷却水进水温度,调整循环水系统运行方式，尽可能的达到最佳冷却水量。
关于发电厂机组低负荷经济运行分析
关于发电厂机组低负荷经济运行分析摘要：电力企业是我国国民经济发展的重要支柱性企业，其对人们的日常生活息息相关。
现阶段，随着我国发电厂规模的不断扩大，其生产运营也受到了越来越广泛的关注，其中发电机组的低负荷经济运行问题是当前相关工作人员最为关心的内容之一。
文章主要对发电厂机组低负荷经济运行问题进行了分析，供相关工作人员参考。
关键词：发电厂；机组；低负荷；经济引言对于电力企业而言，其火电机组的安全运行问题是其中最为核心的问题之一，随着当前人们节能环保意识的不断提升，节能降耗也成为影响电力企业发展的关键问题。
尤其是是随着竞价上网政策的推行，各电厂都在努力提高运行水平，以降低全厂煤耗。
经济运行中的机组负荷优化问题，就是在满足系统负荷及备用要求和机组运行的技术条件约束的情况下，确定未来一定期间内各机组的开停机时间并在机组间分配负荷，使系统总的运行费用达到最小。
研究发电机组的低负荷经济运行问题具有非常重要的现实意义。
1低负荷运行中存在的主要问题1.1燃烧稳定性差现阶段，发电厂的燃料成本普遍超过发电成本的70％，这种情况下使得企业的生产运营一直处于亏损的边缘，经营压力非常的大。
部分企业为了降低生产成本，往往会选择使用劣质的煤炭，这种煤炭的水分以及灰分的含量相对较高，可磨性差，燃烧稳定性随灰分、水分增加而变差，以及低负荷时锅炉水动力特性差，炉内空气动力场不均匀，且水冷壁前墙中部热负荷偏高，所以导致运行过程中水冷壁温度难以控制、燃烧稳定性差的问题表现得更加明显。
1.2易发生低温腐蚀在进行低负荷运行时，由于空预器出口的温度低于100℃，比烟气露点温度低，易发生低温腐蚀。
从整个锅炉烟气流程来讲，空气预热器烟气通道截面较小，阻力较大，极易产生堵灰、结渣。
腐蚀和堵灰往往从管子冷端逐渐向热端延伸，且多积聚在烟气流速较低的四周死角，当空预器积灰结渣又没有得到及时清除时，腐蚀和积灰的速度必然加快。
而一旦空预器受腐蚀泄漏后，便会发生漏风，漏风会进一步降低烟温，加大腐蚀和堵灰过程，进而形成恶性循环。
火电厂深度调峰安全性与经济性分析
火电厂深度调峰安全性与经济性分析发布时间：2021-03-26T14:39:52.147Z 来源：《电力设备》2020年第32期作者：宋科[导读] 摘要：随着新能源电力系统不断推进，能源网络面临的调峰形势日益严峻。
（安徽马鞍山万能达发电有限责任公司 243000）摘要：随着新能源电力系统不断推进，能源网络面临的调峰形势日益严峻。
新常态下，频繁、深度调峰，尤其是高额煤价对火电机组发电效益提出了严峻挑战。
本文通过从燃烧稳定、设备安全、机组效率等多方面考虑并提供了一定的措施应对，分析了火电机组参与深度调峰的安全性与经济性，为同类型机组调峰策略提供一定的参考价值。
关键字：火电厂深度调峰安全性经济性1.目前火力发电机组相关概况截至2020年底，全国发电装机总量为22亿千瓦时，火电装机占比缩小至75.7％，为应对风电随机性与反调峰特性带来的严峻调峰形势，众多火电机组都通过电网调度参与到频繁、深度的调峰中来。
近年来，我国火力发电相关设备年利用小时数呈逐年下降趋势，加上国家大力倡导低碳经济发展新模式，煤价增加致使火电成本大幅上涨，使得全国大规模火电企业出现亏损现象。
为了鼓励火电机组参与区域深度调峰，不少地区也积极征求意见并逐步试行电力辅助服务市场运营规则，对参与调峰的机组给予一定补偿。
也因此，探究火电机组参与调峰的安全性与经济性，从而选择参与调峰的策略成为各个火电企业的聚焦点。
