下载文档原格式
供热抽汽背压发电机组的经济性分析发表时间：2020-12-22T08:05:37.678Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第19期作者：钟定均[导读] 本文以灵武电厂#1、#2、#3机组供热改造方案为例，对供热背压发电机组的经济效益进行分析。
华电宁夏灵武发电有限公司宁夏银川灵武市 750400摘要：大型火电机组供热改造进行热电联产，可有效提升机组热效率，其中供热抽汽点多为中压缸排汽，抽排抽汽参数还有较强的做功能力，相比集中供热所需的参数高出很多，在两者之间增加背压发电机组，供热抽汽进入背压机做功，排汽进入热网加热器，对供热抽汽的做功能力进行部分回收，从而提升供热经济性，本文以灵武电厂为例，对供热背压发电机组的经济效益进行分析。
关键词：背压发电机，热电联产，梯级利用，经济性。
1、前言大型火电机组供热改造进行热电联产，可有效提升机组热效率，热电联产的装置效率可达80%，替代城市供热小锅炉，具有较高的经济效益[1]。
其中大部分机组供热改造抽汽点多为中压缸排汽，抽排抽汽参数还有较强的做功能力，中排抽汽温度多在300℃以上，相比集中供热供水温度130℃高出很多，供热抽汽通过减压阀进入热网加热器，在两者之间增加背压发电机组，供热抽汽进入背压机做功，乏汽进入热网加热器，对供热抽汽的做功能力进行部分回收，实现对供热抽汽的梯级利用，通过调节背压发电机组的进气量调整供热负荷，从而提升供热经济性。
本文以灵武电厂#1、#2、#3机组供热改造方案为例，对供热背压发电机组的经济效益进行分析。
2、概述灵武电厂#1、#2机为600MW直接空冷机组，#3机组为国内首台1060MW直接空冷机组，三台机组分别在中压缸排汽联通管增加供热抽汽，作为热网尖峰汽源，#1、#2机中排供热抽汽设计为单台最大600t/h，蒸汽参数：1MPa，350℃；#3机设计为最大1000t/h，蒸汽参数：1MPa，367℃。
在供热首站设置3台背压发电机组，排汽进入热网加热器加热循环水，在满足首站供热用电的同时，将剩余电量送回#3机。
试析如何提高电厂汽轮机效率与经济性摘要：由于电厂是国家重要的运营产业，所以提高电厂的经济效益，对于国家和企业都有着重要发展的意义。
由于电厂在运营过程中存在着大量的能源消耗，大大降低了企业的经济效益。
因此，为了提高企业的能源利用和经济效益，就需要做到节能降耗、提高能源的利用率这一指导方针。
本文首先提出了提高汽轮机经济性和运行效率的重要意义，分析了影响汽轮机运行效率和经济性的因素，最后讨论了提高汽轮机经济性和效率的策略。
关键词：提高；电厂；汽轮机；效率；经济性引言我国社会发展带动了国民经济发展，绝大部分行业与前些年相比都有所进步，对能源的需求也呈现出几何式增长。
我国能源的整体利用效率与世界先进国家相比低11%左右，火电厂效率仅为发达国家的33%，所以如何提升电厂汽轮机效率及电厂的经济性，已经成为相关工作人员迫切需要解决的问题。
一、提升汽轮机经济性与运行效率的重要意义当前我国主要是以煤炭、天然气作为主要能源，这也使我国出现了严重的能源与资源短缺问题，因此，必须积极探索新的能源，实现能源资源的回收与循环利用，提升能源的利用效率，才能解决我国能源与资源短缺的根本问题。
电厂为人们提供电能资源，保证了人们正常的生产和生活。
电厂借助电能转化装置，将各种能量转化为电能资源，创造了巨大的经济和社会效益。
但是，我国电厂的发展水平总体较低，与发达国家相比存在着明显差距。
有关数据显示，我国的电厂效率仅为发达国家的33%，远低于发达国家。
因此，电厂的发展还有很长的路要走。
电厂生产与运行中，使用的有关装置与设备较多，尤其是汽轮机，在电厂运行中发挥着重要的作用，汽轮机的高效运转保证了电能的顺利生产，汽轮机的运转为电能生产提供了动能资源。
汽轮机是煤机与燃气联合循环中的重要设备，其能否稳定运行直接影响着电厂的正常生产。
二、影响汽轮机运行效率及经济性的因素（一）汽轮机汽缸效率和机组通流性能电站运行中蒸汽涡轮是实现能源转换为电能功能的能源转换的重要设备。
卫栋梁,井芳波,果机小叶,于杨(东方电气集团东方汽轮机有限公司,四川德阳,618000)摘要:文章针对某100%容量给水泵汽轮机从配汽、汽源切换、通流能力等方面进行了论述,为以后此类100%容量给水泵汽轮机的设计提供了参考。
