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文档简介

1、大型机组定压与滑压运行的经济性比较分类号郑州电力高等专专科学校毕 业 设 计计(论 文)题目大型机组定定压与滑压运运行的经济性性比较 并列英文题目目The eeconommic coompariison oof connstantt presssure and sslidinng preessuree operrationn for largee unitt 系部动力工程系系专 业火电厂集控控运行姓 名郭登攀班 级集控09011 指导教师李丽丽萍 职职 称称副教授论文报告提交日日期 20112.06 郑州电力高等专专科学校摘要本课题先描述了了2011年年的电力供需需形势,涉及及到电厂的节节能减

2、排,然然后引入了“等效热降理理论”。重点讨论论了用等效热热降的方法给给予定量分析析和计算。然后用该方法对对大型机组的的定压调节和和滑压调节进进行定量分析析,比较它们们的经济性,确确定了型机组组在同负荷下下滑压运行比比定压运行时时的经济性要要高。关键词: 定压压运行 滑压压运行 经济性 比较较AbstracctThis toopic ddescriibes tthe 20011 yeear off poweer suppply aand deemand situaation, invoolvingg poweer plaant ennergy-savinng emiissionn reduuct

3、ionn, andd thenn intrroducees eqquivallent hheat ddrop ttheoryy. Foocusedd on qquantiitativve anaalysiss and calcuulatioon of equivvalentt heatt dropp methhod. And theen usee thiss methhod too slidde larrge unnits oof preessuree and presssure oof a qquantiitativve anaalysiss, commparisson off theiir

4、 ecoonomy, slidding ppressuure opperatiion deetermiines tthe tyype off unitt in tthe saame looad thhan thhe connstantt presssure of thhe runnning of thhe ecoonomy to hiigh. Keyyword:Consttant ppressuure reegulattion Slidiing-prressurre reggulatiion Of eeconommic RRelatiively 目录TOC o 1-3 h u HYPERLIN

5、K l _Toc10690 一.前言 PAGEREF _Toc10690 1 HYPERLINK l _Toc8433 1.1 20111年电力供供需形势 PAGEREF _Toc8433 1 HYPERLINK l _Toc24715 1.2 电厂节节能理论与措措施 PAGEREF _Toc24715 1 HYPERLINK l _Toc8316 1.3 本课题题研究思路与与意义 PAGEREF _Toc8316 3 HYPERLINK l _Toc23006 二.等效热降的的理论基础 PAGEREF _Toc23006 4 HYPERLINK l _Toc8650 2.1 等效热热降的概念

6、 PAGEREF _Toc8650 4 HYPERLINK l _Toc3772 2.1.1 概概述 PAGEREF _Toc3772 4 HYPERLINK l _Toc22260 2.1.2 等等效热降的概概念 PAGEREF _Toc22260 5 HYPERLINK l _Toc31118 2.1.3 计计算符号和公公式的规定 PAGEREF _Toc31118 6 HYPERLINK l _Toc26284 2.2 抽汽等等效热降 PAGEREF _Toc26284 8 HYPERLINK l _Toc3203 2.3 等效热热降之间的关关系 PAGEREF _Toc3203 11

7、HYPERLINK l _Toc20378 2.3.1疏水水放流式加热热器与其后相相邻加热器之之间的等效关关系 PAGEREF _Toc20378 11 HYPERLINK l _Toc13296 2.3.2 汇汇集式加热器器之间的等效效热降关系 PAGEREF _Toc13296 13 HYPERLINK l _Toc23501 2.4 等效热热降的应用 PAGEREF _Toc23501 14 HYPERLINK l _Toc3214 2.4.1内、外外纯热量出入入热力系统 PAGEREF _Toc3214 16 HYPERLINK l _Toc19567 2.4.2携带带工质的内外外热源

8、进入热热系统 PAGEREF _Toc19567 16 HYPERLINK l _Toc29901 2.4.3带工工质的热量出出系统 PAGEREF _Toc29901 17 HYPERLINK l _Toc11366 2.5再热机组组的等效热降降 PAGEREF _Toc11366 18 HYPERLINK l _Toc25118 2.5.1概述述 PAGEREF _Toc25118 18 HYPERLINK l _Toc4621 2.5.2定热热量抽汽等效效热降 PAGEREF _Toc4621 19 HYPERLINK l _Toc31726 2.5.3定热热量新蒸汽等等效热降 PAGE