2.深度调峰过程中的安全性分析2.1锅炉燃烧稳定性变差对于设计为烟煤的锅炉最低稳燃负荷，一般均在30%BMCR，大致相当于33%的额定负荷，但是从运行的安全性角度出发，电厂控制的最低稳燃负荷一般在40%额定负荷，有的控制在50%额定负荷。
深度调峰运行时，锅炉的燃烧工况远低于最低稳定运行负荷，炉膛温度下降，煤粉着火困难，火焰稳定性差，易熄火，存在炉膛灭火放炮的重大隐患。
保证锅炉的稳定燃烧可以从以下方面进行风险管控：（1）加强配煤管理，改善入炉煤质，必要时储备优质煤种作为调峰时燃用煤种。
火电机组冷端优化措施及效果
火电机组冷端优化措施及效果丁立斌;杜小铁;刘叶丽【摘要】从凝汽器入口蒸汽流场均流装置、凝汽器增效改造、冷却塔新型节能旋转式喷溅装置、冷却塔进风导流板、真空系统完善等方面分析火电机组冷端优化措施，并结合国内工程实例，认为优化措施的节能效果显著，可供火电机组借鉴。
%This paper introduces the optimized measures of the cold end from the aspeits of condenser entrance steam flow equalizing device ,condenser efficiency transformation , cooling tower new energy-saving rotary spray device ,cooling tower inlet guide plate ,vacuum system ,and combined with engineering examples ,considers that the energy saving effect of optimized measures is significant to worth thermal power units to use for reference .【期刊名称】《河北电力技术》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P37-40)【关键词】火电机组;冷端系统;优化措施;凝汽器;冷却塔【作者】丁立斌;杜小铁;刘叶丽【作者单位】河北西柏坡发电有限责任公司，石家庄 054000;河北建投能源投资股份有限公司，石家庄 050041;河北建投能源投资股份有限公司，石家庄 050041【正文语种】中文【中图分类】TM621火电机组冷端一般包括汽轮机低压缸、凝汽器、冷却塔、循环水泵、抽真空设备及其相连接的管路。
冷端设计主要指凝汽器面积计算和结构选型、冷却倍率计算、水泵选型和一般配置等，湿冷闭式循环冷却机组包括冷却塔配水形式及面积选择，空冷机组包括空冷岛面积计算。
1000MW火电机组热力系统改进热经济性分析
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火电机组深度调峰综合经济性分析
火电机组深度调峰综合经济性分析摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，火电厂建设越来越多，对火电机组的应用也越来越广泛。
为优化协调控制系统性能以适应电力系统对火电机组深度调峰能力越来越高的要求，文章首先对当前协调控制策略分析，其次探讨火电机组深度调峰关键技术问题，最后就深度调峰应对措施进行研究，结合新型调峰技术进一步优化控制功能，成为新型电网结构下火电机组深度调峰运行的研究应用方向。
