利用等效热降法分析机组加热器端差对经济性的影响

利用等效热降法分析机组加热器端差对经济性的影响利用等效热降法分析机组加热器端差对经济性的影响 郭建伟 佳木斯第二发电厂 黑龙江 佳木斯 154008 摘要 摘要 利用等效热降法简捷 方便和准确的特点 定性 定量的分析加热器端差增大对机组经济运行 的影响 并提出了控制措施 关键词关键词 等效热降法 加热器端差 经济性 在火力发电厂生产过程中 除了锅炉 汽轮机 发电机三大主机起着主导作用外 加热器是汽轮 机最重要的辅助设备之一 是汽机车间热力系统中不可缺少的环节 加热器端差的存在和变化虽然没 有发生直接明显的热损失 但是增加了热交换的不可逆性 产生冷源损失降低了机组的热经济性 加 热器端差是衡量加热器传热效果及经济运行的重要指标 分析加热器端差对机组经济性的影响在以往的热力系统常规计算中 必须进行整个的热力系统的 全面热力计算 热力系统中影响热经济性的任何变化都将导致各加热器的抽汽量和汽轮机总热耗量发 生变化 计算就得从头开始 而等效热降法是基于热力学的热功转换原理 考虑到设备质量 热力系 统结构和参数的特点 经过严密地理论推演 导出热力分析参量 HJ及 j等 等效热降法就是用这些 参量研究热工转换及能量利用的一种方法 它以汽轮机进汽量保持不变为前提条件 仅用局部运算代 替整个系统的复杂计算 只对局部变化进行分析 避免了热力系统一般计算方法的缺点 现以等效热降法分析佳木斯第二发电厂 51 50 3 型汽轮机组各加热器端差变化对经济性的影响 进行试验分析时 No1 低压加热器疏水泵停运 其疏水回凝汽器 No1 No4 为低压加热器 对应的抽 汽为 1 4 级抽汽 No5 为除氧器 对应的抽汽为 5 级抽汽 No6 No7 为高加 对应的抽汽为 6 7 级 抽汽 1 定量计算的相关数据 定量计算的相关数据 佳木斯第二发电厂 1 2 机组为 50MW 纯凝机组 其设计主要参数如下 1 1 主蒸汽和抽汽焓 kJ kg h0 3475 3 h1 2485 996 h2 2640 489 h3 2766 219 h4 2867 958 h5 3013 659 h6 3101 37 h7 3232 838 hn 2275 36 hs4 630 867 hgs 957 27 hs5 609 933 hsf4 411 0625 hj j 1 2 7 No1 No7 加热器抽汽比焓 kJ kg hgs 给水比焓 kJ kg hs4 No4 加热器疏水焓 kJ kg hn 汽缸排汽比焓 kJ kg hs5 除氧器出水焓 kJ kg hsf 轴封加热器疏水焓 kJ kg 1 2 门杆漏汽及其轴封漏汽焓 kJ kg 高压前轴封漏汽 hf6 3 1 3434 56 门杆漏汽 hf1 3475 296 轴封供汽 hf0 2747 46 1 3 加热器和除氧器的水焓升 kJ kg 1 122 3 2 129 67 3 103 7 4 90 14 5 57 02 6 157 38 7 132 93 j依次为 No1 No4 低加和 No6 No7 高加的水焓升 5为除氧器的水焓升 1 4 疏水放热量 kJ kg 2 129 67 3 103 71 4 90 14 5 75 32 6 41 868 7 157 38 j j 2 3 4 5 6 7 依次为对应加热器的 1kg 疏水到下一级加热器的放热量 1 5 抽汽器放热量 给水泵焓升 kJ kg q1 2177 47 q2 2203 47 q3 2222 77 q4 2237 09 q5 2574 882 q6 2392 55 q7 2366 23 17 99 qj j 1 2 7 为抽汽在 No1 No7 加热器中的放热量 给水泵焓升 1 6 各级抽汽系数及凝结水系数计算值 7 0 05736 6 0 04604 5 0 06314 4 0 03526 3 0 03136 2 0 04636 1 0 02831 h 0 86424 j为对应加热器的抽汽系数 h为 No4 低加出口凝结水系数 1 7 各漏汽 用汽系数 汽轮机进汽量计算值为 190 04t h 轴封一次漏汽系数 f6 0 00353 轴封二次漏汽系数 f3 0 0059987 轴封三次漏汽系数 f1 0 01526 门杆漏汽系数 fm 0 00684 轴封供汽系数 f0 0 002736 2 计算各级抽汽的等效热降 计算各级抽汽的等效热降 kJ kgkJ kg 和加热器抽汽效率 和加热器抽汽效率 H1 h1 hn 2485 996 2275 36 210 636 kJ kg 1 H1 q1 210 636 2177 47 0 09673 H2 h2 hn 1 1 2640 489 2275 36 122 3 0 09673 353 3 kJ kg 2 H2 q2 353 3 2203 47 0 16034 H3 h3 h2 H2 2 2 2766 219 2640 489 353 3 129 67 0 16034 458 2387 kJ kg 3 H3 q3 458 2387 2222 77 0 206156 H4 h4 h3 H3 3 3 2867 958 2766 219 458 2387 103 71 0 206156 538 596 kJ kg 4 H4 q4 538 596 2237 09 0 240757 H5 h5 h2 H2 2 2 3 3 4 4 3013 659 2640 489 353 3 129 67 0 16034 103 7 0 206156 90 14 0 240757 662 5972 kJ kg 5 H5 q5 662 5972 2574 882 0 257331 H6 h6 h5 H5 5 5 3101 372 3013 659 662 5972 75 32 0 257331 730 928 kJ kg 6 H6 q6 728 564 2392 55 0 305502 H7 h7 h6 H6 6 6 3232 838 3101 372 730 928 17 99 41 868 0 305502 867 5933 kJ kg 7 H7 q7 867 5933 2366 23 0 366594 3 计算附加损失及装置效率计算附加损失及装置效率 3 1 计算附加损失 3 1 1 轴封供汽损失 f0 f0 hf0 5 1 1 2 2 3 3 4 4 0 002736 2747 