9、REF _Toc31726 20 HYPERLINK l _Toc19061 2.5.4定热热量等效热降降应用特点 PAGEREF _Toc19061 20 HYPERLINK l _Toc3791 2.5.5变热热量等效热降降 PAGEREF _Toc3791 23 HYPERLINK l _Toc29854 2.5.6等效效热降的条件件 PAGEREF _Toc29854 24 HYPERLINK l _Toc8843 2.5.7等效效热降应用的的基本法则 PAGEREF _Toc8843 24 HYPERLINK l _Toc21227 三.定压与滑压压运行方式比比较 PAGEREF _

10、Toc21227 25 HYPERLINK l _Toc19140 3.1定压运行行 PAGEREF _Toc19140 25 HYPERLINK l _Toc25083 3.2滑压运行行 PAGEREF _Toc25083 26 HYPERLINK l _Toc4870 3.2.1滑压压运行的分类类 PAGEREF _Toc4870 26 HYPERLINK l _Toc772 3.2.2滑压压运行的特点点 PAGEREF _Toc772 27 HYPERLINK l _Toc13338 四.定压与滑压压运行计算 PAGEREF _Toc13338 29 HYPERLINK l _Toc15

11、960 4.1定压运行行计算 PAGEREF _Toc15960 30 HYPERLINK l _Toc9489 4.1.1热力力系统简捷计计算 PAGEREF _Toc9489 30 HYPERLINK l _Toc1723 4.1.2机组组的等效热降降计算 PAGEREF _Toc1723 33 HYPERLINK l _Toc28079 4.2 滑压运运行计算 PAGEREF _Toc28079 35 HYPERLINK l _Toc27821 4.2.1热力力系统简捷计计算 PAGEREF _Toc27821 35 HYPERLINK l _Toc3350 4.2.2机组组的等效热降降

12、计算 PAGEREF _Toc3350 38 HYPERLINK l _Toc26847 五.结论 PAGEREF _Toc26847 400 HYPERLINK l _Toc7908 六.结束语 PAGEREF _Toc7908 441 HYPERLINK l _Toc24422 七.参考文献 PAGEREF _Toc24422 42 HYPERLINK l _Toc31262 八.附录 PAGEREF _Toc31262 433 PAGE 56一.前言1.1 20111年电力供供需形势 2011年,全全国全社会用用电量平稳较较快增长,发发电装机容量量继续增加,结结构调整加快快,装备技术术水

13、平进一步步提高,节能能减排取得新新进展,全国国电力供需总总体平衡偏紧紧。在用电需求快速速增长的情况况下,由于水水电来水偏枯枯、电煤供应应紧张、火电电企业大面积积亏损、跨省省(区)跨区区域通道能力力不足、体制制机制不畅等等问题,部分分地区、部分分时段缺电比比较严重,全全国共有244省级电网相相继缺电,最最大电力缺口口超过30000万千瓦,其其中重庆、浙浙江、广东等等地既缺少本本地电源,又又没有新增跨跨省(区)跨跨区域通道能能力,电力供供应存在着硬硬缺口。通过过采取跨区域域跨省(区)电电力支援、加加强需求侧管管理和实施有有序用电等多多种措施,有有效缓解了电电力供需矛盾盾,保障了经经济社会平稳稳健康

14、发展。1.2 电厂节节能理论与措措施 合理安安排运行方式式,尽量达到到机炉负荷的的匹配。以保保证机组的安安全稳定运行行,为节约能能源提供基础础和前提。 在主汽汽温度和主汽汽压力控制方方面,锅炉值值班员要求及及时 调整,通通过合理的安安排吹灰器的的投入顺序及及时间,改变变上下层给 粉机投入方方式以及给粉粉机转速, 最大限度的的降低受热面面吹灰对汽 温的影响,使使机组始终保保持高参数运运行,提高机机组经济性。 在制粉粉系统的参数数控制方面,需需要按照制定定的锅炉制制 粉系统运运行参数调整整的相关规定定 ,根据据不同的煤种种,合理控制制 磨煤机出出口和一次风风温,在保证证安全的前提提下,通过提提高磨

