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超临界及超超临界机组汽轮机和锅炉蒸
汽参数的匹配关系分析
摘要:在当前的社会发展过程中,人们对电力资源的需求量不断上涨,为切
实满足人们的需要,进一步提升火力发电的工作效率,成为了极为必要的工作,
本文介绍了主蒸汽系统的蒸汽参数匹配情况,以期在节约能源的同时,切实保证
电力资源的有效供应,希望能够给读者带来启发。
关键词:超临界机组;超超临界机组;汽轮机;锅炉;蒸汽参数
引言:我国是煤炭大国,煤炭是极为重要的能源,这种情况的存在奠定了我
国火力发电顺利发展的基础,现阶段,为了在保证电力资源稳定供应的同时,降
低蒸汽能量损失与火力发电相关成本,对超临界与超超临界机组汽轮机和锅炉蒸
汽参数匹配关系进行比较,成为了提升技术经济性的关键点之一。
一、锅炉过热器出口参数和机炉压降间的关系
对于火电厂来说,汽轮机进口参数是机组参数匹配的基础,主蒸汽参数关系
式可以表示为p=p+p;t=t+t;其中,p指的是锅炉过热器出口蒸汽压
btb,tbtb,tb
力,单位为MPa;t指的是锅炉过热出口蒸汽温度,单位为℃;p指的是机炉
bb,t
间的压降,单位为MPa;t指的是机炉间的温降,单位为℃。在当前锅炉与汽
b,t
轮机的实际应用过程中,锅炉出口、汽轮机进口处的蒸汽参数匹配情况与机炉的
压降之间存在着极为密切的联系,在当前工况额定的条件下,由于受主蒸汽管道
保温表面散热效应影响导致的温降极小,因此,现阶段,相关工作人员可以参照
[1]
等焓过程确定机炉间的温降。
二、规程规范要求
火力发电厂在发电厂范围内,开展主蒸汽参数在27MPa、550℃及以下机组汽
水管道设计工作的过程中,可以以DLT5054—1996《火力发电厂汽水管道设计
技术规定》为参照,而对于USC机组来说,其蒸汽参数为25—31MPa、580—600℃
已经远超过DLT5054—1996《火力发电厂汽水管道设计技术规定》的范围,面
对这种情况,火电厂方面在对上述规定进行修订补充的同时,在进行汽水管道实
际设计施工时,可以以美国动力管道设计规定ASMEB31.1为参照。
三、主蒸汽系统的蒸汽参数匹配关系
在当前的火电厂发展过程中,DL/T5054—1996《火力发电厂汽水管道设计技
术规定》并为对SC与USC参数机组机炉压降进行明确的规定,现阶段,为切实
保证火电厂的SC及USC参数机组锅炉与汽轮机主蒸汽参数相匹配,对当前国内
外部分USC机组锅炉与汽轮机蒸汽参数的匹配情况进行了调查分析,可以了解到,
首先,在工况额定的情况下,不同国家不同火电厂的SC机组机炉压降值有所差
异,具体来说,前苏联机组的压降值为62%、石洞口二厂引进的ABB机组压降
值为455%、外高桥二厂引进的西门子机组压降值为295%、日本USC机组的压
降值为359—373%。其次,不同国家不同火电厂的SC机组锅炉侧与汽轮机侧
主蒸汽温差也有所不同,具体来说,前苏联机组两者温差均为5℃,外高桥二厂、
石洞口二厂与日本USC机组的温差在3—4℃之间,其他SC机组的温差大多在4℃
左右。最后,前苏联SC机组机炉压降设计值在5%以上,其对应的锅炉过热器出
口与汽轮机进口件的锅炉温降在5℃以上,同时,对南京电厂引进前苏联SC机组
后,实际运行机炉进行分析也可以发现,这一锅炉的实际压降值在598%左右。
需要注意的是,现阶段,若火电厂选择的机炉压降比较小,那么主蒸汽管道
的等焓温降也比较小,相对应的其锅炉侧和汽轮机层的主蒸汽温差值也就比较小。
具体来说,在蒸汽管道运输蒸汽的过程中,其温降主要原因包括管道内借助流动
阻力导致的压力损失等焓节流温度下降与介质流动导致的热力损失。在SC与USC
机组工作过程中,受汽轮机组进口处的蒸汽压力在24MPa以上,有时甚至超过
30MPa,大于亚临界蒸汽压力,若火电厂方面对锅炉过热器出口温度与进口蒸汽
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