46 0 257331 122 3 0 09673 129 67 0 16034 103 7 0 206156 90 14 0 240757 2 141491 kJ kg 3 1 2 门杆漏汽损失 fm fm hf1 hn hf1 h5 5 h5 hn 0 00684 3434 56 2275 36 3434 56 3013 659 0 257331 3013 659 2275 36 2 345049 kJ kg 3 1 3 轴封一次漏汽损失 f6 f6 hf6 hn hf6 h6 6 h6 hn 0 00353 3434 56 2275 36 3434 56 3101 372 0 305502 3101 372 2275 36 2 353634 kJ kg 3 1 4 轴封二次漏汽损失 f3 f3 hf3 hn hf3 h3 3 h3 hn 0 0059987 3434 56 2275 36 3434 56 2766 219 0 206156 2766 219 2275 36 3 18266 kJ kg 3 1 5 轴封三次漏汽损失 f1 f1 hf1 hn hf1 h1 1 h1 hn 0 01526 3434 56 2275 36 3434 56 2485 996 0 09673 2485 996 2275 36 13 07485 kJ kg 3 1 6 泵功损失 p 1 6 17 99 1 0 305502 12 49402 kJ kg 3 2 损失总和 f f0 fm f6 f3 f1 p 2 141491 2 345049 2 353634 3 18266 13 07485 12 49402 35 59171 kJ kg 3 3 计算装置效率 3 3 1 机组的毛等效热降 Hm h0 hn r r 3475 3 2275 36 122 3 0 09673 129 67 0 16034 103 7 0 206156 90 14 0 240757 57 02 0 257331 157 38 0 305502 132 93 0 366594 1012 754 kJ kg 3 3 2 机组的净等效热降 H Hm f 1012 754 35 59171 977 1622 kJ kg 3 3 3 机组的循环吸热量 Q h0 hgs 3475 3 957 27 2518 03 kJ kg 3 3 4 装置效率 i H Q 977 1622 2518 03 0 388066 4 机组的标准煤耗率 机组的标准煤耗率 设发电机效率 g 0 97 机械效率 m 0 98 管道效率 t 0 99 锅炉效率 b 0 88 bn q Qnet i g m t b 3600 29310 0 388066 0 97 0 98 0 99 0 88 382 1776 g kw h 5 假设加热器增大的端差假设加热器增大的端差 为为 10kJ kg10kJ kg 分别计算各加热器端差增大对装置经济性的影响 分别计算各加热器端差增大对装置经济性的影响 5 1 No7 加热器端差增大 10kJ kg 计算对装置经济性的影响 5 1 1 蒸汽等效热降增加 H 7 0 366594 10 3 66594 kJ kg 5 1 2 循环吸热量变化 Q 10 kJ kg 5 1 3 装置效率相对降低 i Q i H H H 0 388066 10 3 66594 977 1622 3 66594 0 0002189 5 1 4 装置标准煤耗率增加 bn i bn 0 0002189 382 1776 0 083664 g kw h 5 2 No6 加热器端差增大 10kJ kg 计算对装置经济性的影响 5 2 1 新蒸汽等效热降减少 H 1 7 7 6 q7 q7 10 1 0 05736 0 366594 0 305502 2366 23 2366 23 10 0 573461 kJ kg 5 2 2 装置效率相对降低 i H H H 0 573461 977 1622 0 573461 0 0005872 5 2 3 装置标准煤耗率增加 bn i bn 0 0005872 382 1776 0 224418 g kw h 5 3 No4 加热器端差增大 10kJ kg 计算对装置经济性的影响 5 3 1 新蒸汽等效热降减少 H h 5 4 q5 q5 0 86424 10 0 257331 0 240757 2574 882 2574 882 10 0 14268 kJ kg 5 3 2 装置效率相对降低 i H H H 0 14268 997 1622 0 14268 0 000146 5 3 3 装置标准煤耗率增加 bn i bn 0 000146 382 1776 0 055813 g kw h 5 4 No3 加热器端差增大 10kJ kg 计算对装置经济性的影响 5 4 1 新蒸汽等效热降减少 H h 4 3 0 86424 10 0 240757 0 206156 0 29904 kJ kg 5 4 2 装置效率相对降低 i H H H 0 29904 977 1622 0 29904 0 000306 装置标准煤耗率增加 bn i bn 0 000306 382 1776 0 11699 g kw h 5 5 No2 加热器端差增大 10kJ kg 计算对装置经济性的影响 5 5 1 新蒸汽等效热降减少 H h 3 2 0 86424 10 0 206156 0 16034 0 39596 kJ kg 5 5 2 装置效率相对降低 i H H H 0 39596 977 1622 0 39596 0 000405 5 5 3 装置标准煤耗率增加 bn i bn 0 000405 382 1776 0 155 g kw h 5 6 No1 加热器端差增大 10kJ kg 计算对装置经济性的影响 5 6 1 新蒸汽等效热降减少 H h 2 1 0 86424 10 0 16034 0 09673 0 5497 kJ kg 5 6 2 装置效率相对降低 i H H H 0 5497 977 1622 0 5497 0 00056286 5 6 3 装置标准煤耗率增加 bn i bn 0 00056286 382 1776 0 215 g kw h 6 各加热器端差对装置经济性的影响各加热器端差对装置经济性的影响 加热器端差增加 1 装置标准煤耗率的上升值见