15、煤机 出口温度和和二次风温度度,缩短煤粉粉燃烧前的预预热时间,使使煤粉燃 烧烧更加完全,有有效的降低煤煤粉的不完全全燃烧损失,达达到降低动力力煤消耗的目目的。 加强煤煤质延伸管理理,监督料场场原煤取样、料料场进料、消消耗情况的统统计工作,在在煤质偏离设设计煤种偏差差较大时,能能够及时沟通通使其掌握入入炉煤质情况况,以便采取取相应的调整整方案,保证证锅炉燃烧的的稳定。 对燃烧烧、调风、混混风、炉温分分布进行监督督,掌握燃用用煤质对应的的磨煤机运行行小时数、粉粉位变化幅度度,以及煤气气火嘴的投入入数量变化,锅锅炉尾部受热热面的烟温变变化,判断炉炉管积灰情况况,炉膛出口口烟温变化及及减温水量增增减判

16、断水冷冷壁沾污程度度, 督促岗岗位吹灰除焦焦,提高锅炉炉热效率。 定期进进行锅炉效率率监测,用以以指导锅炉的的燃烧调整。每每月进行锅炉炉效率监测,主主要监测:主主汽温度、压压力、流量,给给水温度、压压力、流量,炉炉膛氧量、排排烟温度、空空预器入口烟烟温、飞灰含含碳量,炉渣渣含碳量。 受动力力煤采购的影影响,锅炉燃燃用煤种与设设计煤种偏差差较大,要求求按照制定的的不同煤种、不不同工况下的的燃烧调整方方案,根据煤煤质分析报告告,及时对锅锅炉一二次风风配比进行调调整,缓解锅锅炉受热面的的结焦,提高高锅炉效率;其次,通过过合理的二次次风配比, 优化锅炉的的燃烧工况,降降低排烟损失失和飞灰可燃燃物损失,

17、使使锅炉的热经经济性提高,煤煤耗相对降低低。 针对外外部因素造成成机组发电负负荷低,各项项参数无法达达到额定工况况降低经济性性。需要通过过查阅机组设设计资料,结结合往年机组组运行参数,制制定不同负荷荷下的最优运运行参数,并并将这些参数数绘制成负荷荷对应曲线,为为运行人员操操作调整提供供依据,最大大限度的提高高机组的经济济性,从而降降低机组的燃燃煤消耗。 在全厂厂范围内继续续有效的开展展节水工作。1.3 本课题题研究思路与与意义本课题先描述了了2011年年的电力供需需形势,涉及及到电厂的节节能减排,然然后引入了“等效热降理理论”,并着重介介绍了等效热热降的概念、抽抽汽等效热降降等效热降之之间的关

18、系、等等效热降的应应用、再热机机组的等效热热降等定量计计算的理论基基础知识。通过定量分析研研究热力系统统的经济性问问题,然后用用该方法对大大型机组的定定压调节和滑滑压调节进行行分析,比较较它们的经济济性。确定了了型机组在同同负荷下滑压压运行比定压压运行时的经经济性要高。能源是人类社会会赖以生存和和发展的重要要物质基础。近近年来,我国国的资源环境境问题日益突突出,节能减减排形式十分分严峻。本课课题的研究,对对电厂的节能能减排有着重重要的指导意意义。二.等效热降的的理论基础2.1 等效热热降的概念 2.1.11 概述等效热降法是基基于热力学的的热工转换原原理,考虑到到设备质量、热热力系统结构构和参

19、数的特特点,经过严严密地理论推推演,导出几几个热力分析析参量j及等,用以研研究热工转换换及能量利用用程度的一种种方法。等效效热降法即可可用于整体热热力系统的计计算,也可用用于热力系统统的局部分析析定量,它基本属于能能量转换热平平衡法。但是是,它摒弃了了常规计算的的缺点,不需需要全盘重新新计算就能查查明系统变化化后的热经济济性,即用简简捷的局部运运算代替整个个系统的繁杂杂计算。等效热降法主要要用来分析蒸蒸汽动力装置置和热力系统统。在火电厂厂设计中,这这一方法可以以论证方案的的技术经济性性,探讨热力力系统和设备备中各种因素素的影响以及及局部变动后后的经济效益益,是热力工工程和热力系系统优化设计计的

