用等效热降法对回热系统进行分析计算.doc

用等效热降法对回热系统进行分析计算 Analysis and Calculation for Heat Regenerative Systems Using Equivalent Enthal py Drop Theary 王　芬 文　摘　回热系统是汽轮机的重要组成部分，为此分析了回热系统中各加热器端差、除氧器余汽冷却器的运行方式对机组经济性的影响，并做了定量计算，为节能降耗提供了依据。关键词　　回热系统　经济性　节能降耗　等效热降法 　　大同第二发电厂现有装机容量6×200MW，汽轮机为东方汽轮机厂生产的N200-12.7-535／535型，回热系统由3台高压加热器(下称高加)、1台除氧器、4台低压加热器(下称低加)组成。自1984年第1台机组投产以来，回热系统进行了多次改进，运行状况有了明显的改善，但仍存在4号低加出水温度、给水温度低于设计值，除氧器超负荷运行等问题，严重影响机组的经济性。　　汽轮机热力计算通常采用热平衡方法，该方法对热耗计算准确性高，但对热力系统局部计算需全面计算，既繁杂，又不明了。等效热降法适于热力系统局部定量计算，该方法只研究与热力系统变化有关的部分，简单明了，且计算结果与简易热平衡计算基本相同，但因汽轮机排汽焓和轴封用汽量难以取准，对汽轮机热耗计算误差较大。本文试采用等效热降方法对回热系统进行局部定量计算分析。 1　加热器端差对机组经济性影响的计算分析 　　加热器端差系加热器疏水温度与加热器出口水温之差。端差过大，一方面导致加热器出力下降，使能级较低的抽汽量减少，汽轮机排汽量增大；另一方面使上一级加热器的负荷增大，使能级较高的抽汽量增加，降低汽轮机的作功能力；而高加端差过大又使循环吸热量增加，这些因素导致汽轮机的循环效率下降，影响机组运行的经济性。下面以1995年4号机组大修后热力试验数据为例(见表1)，用等效热降法进行具体分析计算。1.1　3号高加端差对机组经济性影响的计算　　3号高加端差为16℃，较设计值高14℃，造成1段抽汽量减少，减少的抽汽继续在汽轮机中作功，使蒸汽作功增加，即蒸汽等效热降增加，其值为： ΔH＝Δt8.η8＝25.855(kJ／kg) --3号高加端差与设计值的差值；η8--1段抽汽的抽汽效率。　　由于3号高加端差较设计值高，使给水温度降低，主蒸汽循环吸热量增加；同时，由于1段抽汽减少，2段抽汽变化不大，再热蒸汽量增加，再热蒸汽循环吸热量增加。蒸汽循环吸热量合计增加值： ΔQ＝Δt8+Δt8(1－7／q7)σ／q8＝71.90(kJ／kg) 式中　σ--1kg再热蒸汽的吸热量；7--1kg疏水在2号高加中的放热量；q7--1kg抽汽在2号高加中的放热量；q8--1kg抽汽在3号高加中的放热量。　　汽轮机装置效率为： ηi′＝(H0+ΔH)／(Q0+ΔQ)＝42.27% 式中　H0--设计工况新蒸汽等效热降；Q0--设计工况新蒸汽循环吸热量。　　汽轮机装置效率相对下降： δηi＝(ηi′-η0)／ηi′＝－0.379% 式中　η0--设计工况下汽轮机装置效率。　　汽轮机热耗增加： Δq＝q0.δηi＝31.84(kJ／kg) 式中　q0--汽轮机设计热耗。　　发电煤耗增加值： Δb＝b0.δηi＝1.220［g／(kW.h)］ 式中　b0--机组设计发电煤耗。1.2　2号高加端差对机组经济性影响的计算　　2号高加端差为11℃，较设计值高9℃，造成2段抽汽量减少，蒸汽作功能力增加；同时，2号高加出力不足，由3号高加补足，使1段抽汽量增加，蒸汽作功能力降低。蒸汽作功合计变化量： ΔH＝－Δt7(η8－η7)＝－1.017(kJ／kg) 式中　η7--2段抽汽的抽汽效率。　　由于1、2段抽汽量的改变，使再热蒸汽量及再热蒸汽循环吸热量增加，再热蒸汽循环吸热量增加值： ΔQ＝Δt7.σ［1／q7－(1－7／q7)／q8］ ＝0.4100(kJ／kg)　　汽轮机装置效率： ηi＝(H0+ΔH)／(Q0+ΔQ)＝42.39% 　　汽轮机装置效率相对下降值： δηi＝(ηi′-η0)／ηi′＝－0.0944% 1.3　1号高加端差对机组经济性影响的计算　　1号高加端差10℃，较设计值－1℃高11℃，使蒸汽作功下降，其下降值： ΔH＝－Δt6(η7－η6)＝－5.642(kJ／kg) 式中　η6--3段抽汽的抽汽效率。　　由于3号高加的出力不足，由2号高加补足，使2段抽汽量增加，再热蒸汽循环吸热量减少，其减少值： ΔQ＝-Δt6.σ／q7＝－10.94(kJ／kg) 　　汽轮机装置效率为： ηi′＝(H0+ΔH)／(Q0+ΔQ)＝42.39% 　　汽轮机装置效率相对下降值： δηi＝(ηi′-η0)／ηi′＝－0.0944% 1.4　4号低加端差对机组经