等效热降法分析减温水对机组经济性影响

第4 2 卷 总第2 1 4 期 山东电力技术 S H A N D O N GE L E C T R I CP O W E R 2 0 1 5 年第1 0 期 等效热降法分析减温水对机组经济性影响 郑威1 郝玉振1 丁俊齐1 刘浩2 1 国网山东省电力公司电力科学研究院 济南2 5 0 0 0 3 2 山东中实易通集团有限公司 济南2 5 0 0 0 2 摘要 运用等效热降方法 提出一种新的针对给水泵中间抽头再热减温水对机组运行经济性影响的计算方法 并与常用 计算公式进行比较 指出新方法与常用计算公式的假设条件不同 新推导的计算公式与A S M EP T C 6 2 0 0 4 中第一类修正 计算的原则保持一致 结合具体机组 给出给水泵中间抽头再热减温水对机组性能影响的算例 关键词 再热减温水 等效热降 汽轮机组 经济性能 中图分类号 T K 2 2 4文献标志码 B文章编号 1 0 0 7 9 9 0 4 2 0 1 5 1 0 0 0 4 8 0 3 I m p a c to fR e h e a tS p r a yo n0 v e r a l lU n i tE f f i c i e n c yw i t h E q u i v a l e n tE n t h a l p yD r o pM e t h o d Z H E N GW e i l H A 0Y u z h e n l D I N GJ u n q i l L I UH a 0 2 1 S t a t eG r i dS h a n d o n gE l e c t r i cP o w e rR e s e a r c hI n s t i t u t e J i n a n2 5 0 0 0 3 C h i n a 2 S h a n d o n gZ h o n g s h iY i t o n gC O L t d J i n a n2 5 0 0 0 2 C h i n a A b s t r a c t U s i n gt h ee q u i v a l e n te n t h a l p yd r o pm e t h o d an e wm e t h o df o rc a l c u l a t i n gt h ee c o n o m i ci m p a c to ff e e d w a t e rp u m p i n t e r m e d i a t et a pr e h e a ts p r a yi sp r e s e n t e d T h en e wm e t h o di sd i f f e r e n tf r o mt h ea s s u m p t i o no fc o m m o nc a l c u l a t i o nf o r m u l a T h e n e wc a l c u l a t i o nf o r m u l ai sc o n s i s t e n tw i t ht h ep r i n c i p l eo ft h ef i r s ta m e n d m e n ti nA S M EP T C 6 2 0 0 4 F i n a l l y a ne x a m p l ei s g i v e nt od e m o n s t r a t et h ei n f l u e n c eo fr e h e a ts p r a yf r o mf e e d w a t e rp u m pi n t e r m e d i a t et a po nt h ep e r f o r m a n c eo ft h eu n i t K e yw o r d s r e h e a ts p r a y e q u i v a l e n te n t h a l p yd r o p t u r b i n eu n i t e c o n o m i cp e r f o r m a n c e 0引言 从给水泵中间抽头引出的再热器减温水对机组 运行经济性影响很大 一般再热器喷水流量每增加 锅炉额定负荷的1 机组的热经济性约降低0 2 t 1 1 目前再热器减温水对机组经济性影响的定量分 析中 通常采用等效热降的方法 2 3 具体计算时多 数依据文献 1 中关于再热器喷水从给水泵抽头分 流的热力分析中的常用计算公式进行计算 1再热减温水对机组经济性影响的常用计 算公式 