关键词：深度调峰；协调控制；前馈引言由于目前新能源的大力推广和发展，电网清洁能源比例不断加大，但光伏和风电有较强的不稳定性，风电长期存在与电网负荷反调的情况，给电网安全稳定运行带来了极大的考验，对火电厂调峰的需求也越来越大。
各地区对于火电厂的深度调峰补偿规则有较大差异，各火电厂参与深度调峰是否能获得实际效益也需要一个明确的测算标准。
本文开展深度调峰综合经济性分析，为参与深调市场提供依据。
1当前协调控制策略分析超超临界机组广泛采用以锅炉跟随（ＣＣＢＦ）为基础的间接能量平衡协调控制策略（ＩＥＢ），通过主汽压力这一参数表征锅炉供给与汽机需求之间的平衡，以保证电负荷快速、准确响应电网负荷调控，同时协调锅炉与汽机之间的能量平衡。
受锅炉大惯性滞后特性影响，控制策略中引入变负荷前馈控制，通过额外调整变负荷过程中入炉煤量、给水流量、风量、风压及减温水等多种输入变量，补偿“炉慢机快”造成的暂态能量失衡，以加快主汽压力稳定回调时间，从而提高控制系统稳定性，减小水量、煤量等主要输入能量扰动量，提高机组热力参数稳定性。
水煤比控制是超临界机组控制的核心，其表征数（中间点温度／过热度）的高低，代表着锅炉辐射－对流受热面配比合理，直接影响锅炉水动力安全及经济性，保持合理的水煤配比是超超临界直流锅炉干态运行控制重点。
当前主流的水煤配比控制策略分为水跟煤、煤跟水及水煤联合控制三种形式。
水跟煤调节方式（ＷＦＦｍｏｄｅ）：锅炉负荷指令（ＢＤ）通过燃料量确定；给水量指令通过设计水煤比函数生成；由燃烧变化、燃料改变等造成的过热度偏差，通过给水偏置进行自动调节。
火力发电厂冷端系统设计优化
火力发电厂冷端系统设计优化陈泽华;郁永红【摘要】针对某火力发电厂扩建工程汽轮机组冷端系统设计中存在的问题,根据扩建工程技术要求、现场总平面布置情况及工程概算,对冷端系统进行现状分析后提出了冷端系统优化方案.结果表明:优化方案有效降低了基建初始投资及运行费用,优化了机组运行方式,保证了机组安全、稳定运行.【期刊名称】《宁夏电力》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】4页(P67-70)【关键词】冷端系统;间冷塔;闭式循环水系统;设计优化【作者】陈泽华;郁永红【作者单位】国电大武口热电有限公司,宁夏石嘴山753000;国电大武口热电有限公司,宁夏石嘴山753000【正文语种】中文【中图分类】TK264.16汽轮机冷端系统是电厂重要的辅助系统，主要作用是冷却在汽轮机中做完功的乏汽，它关系到火力发电厂汽轮机安全、稳定、经济运行。
目前，国内外机组冷端系统所存在的日益突显的问题［1］是冷端系统运行性能达不到设计值，严重影响了机组出力和厂用电［2］。
某火力发电厂扩建工程初步设计审查中发现冷端系统设计存在初始投资大、运行费用高、厂用电率高等问题，从国家的节能减排政策和节约用水两方面考虑［3］，对冷端系统进行优化迫在眉睫。
发电厂冷端系统是由汽轮机低压缸的末级组、凝汽器、冷却塔、循环水泵、循环供水系统及空气抽出系统等组成。
根据介质的换热过程，冷端系统可划分为2台换热设备和2个子系统，它们是凝汽器设备和冷却塔设备，凝结水系统和循环水系统［4］。
这些设备和系统对经济性的影响可归结为2类，一类是影响排汽压力进而影响机组的内功；另一类是耗能设备如循环水泵、真空泵、凝结水泵等耗功影响厂用电［5］。
本次扩建工程规模为2×350 MW热电联产机组，汽轮机采用超临界参数、单轴、一次中间再热、两缸两排汽、间接空冷抽汽凝汽式汽轮机。
为了找到冷端系统的设计优化目标，主要从间冷塔配置、空冷散热器类型、间接空冷系统设计参数、间冷循环水泵配置、闭式循环水系统运行方式进行现状分析。
电厂汽轮机冷端系统运行优化研究