同时分析了100%BMCR容量给水泵汽轮机的实际运行经济性水平,结果表明:相较于2×50% BMCR容量汽动给水泵,采用100%容量汽动给水泵,给水泵汽轮机效率可提升6个百分点,可降低火电机组热耗率约16kJ/ (kW·h),提高整机效率约0.2%,降低供电煤耗约0.6g/(kW·h),年节省的煤碳成本约240万元。
关键词:100%容量,给水泵,汽轮机,经济性中图分类号:TK262文献标识码:A文章编号:1674-9987(2023)03-0006-04 Economic Analysis of a100%Capacity Feed WaterPump TurbineWEI Dongliang,JING Fangbo,GUOJI Xiaoye,YU Yang(Dongfang Turbine Co.,Ltd.,Deyang Sichuan,618000)Abstract:This article discusses the100%capacity feedwater pump turbine.from the aspects of steam distribution mode,steam source switching mode,flow capacity,et al.,providing reference for the design of such100%capacity feedwater pump turbines in the future.At the same time,the actual operating economic level of a100%BMCR capacity feedwater pump turbine is analyzed, and the results show that compared to2×50%BMCR capacity steam driven feedwater pump,using100%capacity steam driven feedwater pump,can improve the efficiency of the feedwater pump turbine by6percentage points,reduce the heat consumption rate of thermal power units by about16kJ/(kW·h),improve the overall efficiency by about0.2%,reduce the coal consumption of power supply by about0.6g/(kW·h),and save about2.4million yuan in coal cost annually.Key words:100%capacity,water supply pump,steam turbine,economy第一作者简介:卫栋梁(1977-),男,本科,高级工程师,毕业于太原理工大学热能与动力工程专业,长期从事汽轮机热力设计工作。
提高电厂汽轮机效率与经济性策略分析发布时间：2023-01-16T08:59:53.312Z 来源：《科学与技术》2022年第16期8月作者：徐航[导读] 我国经济的快速发展离不开电力能源的支撑，作为电力能源的主要供应来源，电厂生产运行稳定性至关重要。
汽轮机是电厂生产设备中的核心部分，对电厂生产效率起直接影响作用。
徐航国能宁东第一发电有限公司宁夏银川市 75001摘要：我国经济的快速发展离不开电力能源的支撑，作为电力能源的主要供应来源，电厂生产运行稳定性至关重要。
汽轮机是电厂生产设备中的核心部分，对电厂生产效率起直接影响作用。
基于此，本文对影响汽轮机效率与经济性的因素进行了深入分析，并在此基础上探讨了提升电厂汽轮机运行效率与经济性的相关措施，其最终目的是提升电厂的经济效益。
关键词：经济性；汽轮机；电厂前言：在我国城乡快速发展的同时，能源消耗与需求量快速增长，而在日常运营中，电厂是能源供应的主要承担方。
在电厂日常运行过程中，汽轮机是一项不可或缺的设备，直接影响电厂的最终经济效益。
而汽轮机在运行过程中也常受一些因素的影响，如机组同流性能等，因此，在对汽轮机进行日常管理时，应重视对其运行效率的提升，同时应关注其经济效益，以关键设备经济效益的提升带动整个电厂效益的增长。