20、有力工具具。用等效热热降分析运行行电厂的技术术改造,尤其其是热力系统统节能技术改改造,将收到到良好效果,为为改造提供确确切的技术依依据。等效热热降法在诊断断电厂能量消消耗、查明能能量损耗的大大小、发现机机组存在缺陷陷和问题、指指出技能改造造的途径与措措施,以及评评定机组的完完善程度和挖挖掘节能潜力力等工作中将将发挥重要作作用,真正达达到热耗查定的目的的。等效热降法的特特点是:局部部运算的热工工概念清晰,与与一般热力学学完全一致,因因此,容易掌掌握应用;其其次,计算简简捷而又准确确,与真实热热力系统相符符,且无论是是手工计算或或是电子计算算机计算都很很方便。分析析问题时,这这种方法能充充分剖析事

21、物物的本质和矛矛盾,分清问问题的主次,从从而有利于问问题的正面解解决。 2.1.22 等效热降降的概念对于纯凝汽式汽汽轮机(如图图2.1)所所示,显然,11kg新蒸汽汽的做功就等等于它的热降降(即焓降) (2.1)式中 蒸汽进进汽轮机的初初焓 汽轮机排气气焓 图2.1 图22.2 对于有回热抽汽汽的汽轮机(如如图2.2所所示),1kkg的新蒸汽汽做功 = (22.2)式中 ; 抽汽汽份额; 抽汽汽做功不足系系数; 任意意抽气级的编编号; 抽汽汽级数;显然,这个做功功不是1kgg新蒸汽的简简单热降,他他比纯凝汽新新蒸汽热降小小。但是,它它与凝汽式汽汽轮机中的HH又类似,它它们都是1kkg新汽的实

22、实际做功。为为了有别于纯纯凝汽热降HH,故称这个个做功为等效效热降。等效效的数量含意意,从式(22.2)可知知,它是指回回热抽汽式汽汽轮机1kgg新蒸汽的做做功,等效于于新蒸汽直达达冷凝器的热热降。 2.1.33 计算符号号和公式的规规定为了计算方便和和统一,规定定计算公式和和符号如下: 加热器器给水焓升 加热蒸蒸气在加热器器内的放热量量 输水在在加热器中的的放热量 在整理原始数据据时,根据加加热器的类型型不同,其加加热器的,的计算规定定也各不相同同。疏水放流式加热热器的、和按下面公式式计算 汇集式加热器的的、和按下面公式式计算 2.2 抽汽等等效热降研究图中这样一一个简单的热热力系统,假假设

23、一个纯热热量q(即无无工质带入系系统)进入NNO.3加热热器中,使NNO.3得抽抽汽减少1kkg,这1kkg蒸汽称为为排挤抽汽。这这个被排挤的的抽汽中有一一部分作功到到汽轮机的出出口,另一部部分作功到后后面各抽汽口口再被抽出用用以加热给水水。 图2.4这1kg排挤抽抽汽返回汽轮轮机以及随后后在各抽汽口口上的分配,按按照热平衡方方程可计算。由于NO.3加加热器抽汽减减少1kg,在在仅有热量加加入而无工质质加入时,其其疏水也相应应减少1kgg,因而使疏疏水在NO.2加热器的的放热量减少少。这个减少少的热量应由由NO.2段段抽汽来补偿偿,其补偿量量为 式中中 即NOO.2加热器器1kg抽汽汽的放热量

24、,是排挤NO.3加热器1kg抽汽中分配到NO.2加热器中的份额。排挤抽汽继续向向后流动的份份额只有()了了。这部分蒸蒸汽膨胀做功功并凝结后,产产生相同数量量的水返回NNO.1加热热器。NO.1加热器为为了加热这部部分水,因而而抽汽量应增增加式中 NO.11加热器中11kg水的焓焓升 ; NO.11加热器中11kg抽汽的的放热量 ; 是排挤NNO.3加热热器1kg抽抽汽中,分配到NNO.1加热热器中的份额额。由于在NO.11和NO.22加热器中增增加了抽汽份份额,并产生生了作功不足足,故NO.3加热器排排挤1kg抽抽汽返回汽轮轮机的作功等等于 (22.3)这个作功称为抽抽汽的等效热热降,用符号号