电厂汽轮机冷端系统运行优化研究摘要随着经济的发展需求，我国资源的能力，火力发电厂在我国很普遍，火电厂解决了我国的电力需求，但是在环境方面却带来了一系列问题。
保护环境日益重要，火电厂作为污染比较严重行业，却不得不生产，对于核电厂，同样存在提高发电效率的问题。
所以如何提高效率，对研究者来说是很重要的。
汽轮机冷端系统是辅助性设备，电厂的良好运行，需要这部分来调节。
汽轮机冷端系统如果能可以运行，可以提高整个机组的效率，减少污染，对环保做出贡献。
汽轮机冷端运行部分的研究具有重大意义，运行时合理分配，优化使用，不仅提高该部分效率，而且对整个机组的运行的科技型有很大的帮助。
关键词电厂；汽轮机；冷端系统；运行优化我国人口重多，经济发展迅速，每年消耗的资源能源逐年提高，我国资源储备在世界排名比不靠前，消耗量远远高于自足，资源的制约，减缓了经济的的发展。
资源的大量需求和不合理的开采，导致环境压力越来越大。
不合理调配会越演愈烈。
所以我们要研究如何才能低消耗、低排放的利用资源。
汽轮机冷端系统运行就包含以上几个问题，如何优化，降低能耗，提高效率，本文就这些方面对汽轮机冷端系统进行分析和研究。
1 优化原理汽轮机冷端运行方式的优化无非就是提高其机组的功率，影响其功率的因素就是凝汽器压力，凝汽器压力有一个最佳值，凝汽器压力减小时，机组功率增大，提高了功率就达到了优化的目的。
微增功率会影响凝汽器运行压力，如何在当机组正常运行时，改变微增功率，从而提高功率。
当冷却水温和机组负荷条件不变时，凝汽器压力会循环水流量的改变而发生改变，循环水流量的变化直接影响着循环水泵的消耗功率。
循环水泵的流量增加会使消耗的功率增大，但流量的增加，会使机组出力更多，当水流量增加到一定程度时，机组出力功率将会等于循环水泵的耗功。
而在这之前，其差值会有一个最大值，循环水泵的叶片其角度是可以改变的，改变其叶片角度可以调节进水量。
当水泵消耗与功率输出的差值最大时，这时整体输出（产生量-消耗量）也就最大。
简析汽轮机冷端系统运行优化
简析汽轮机冷端系统运行优化一、引言随着我国国民经济发展速度不断加快，各行各业对于能源的消耗量亦随之逐步增长，目前，我国已经成为世界上对于能源依赖量最高的国家之一。
而电力作为工业生产的支撑产业，目前在国内各产业能耗比重中占有很大的份额。
在此种状况之下，如何更好的提高电力生产效率，节约能源消耗量则成为电力产业优化的一个重点。
汽轮机冷端系统的运行状况对于整个发电机组生产是有着十分重要的意义的。
以冷端水循环模式为例，一方面，当系统选择使用汽轮机作为驱动促进水循环系统时，汽轮机势必消耗较多的电能，如何优化冷却塔的设备设计，提高冷却水的利用率，提高冷却效率，保证其发挥的势能可以最大的转换为循环水动能则成为冷端系统的一个主要改进点；其次，循环水在流动过程中势必会由于蒸发、排污等原因造成水量的损耗，而此时往往需要用地下水进行补给，从而又一次造成一笔较大的经费支出；并且循环水含污染物较多，对环境的破坏性较强，过多的排放会对周边环境产生不利的影响；由此可知，为降低冷凝水循环系统成本支出，必须减少水量损耗，依据循环水的不同温度、水质特点进行动力循环，并尽量保证水循环在封闭、真空的环境下进行，从而提高冷却倍率，优化冷却效果。
二、汽轮机冷端系统运行优化国内外研究进展对于凝汽器真空的各影响因素是目前国内外关于汽轮机冷端系统运行优化所研究的一个重点。
就如何对各类因素进行深入可靠的分析，并提出怎样的改进措施等问题，国内外专家展开了深入的探讨。
一方面，针对循环水系统、循环水泵及凝汽器等环节的设备构成，国内外提出了一系列优化理念。