根据文献 1 喷水系统示意如图1 所示 图l 中 a 表示喷水从给水泵抽头分流的系 统 这时再热器喷水份额为 由于不经过高压加 热器及其产生的汽流不流经汽轮机的高压缸 故少 做功 k t t 0 h 一 r r V o 一i 岫带i 循环吸热量F 降 A Q O 芦 也 一 7 r 一 啦Q 一 r m lr20 式中 h o h z 是1k g 喷水由给水焓加热到再热冷段蒸 汽焓见 所减少的吸热量 丁 是喷水份额不流经高 t m l 加而使循环吸热增加的部分 A a r A Q 一是高压加 热器回热抽汽减少 使再热器流量加大而增加的再 热器吸热量部分 再热喷7 k 引起装置热经济性的相对降低 万方数据 第4 2 卷 总第2 1 4 期 山东电力技术 S H A N D O N GE L E C T R I CP O W E R2 0 1 5 年第1 0 期 B r i A H A Q r i 100 X H 一 H 2 再热减温水对机组经济性影响公式的重 新推导 从再热减温水对机组经济性影响的常用计算公 式的推导过程可以看出 与未投减温水前的工况相 比 投入减温水后保持除氧器出水流量不变 等效热降的计算是以新蒸汽流量保持不变为前 提条件的 基于该前提 对再热减温水对机组经济 性的影响公式重新进行推导 2 1 系统吸热量的变化 由于主汽流量不变 则通过高加的给水流量不 变 所以投再热减温水前后高加的抽汽流量不变 再 热冷段蒸汽流量份额保持不变 未投入再热减温水的系统 总吸热量为 Q I h o h 理 盯 投入再热减温水的系统 总吸热量为 Q 2 o 一 萨 o 盯 d7 p s P 6 投入再热减温水前后 总吸热量变化为 A Q o t 备 h h 式中 h o h h 卧o r O l d k 分别表示主汽焓值 给水焓 值 再热减温水焓值 再热段吸热量变化 再热冷段 蒸汽流量份额 再热减温水流量份额 a 备 一h 芦 表 示主汽流量保持不变时 将再热减温水加热到再热 蒸汽所吸收的热量 2 2 系统做功能力变化 对于未投入再热减温水的系统 做功为 H 1 h o o h 一艺加 一 兀 r l 对于投入再热减温水的系统 做功为 H 2 危0 盯一h 一 丁刀0 川I 芦 一h 芦 一 T r 7 0 一 兀 r 1r 1 投入再热减温水前后 做功变化为 日 h 一 丁r 7 7 7 r l 式中 h h 为再热蒸汽焓值 低压缸排汽焓值 硼 为通过加热器的凝结水或给水流量增加1k g r 1 引起的抽汽流量增加而带来的做功能力的下降值 理墨 矗 一h 一 丁硝 为主汽流量不变时 增加 备再 r l 热减温水份额所带来的做功能力的增加值 下硝 r l 为增加1k g 再热减温水喷水导致凝结水流量增加 1k g 而引起的低加和除氧器抽汽流量增加而带来的 做功能力的下降值 3 常用计算公式与新推导计算公式的比较 3 1 假定条件不同 两种公式推导的假定条件不同 常用计算公式 是基于除氧器出水流量保持不变进行推导的 而新 推导计算公式是基于主蒸汽流量保持不变进行推导 的 汽轮机性能试验规程A S M EP T C 6 2 0 0 4 中指出 试验结果的第一类修正计算是用试验膨胀过程线 试验汽轮机效率 规定的循环参数 试验时的轴封 漏汽量以及试验时的主蒸汽流量来计算规定热力循 环性能H 即一类修正时主蒸汽流量要保持不变 因 而新推导计算公式与目前通用的汽轮机性能计算方 法和分析方法保持一致 3 2 凝结水流量不同 投入再热减温水后 常用方法由于除氧器出水 流量保持不变 凝结水流量与未投减温水前保持一 致 新方法为了保持主蒸汽流量不变 必须从凝汽器 补入相同数量的化学除盐水 导致投入减温水后凝 结水流量增加 3 3 再热减温水比例不同 再热器喷水份额为再热器减温水流量与未投再 热减温水前的主汽流量的比值 虽然O d 与d 数值 相等 但投入减温水后的系统 常用方法中的再热器 减温水比例大于新推导方法中的系统 3 4 计算实例 某厂N 6 6 0 2 4 2 5 6 6 5 6 6 超临界6 6 0M W 中间 再热凝汽式汽轮机 采用3 台高加 1 台除氧器 4 台 低加的热力系统 3 台高加逐级自流至除氧器 4 台 低加逐级自流至凝汽器热井 1 号高加由高压缸抽汽 供汽 2 号高加由再热冷段供汽 3 号高加由中压缸 抽汽供汽 除氧器由中排供汽 5 8 号低加由低压缸 抽汽供汽 其设计工况参数如表1 所列 考虑再热减温水由给水泵中间抽头提供 喷水 份额为主汽流量l 按照文献 1 中常用公式及本 文中新推导公式进行计算 