25、表示。抽汽等效热降,在在抽汽减少情情况下表示11kg排挤抽抽汽作功的增增加值;反之之抽汽增加时时,则表示作作功的减少值值。显然,它它考虑了比该该抽汽压力更更低的所有抽抽汽量的变化化。抽汽效率。如同同一般效率概概念一样,是是作功与加入入热量之比。这这里排挤1kkg抽汽,需需要加入的热热量为,而排挤1kgg抽汽获得的的功为。因而而,对之比是一个个热效率的含含意,故称之之为抽汽效率率。它反映任意意抽汽能级处处热变动的程程度,和该能能级以下(由由于加入热量量引起)的一一切作功变化化。即 的计算公式的规规律是,从排排挤1kg抽抽汽的焓降中中减去某些固固定成分,因因此可归纳为为下列通式 (22.4) 式中

26、 取或者,视加热器型型式而定; 加热热器后更低压压力抽汽口脚脚码。如果j为汇集式式加热器,则则均以代之。如如果为疏水放放流式加热器器,则从以下下直到(包括括)汇集式加加热器用代替替,而在汇集集式加热器以以下,无论是是汇集式还是是疏水放流式式加热器,则则一律以代替替。各抽汽等效热降降算出后,按按作功与加热热量之比,可可得相应的抽抽汽效率 (22.5)式中和均为已知知数,故得计计算极为方便便。2.3 等效热热降之间的关关系 2.3.1疏疏水放流式加加热器与其后后相邻加热器器之间的等效效关系疏水放流式加热热器与其后相相邻加热器之之间的等效热热降关系,可用用下图所示的的两种情况进进行分析。图图中(a)

27、表表示其后相邻邻加热器是疏疏水放流式加加热器联接系系统;图(bb)表示其后后相邻加热器器是汇集式加加热器联接系统。 按照图(a),根据通式式(2.4)求等效热降降有: NNo.j NNo.j-11 No.j No.j-1 (a) (b) (2.6) (2.77)从中减去得 j -j-i=(j-j-i)-由于图(a)中中的Noj-i为疏水放放流式加热器器,其中j-i应为j-i,故Hj= (2.88)按照图(b),根根据通式求等等效热降有: =( (2.99) (2.110)从 中减去 得得=( (2.111)比较式(2.88)与式(22.11)可可知,尽管图图(a)与图图(b)中NNOj-i加加

28、热器形式不不相同,但相相邻加热器之之间的等效热热降的关系式式是相同的。由此可得出,疏水放流式加热器与其后相邻加热器(不论其加热器形式如何)之间的等效热降关系的通式为 (2.122) 它的物理理意义是,排排挤j段抽汽汽1Kg从jj到j-1的的做功为,这这1kg排挤挤抽汽到j-1后只有( )kg继续往后流动膨胀,而该处1kg排挤抽汽的等效热降为故( )kg蒸汽的做功为(),因而j级的等效热降为()与()之和。 2.3.22 汇集式加加热器之间的的等效热降关关系如图所.和.为两个汇汇集式加热器器,它们之间间的关系式可可推证如下。 No.j No.m图2.6 汇汇集式加热器器联接系统根据通式求NOOj

29、和Nom等效热降降有: 从中减去得 (2.133)它的物理意义是是,汇集加热热器j的1kkg排挤抽汽汽返回汽轮机机作功到更低低汇集加热器器m时,它仍仍具有等效热热降。而从jj到m的焓降降应减去两级级之间因抽汽汽份额增加所所减少的作功功,才是排挤挤抽汽在两级级之间的作功功,即()。两部分作作功之和就是是j对应抽汽汽级的等效热热降。应当指指出,如果jj和m汇集加加热器之间还还有另外的汇汇集加热器存存在,该式也也同样适用。公式(2.122)和(2.13)提供供了一个从已已知的等效热热降Hj-11或Hm计算的方法,它它使的计算更更为简便。2.4 等效热热降的应用内部热源利用,使使循环作功增加,其其装置