例如SanDigeo 公司设计了一套凝汽器运行监测设备，技术人员通过该设备能够实时对凝汽器的运行情况进行观察，一旦出现问题可以及时采取相应的应对措施，从而确保仪器的平稳运行。
又如俄罗斯开发出了一套可应用于凝汽器一端的故障诊断及检修系统，对汽轮机冷端系统的性能检测及改进起到了很好的促进作用。
在我国，对于汽轮机冷端系统同样开展了较为深入的研究，例如由王乃宁所研发的“汽轮机湿蒸汽的光学测量”方法，能够通过更加科学、合理的测量手段对汽轮机冷端末端的排汽状况进行测定。
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ｌ 机 组 概 况
内蒙古某 电厂 ３ ０ ０ ＭＷ 机 组 为东 方 汽 轮机 厂 生
产的 Ｃ ３ ０ ０ ／ ２ ３ ５—１ ６ ． ７ ／ ０ ． ３ ５ ／ ５ ３ ７ ／ ５ ３ ７型亚 临界 、 一 次
对 于 实 际运 行 的真 空 泵 和凝 汽器 系 统 ， 工 作 水 进 口温度改 变后 ， 在影 响真空泵 抽 吸能力 的 同时 ， 真 空泵 吸人 口压力 、 进 口汽气混合 物 温度也 相应改 变 。 图 ３为与不 同工作 水温 下 的吸气压力 与 吸气流量 关 系， 图 ４为 吸气压 力与 真空泵 工作水 温 的关系 。 该 电 厂水 环 真 空泵 在 设 计 工 况 下 吸 人 压 力 为
（ 如图 ４ 所示） ， 拟合出来的多项式为
Ｐ ＝２ ． ２ ５ ３ ６ ＋ ０． ０ ０５ ２ ４ ｔ＋０． ０ ０９ ６ ２ ｔ
式中： Ｐ为 吸气 压力 ， ｋ Ｐ ａ ； ｔ 为 工作水 温度 ， ｃ ｃ。
第 ２期
张克凡 ， 等： 火 电机组 冷端 系统 运行 经济性 分析 及优 化
对该机组在几种典 型工况下 的经 济性进行计 算， 结果见表 ２ 。 由计算结果可以看出 ， 在实际运行工况下， 由于
收稿 １ ５ １ 期： ２ ０ １ ２一 Ｏ ９一Ｏ ６
吸气 量 。当其他 条件 不 变 ， 仅 工 作水 温 度 发生 变 化
时， 可认为吸气量仍不变。在图 ３中作水平线 ， 与各 曲线 相 交 ， 得 到 不 同 工 作 水 温 下 对 应 的 吸 人 压 力
（ １ ． 内蒙古呼和浩特金桥电厂 ， 内蒙古 呼和浩特
陕西 西安
０ １ ０ ０ ７ ０ ； ２ ． 西安交 通大学 能源与动力 工程学 院 ，
７ １ ０ ０ ４ ９ ）
摘Hale Waihona Puke 要： 冷端系统是火 电厂发 电机组 重要的辅助系统 ， 它的工作状态和运行特征对整个 电站机组的稳定性 、 安 全性 和经
济性都有较大 的影响 。以内蒙古某电厂 ３ ０ ０Ｍ Ｗ 机组 为例 ， 分析了几种典型工况下背压 变化对机组经济 性的影响 ， 重点 分析 了真空泵工作水温的变化对吸气量 、 凝汽器压力 、 机组 热耗 率及煤耗率 的影 响。提 出了增加一路工业 水作 为冷却 水 的改造措施 ， 经测试 ， 改造效果 良好 ， 可显著提高机组 的经济性 。 关键词 ： 冷端 系统 ； 经济性 ； 真空泵 ； 背压 ； 热耗 ； 煤耗 ； 冷却水 ； 优化
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｋ ２ ６ ４ ． １ 文献标志码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ４—１ ９ ５ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２— ０ ０ ４ ２— ０ ４