1提升汽轮机经济性与运行效率的重要意义现阶段我国仍以天然气、煤炭为主要能源，在经济发展过程中出现了严重的能源短缺问题，针对此，必须加强对新能源的探索，进行能源资源的循环利用与回收，实现能源利用率的提升，缓解我国能源资源短缺问题。
作为电能资源的主要提供方，电厂的生产必须保证人们日常生活及生产所需。
电厂主要将各种形式的能量借助电能转化装置转为电能，实现经济与社会效益，而目前我国电厂整体发展水平实际上并不高，明显低于发达国家水平，根据相关数据资料，我国电厂目前生产效率仅33%。
电厂在生产过程中涉及到的设备、装置种类较多，其中汽轮机不可或缺，汽轮机的高效运转是电厂顺利生产电能的重要保证。
汽轮机二、三、四段供热抽汽经济性分
析
摘要：本文对某公司 330MW 亚临界再热机组，通过抽汽等效焓降计算二、三、四段供热抽汽对汽机做功影响，分析得出三抽供热对汽轮机做功影响最少，
二抽供热对汽轮机做功影响最大，三四抽供热经济性最好，二抽进行辅助调整来
满足热用户的的结论，为供热机组供热调整提供依据。
关键词：等效焓降；抽汽；供热；经济性分析
引言；随着我国国民经济的持续快速增长，石油、化工、炼油、制糖、纺织、环保等大型企业的发展，电厂和自备电站对于供热、供电的抽汽供热
机组提出了更高的要求。
大容量供热汽轮发电机组，具有较高的供热蒸汽参数
和较低的单位能耗，可以满足用户近、远期用热需求，实现集中供热，又可
以节能降耗，减少污染，用等效焓降法，计算二、三、四段供热抽汽对汽机做
功影响，调整供热运行方式，实现机组供热经济性最大化。
具体分析：
一、先计算出同样供热量下，使用不同抽汽，抽汽量分别多少。
由于二、三、四段抽汽具有不同的压力，温度，对于相同的供热量，需要不
同的抽汽量，所以要先计算相同供热量下，抽汽量的比例。
例如现在供热量需要:1KG/h，250℃，0.9Mpa的压力，2945.44KJ/KG
二段抽汽额定参数：324.9℃，3.921Mpa，3029.28KJ/KG
三段抽汽额定参数：437.8℃，1.836Mpa，3331.95KJ/KG
四段抽汽额定参数：348℃，0.9717Mpa，3153.31KJ/KG
凝补水作为减温水，热量是：（20℃）83.6KJ/KG
根据质量、能量守恒定律，当需要1KG/h，250℃，0.9Mpa抽汽时，
二段抽汽量分别是：
3029.28x+（1-x）83.6=2945.44 →x=0.9715KG/h，减温水=0.0285KG/h
三段抽汽量分别是：0.881KG/h，减温水=0.119KG/h。
使用供热匹配器后，引射系数达1时，二抽、四抽流量分别为：
0.475KG/h，0.475KG/h，减温水量0.048KG/h
设引射系数为z，二、四抽流量分别为x，y 则
二、利用抽汽等效焓降计算1KG二段抽汽、三段抽汽、四段抽汽等效焓降。
抽汽等效焓降是指排挤1KG加热器抽汽返回汽轮机后真实做功大小。
给水焓升
根据等效焓降简化计算公式：
（有疏水联系加热器间抽汽等效焓降）
（混合加热器之间抽汽等效焓降）
——低压缸排汽焓
——第m级为混合式加热器的抽汽焓
——第j级加热器抽汽焓
——排挤1KG第j级加热器蒸汽，经过汽轮机等效多做的功。
——抽汽效率，等于排挤蒸汽多做的功除以排挤这些蒸汽说需要的热量
——第j级加热器从上级疏水放热量
——第j级加热器给水进出口焓升
8号低加等效焓降：
7号低加等效焓降：
6号低加等效焓降：
5号低加等效焓降：
除氧器（4号加热器）等效焓降：
3号高加等效焓降：
蒸汽在再热器中吸热量：
2号高加等效焓降：
1、当供热量都是1kg/h时，使用二抽供热，使用三抽供热，使用二四抽供热经济性的影响是：
二抽供热导致汽轮机少做功
三抽供热导致汽轮机少做功
每1kg供热量，使用三抽供热要比二抽供热节省
若三抽供热全天使用24t，则折算成1t/h，则一天相比二抽节约电量
目前售电煤耗325g/kwh，则一天可节约燃煤
二、四抽供热时导致汽轮机少做功
当引射系数=1时，x=y=0.475kg/h，供热导致少做功
当引射系数≈0时，x≈0.971kg/h，供热导致少做功
2、例如现在供热量需要:1KG/h，240℃，0.9Mpa的压力，2923.52KJ/KG
二段抽汽额定参数：324.9℃，3.921Mpa，3029.28KJ/KG
三段抽汽额定参数：437.8℃，1.836Mpa，3331.95KJ/KG
