汽轮机额定背压的偏差问题和对策(蒋寻寒).pptVIP

循环水温变化幅度的影响 设计院都会重视年平均循环水温，但一般忽视冬夏季节水温的差异。实际上，这对冷端设计非常重要。 冬夏季节循环水温差异大，则显然需要设置更多的调度方式，用更多不同的水量进行细致的调整，才能良好应对。这意味着更多的循环水泵，或者为循泵设置双速电机，或者配置循环水系统为扩大单元制，设计难度较大。 如果冬夏季节循环水温差异小，则循环水系统设计、调度可以简化。 冬季循环水系统最好避免1机1泵方式运行，理由是大口径蝶阀可靠性不足，一旦循泵跳闸，则备用泵未必能成功自启，机组将因低真空跳机。胶球装置和化学监督的要求。 循环水温变化幅度的影响 - 续 长江以北的闭式循环水机组，冬、夏季循环水温差别可达30℃，最好设置4种调度方式。 南方一些机组，这个差异仅有~15℃，冬季水温不低，水量不应太小，设置2种调度方式已经足够。 如果冬、夏季节水温差别为20~25℃，则可以设置3种调度方式。比如，长江沿岸配开式循环水系统的机组。 循泵扬程富裕的情形下，可以采用双速电机；循泵扬程设置合理的条件下，设联络管可能更好。 扩大单元制例子：2机5泵配置，冬季2机3泵，夏季2机5泵；2机6泵配置，冬季2机3泵，夏季2机6泵，共4种方式。 设计余速损失较小的汽轮机，冬季循环水量可以大一些。 2机5泵配置，冬季2机3泵运行，适合排汽面积较大的汽轮机 汽轮机额定背压的偏差问题和对策 蒋 寻 寒 安徽省电力科学研究院 2012年12月 宁波 背压是极为重要的参数。设置额定背压的目的有三： ★ 优选汽轮机排汽面积，使机组投产后能耗降低。 ★ 评价汽轮机性能的必要条件。热力试验中必须进行参数修正。 ★ 和统计平均值对比，判断汽轮机冷端设备状态和运行操作水平。额定背压应能反映汽轮机的真实背压条件 设置额定背压的意义 节能降耗 任重道远 以年综合运行成本最低为目的，通过优化计算确定冷却倍率、凝汽器换热面积、循环水管径、冷却塔面积。汽轮机排汽面积不在优化范围之内。 以额定功率、年平均气象条件、循环水泵全开（高速运行）为依据，计算获得额定背压，并留工程余量。 需要指出，汽轮机排汽面积和冷端设备容量应同步变化，排汽面积增加，则应增加冷端设备容量、降低背压，反之亦然。 当前额定背压的确定方法和预约束条件 存在问题 以上的方法和流程有问题，也忽略了很多因素。 国内火电机组汽轮机额定背压数值经常偏离实际，几个应达的目的往往都没有达到，且容易对火电机组能耗评估和电厂的节能工作造成误导。 下面以一个具体的实例说明这些问题和解决方法。 这里讨论的对象限于湿冷汽轮机。 实例和说明 考虑一个配备闭式冷却水系统的机组，汽轮机额定背压5.2 kPa，记为Pn，则设计院的计算结果可能是5.1 kPa，甚至4.9kPa，留了余量。 我们从4.9 kPa开始，逐项额定背压计算流程中忽略的因素和影响。 填料热力特性是在模型塔上获得的，工作条件优于实际塔，冷却数结果偏大，因此出塔水温计算值偏低，背压结果相应至少偏低0.2 kPa。 冷却塔、凝汽器都有性能随时间正常衰退的问题，还有随时出现的侧风干扰冷却塔工作，加起来至少影响背压0.2 kPa。 年平均气象条件下，国内所有电厂都不可能全开循环水泵高速运行。和采用春、秋季节循环水调度方式相比，计算结果偏低 0.3 kPa以上。 背压高于额定值的时间长、幅度大，低于额定值的时间短、幅度小。因此，以年平均气象条件为据获得的额定背压，结果偏低。幅度一般在 0.4 kPa以上。 这些影响都可以定量计算或依据经验取值。考虑以上因素，额定背压大约为6 kPa，这才是比较真实、合理的数值，记为Pn’，和Pn差异较大。 还有，背压和汽轮机热耗的关系也非线性，背压低时，其变化对热耗的影响较小，背压6 kPa以上时，对于湿冷机组，热耗-背压修正曲线一般可以认为是直的，背压变化的影响较大。 显然，以上这些因素，对配置开式循环水系统机组的额定背压影响相对较小。对于以海水或长江作为循环水源的机组，其中多数的年平均循环水温在18℃以内，Pn’ 很容易做到4.9 kPa以内。 某型600MW 4排汽超临界汽轮机的背压修正曲线，较陡 我们还要考虑，排汽面积较大，则排汽容积流量较大时，汽轮机热耗较低；但负荷降低或背压升高时，热耗增加幅度较大，排汽容积流量较小时，热耗反而更高。因此，采用这种设计，尤其是对于腰荷机组，需要较大的冷端设备容量，能够提供足够低的额定背压，平均负荷下有足够大的排汽容积流量 在配置汽轮机排汽面积时，为了尽可能降低机组能耗，应当以平均负荷工况作为设计重点。根据国内的实际情况，可以80%负荷作为优化设计依据。 为此，汽轮机排汽面积优化配置时，需要考虑这个因素，在以100%负荷、Pn’为前提的基础上，再减少 5%左