０ 引言
根据 我 国燃 料 结构 的特 点 ， 目前 ７ ０ ％ 以上 发 电 机组 为燃 煤火 力发 电机 组 ， 其 每 年 消耗 的煤 炭 资源 占全 国煤 炭 消耗 的 ５ ０ ％ 以上， 因此 ， 火 电厂 机 组 的 经济 效益 对资 源及 环境有 着至关 重 要 的影 响 。 目前 ， 冷端 系 统 实 际运 行效 果 达 不到 要 求是 国 内外 发 电机组 的一 个 突 出 问题 Ｉ ４ Ｊ ， 对 机组 出力 和
厂用 电产 生 了严重 影 响。尤 其是 国产 的 ２ ０ ０ ＭＷ 和
表 １ 机 组额 定 工 况 下 的参 数
３ ０ ０ ＭＷ 发 电机组 ， 循 环 水 系 统 与机 组 不 匹 配 、 冷 却
塔出力不足、 冷却管结垢和凝汽器漏人空气等问题
都影 响 了汽 轮 机 组 的 真 空 度 ， 导致发 电煤耗增加。 所以， 冷 端系统 的 节能 诊 断 与 优化 运 行 是 降低 机 组 供 电煤耗 的关键 环 节及研 究热 点 。本文 以 内蒙 古某 电厂 ３ ０ ０ ＭＷ 机 组 为 例 ， 分 析 了冷 端 变 工 况 对 机组 热 经 济 性 的影 响 ， 为 优 化 机 组 运 行 奠 定 基
表２ ３ ０ ０ Ｍ Ｗ 机组几种典型工况下的热力计算结果
・ ４ ３・
７ ０
６ ０
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Ｂ ｄ Ｒ
∞
∞
如
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Ｏ
８
６
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２ ０
３ ０
４ ０
吸气 压 力 ， ｋ Ｐ ａ
图 ３ 不 同 工 作水 温 下 吸气 压 力 与 吸 气 流 量 的 关 系
５
１ ０
１ ５
２ ０
２ ５
３ ０
３ ５
工作水Ｎ／ ｏ ￣
图 ２ 机 组 功 率 随 背 压 变 化 的 修 正 曲线
图 ４ 吸 气 压 力 与 真 空 泵 工 作 水 温 的关 系
由此 可 以看 出 ， 工 作 水 温 的变 化 会 导 致 真 空 泵 性 能 的影 响 如 图 ５ 、 图 ６所 示 。 吸气 压力 发生 变化 。 ３ ． ２ 漏 入 空气 对 背压 的影 响 由图 ５ 、 图 ６可知 ， 在不 同凝 汽器 压力下 ， 随着漏
础 。 ］ 。
背压提高 ， 机组做功能力降低 ， 导致汽轮机组热效率 及全厂热效率降低 ， 汽轮机组汽耗率 、 热耗率随背压 均 呈不 同程度 的上 升 。图 １ 和 图 ２为 背压变 化对 机
组 热耗 率和 功率 的影 响 。
３ 真空泵工作水温对背压的影响
３ ． １ 工作水 温对真 空泵 吸气压 力 的影响
４ ． ９ ｋ Ｐ ａ ， 工作水 温度 为 ｌ ５℃ ， 从 图 ３中读 取此 时 的
中间再 热 、 双缸双排汽 、 抽汽 凝汽式 汽轮 机 ， 共有 ８级
给水回热抽汽 ， ３台高压加热器、 １ 台除氧器和 ４台低 压加热器 用汽 。机组额定 工况下 的参数见 表 １ 。
２ 机组变工况经济性分析
第３ ５卷 第 ２期
２ ０ １ ３年 ２月
华 电技 术
Ｈｕ ａ ｄ ｉ ａ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ０ １ ． ３ ５ Ｎｏ． ２ Ｆｅ ｂ． ２ ０１ ３
火 电机 组 冷 端 系统 运行 经 济 性 分 析及 优 化
张克凡 ， 黄锦 涛 ， 闰水河