四段抽汽额定参数：348℃，0.9717Mpa，3153.31KJ/KG
凝补水作为减温水，热量是：（20℃）83.6KJ/KG
根据质量、能量守恒定律，当需要1KG/h，240℃，0.9Mpa抽汽时，
二段抽汽量分别是：
3029.28x+（1-x）83.6= 2923.52 →x=0.9641KG/h，减温水=0.0359KG/h
三段抽汽量分别是：0.874KG/h，减温水=0.1257KG/h。
使用供热匹配器后，引射系数达1时，二抽、四抽流量分别为：
0.472KG/h，0.472KG/h，减温水量0.056KG/h
设引射系数为z，二、四抽流量分别为x，y 则
结论
当供热量都是1kg/h时，使用二抽供热，使用三抽供热，使用二四抽供热经济性的影响是：
二抽供热导致汽轮机少做功
三抽供热导致汽轮机少做功
每1kg供热量，使用三抽供热要比二抽供热节省
若三抽供热全天使用24t，则折算成1t/h，则一天相比二抽节约电量
目前售电煤耗325g/kwh，则一天可节约燃煤
二、四抽供热时导致汽轮机少做功
当引射系数=1时，x=y=0.472kg/h，供热导致少做功
当引射系数≈0时，x≈0.964kg/h，供热导致少做功
3、例如现在供热量需要:1KG/h，180℃，0.9Mpa的压力，2784.66KJ/KG （温度大于175都就是过热蒸汽）
二段抽汽额定参数：324.9℃，3.921Mpa，3029.28KJ/KG
三段抽汽额定参数：437.8℃，1.836Mpa，3331.95KJ/KG
四段抽汽额定参数：348℃，0.9717Mpa，3153.31KJ/KG
凝补水作为减温水，热量是：（20℃）83.6KJ/KG
根据质量、能量守恒定律，当需要1KG/h，180℃，0.9Mpa抽汽时，
二段抽汽量分别是：
3029.28x+（1-x）83.6= 2784.66 →x=0.917KG/h，减温水=0.083KG/h
三段抽汽量分别是：0.8315KG/h，减温水=0.1685KG/h。
使用供热匹配器后，引射系数达1时，二抽、四抽流量分别为：
0.449KG/h，0.449KG/h，减温水量0.1KG/h
设引射系数为z，二、四抽流量分别为x，y 则
结论
当供热量都是1kg/h时，使用二抽供热，使用三抽供热，使用二四抽供热经济性的影响是：
二抽供热导致汽轮机少做功
三抽供热导致汽轮机少做功
每1kg供热量，使用三抽供热要比二抽供热节省
若三抽供热全天使用24t，则折算成1t/h，则一天相比二抽节约电量
目前售电煤耗325g/kwh，则一天可节约燃煤
二、四抽供热时导致汽轮机少做功
当引射系数=1时，x=y=0.449kg/h，供热导致少做功
当引射系数≈0时，x≈0.9169kg/h，供热导致少做功
当引射系数≈0时，y≈0.88 kg/h，供热导致少做功≈485.5418kj/h正常运行很难实现四抽单独供热的，参数满足不了用户要求，只能跟其他段联合供热。
三、结束语
通过以上三个数据的计算总结得出：即无论引射系数为多少，二四抽供热经济性都低于三抽供热。
若关闭憋气阀，二四抽供热经济性甚至低于二抽供热。
即，同样供热量情况下：
1、三抽供热对汽轮机做功影响最少，二抽供热对汽轮机做功影响最大，在不关闭憋气阀情况下，二四抽供热对汽轮机出力影响介于三抽与二抽供热之间。
2、通过以上数据得知加大减温水，降低供热温度对煤耗的影响很小，供热温度降低导致各段供热对汽轮机少做功逐步降低。
（供热温度由250度降至180度，节约煤耗由0.49t/d降至0.464t/d）
3、三四抽供热经济性最好，平常供热三四抽尽量多带，二抽进行辅助调整来满足热用户的要求。
4、若三抽供热全天使用24t，则折算成1t/h，一天可以省煤约0.5吨，按三抽最大供热量算可以省数十吨以上媒量。
参考文献： [1] 李静，陈海平，石维柱等．抽汽压损对机组热经济性影响计算方法研究[J]．汽轮机技术，2008，50(3)：173—175．
【2] 楼可炜，王培红．不同工况下喷水减温对机组效率影响的分析 [J]．机电信息，2004，19(79)：30—32．
[3] 吴正勇，王培红．加热器端差对机组经济性影响的通用计算模型[J]．汽轮机技术，2008，50(3)：226—229．
[4] 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1994。