结果比较如表2 所列 同 时 查询制造厂提供的修正曲线 将再热减温水对机 组热耗率及出力的修正值也列于表2 4 9 万方数据 山东电力技术 第4 2 卷 总第2 1 4 期 S H A N D O N GE L E C T R I CP O W E R2 0 1 5 年第1 0 期 表2 再热减温水对经济性的影响比较 从计算结果来看 新推导公式所计算的装置经 济性降低值要低于常用计算公式 原因为两种公式 推导的假定条件不同 导致新方法中的再热减温水 流量与投减温水后的主汽流量的比值比常用方法 低 新推导公式计算的结果与制造厂提供的再热减 温水对机组热耗率及出力的修正结果基本一致 以N 6 6 0 2 4 2 5 6 6 5 6 6 型机组为例 运用常用计 算公式和新推导计算公式分别计算了给水泵中间抽 头再热减温水对机组经济性的影响 常用计算公式 所计算的装置经济性降低值偏大 原因为投减温水 后的系统中 再热减温水流量占比较大 新推导计算 公式运用等效热降的增加值能够计算出机组出力的 增加值 且计算结果与制造厂提供的再热减温水对 机组出力的修正结果基本一致 参考文献 1 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 1 9 9 4 2 李勤道 用等效热降法分析喷水减温对电厂经济性的影响 J 发电设备 1 9 9 7 1 1 1 1 5 4 结语 耋蹩再热器事故喷水减温对机组运行的影响口l 山东电力 技术 2 0 0 2 1 5 3 5 4 运用等效热降的方法对给水泵中间抽头再热减 温水对机组经济性影响的公式进行了重新推导 指出 两种计算方法的假定条件不同 新的计算方法与 A S M EP T C 6 2 0 0 4 中一类修正计算的原则保持一致 4 A S M EP T C 6 2 0 0 4S t e a mT u r b i n e sP e r f o r m a n c eT e s tC o d e s S 收稿日期 2 0 1 5 0 6 0 4 作者简介 郑威 1 9 8 0 男 高级工程师 主要从事工作为电厂热试与节能 上接第4 3 页 元分析和最小二乘支持向量机结 合 对燃煤锅炉的飞灰含碳量进行软测量预测 通过 电厂现场数据进行仿真 结果表明改进的核主元分 析和L S S V M 的预测模型具有更强的学习能力和泛 化能力 而且运算速度相对快 为火电厂中飞灰含碳 量的实时监测控制提供了参考依据 对提高锅炉的 效率有一定的作用 关于由穷举法得到的阈值需进 一步研究 以便得到更精确的软测量模型 参考文献 1 阎维平 梁秀俊 陈宝康 基于在线检测数据的电站锅炉效率实 时计算方法的研究 J 热能动力工程 2 0 0 1 1 6 2 7 7 7 8 2 BS c h i l k o p f AS m o l a KRM a i l e r N o n l i n e a rc o m p o n e n ta n a l y s i s a sak e r n e le i g e n v a l u ep r o b l e m J N e u r a lC o m p u t a t i o n S 0 8 9 9 7 6 6 7 1 9 9 8 l O 5 12 9 9 13 1 9 3 郑小霞 钱锋 基于P C A 和最小二乘支持向量机的软测量建模 J 系统仿真学报 2 0 0 6 1 8 3 2 1 7 2 1 9 4 L e eJM Y o oC C h o iSW e ta 1 N o n l i n e a rp r o c e s sm o n i t o r i n g u s i n gk e r n e lp r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s C h e m i c a lE n g i n e e r i n g 5 0 S c i e n c e 2 0 0 4 5 9 1 2 2 3 2 2 4 LJC a o KSC h u a WKC h o n g e ta 1 Ac o m p a r i s o no fP C A K P C Aa n dI C Af o rd i m e n s i o n a l i t yr e d u c t i o ni ns u p p o r tv e c t o rm a c h i n e J N e u r o C o m p u t i n g S 0 9 2 5 2 3