30、效率 式中 新蒸汽的的实际作功,即即新蒸汽等效效热降,; 循循环吸热量,; 内内部热源回收利用用的作功,。可知,任何内部部热源的利用,都都使装置效率得以以提高。因为为内部损失热量再次次回收利用,终将提高循环吸热的利用程度,提高热变功的份额,故而装置效率总是提高的。而外部热源利用用,若按热力力学原理分析析,这时,除除循环作功增增加外,循环环吸热量也将将增加,即外外热源被利用用的热量也是是循环吸热的的一部分,故故装置效率 式中 外部热源被利用的的热量;可知,外部热源源的利用,通通常都使装置的效率降降低。因为外部余热的品位一般般低于新蒸汽汽能级,热变功的程度度较低,余热的大部分将变变为冷源损耗,从而

31、大大增加加了损耗的冷源损失降低了装置效率。如若按外部热源源利用,按余余热利用原理理处理,其装装置效率所谓按余热利用用处理,系指指余热不利用用就废弃了,若若给予利用,则则利用一点就就回收一点。表表现在装置效效率的计算上上,就是只记记作功收益而而不计热量支支出。因而,尽尽管余热品位位较低,但毕毕竟有一部分分转变为功,所所以,这时装装置效率总是是提高的。局部定量分析时时,无论是内内部热源还是是外部热源出出入系统,都都要根据有无无工质出入系系统来分析。对无工质出入系统的热量简称“纯热量”,对有工质出入系统的热量简称“带工质的热量”纯热量出入系统,仅热量有变动,不引起系统工质总量的变化;带工质的热量出入

32、系统,不仅有热量的变化,而且系统的工质总量也将发生变化。 2.4.1内内、外纯热量出入热热力系统(1)外部热源源利用于系统统,在不变时,装置效率提高高为进入系统 ; 出系统 新蒸汽等等效热降的增量 (2)内部热源源出入系统进入系统 ; 出系统 2.4.22携带工质的内外热源进入热系统蒸汽携带热量进进入系统: 系统经济性的相相对变化为 上述讨论不仅对对适用,同样地对也适用,只只是在=时,纯热量部部分的作功等等于零,因而而在时,纯热量部部分的作功为为负值而已。 (2)热水携带热热量进入系统无论外部热水抑抑或内部热水进入系统,其方式有两两种:一种是是从主凝结水管路进入,二是从疏水管路进入,由于热水进

33、入地点不同,产生的经济效果和计算方法也不不相同。当热水从主凝结结水管路进入系统; 装置经济性的相相对变化为当热水从疏水管管路进入系统 装置经济性的相相对变化为 2.4.33带工质的热量出系统 (1)蒸汽携带热热量出系统 蒸汽携携带热量出系系统而导致装置热经济性的相相对降低为 式中(2)给水携带带热量出系统: 给水携携带热量出系系统而导致装置热经济性的相相对下降为 (3)疏水携带热热量出系统: 疏水携带热量出出系统而导致装置热经济性的相相对下 2.4.44补水地点引起的作功功差异及多种种形式的计算公式问题题由冷凝器补入改改为从除氧器补入引起作功功差异,按等等效热降定理分析析,其值为 应当指出,凡

34、有有工质进出系统,且补水水地点又在除氧器器时,若引用以以冷凝器为补补水其点的计算公式都应在该公式中增补这这项作功差异异。 2.4.55热系统辅助成分作作功损失总和新蒸汽毛等效热热降扣除热系统全部辅助成分的作作功损失,就得到到新蒸汽净等效热降,即热系统的辅助成成份,是指除了了抽汽回热加热以外的一切切附加成份。它一般包包括:门杆漏汽及其利用;抽气器用汽汽及其回收利利用;给水泵的焓升升;加热器的散热损失等等。2.5再热机组组的等效热降降 2.5.11概述再热机组热系统统,其高压缸的排汽;在流经再热器之前叫再再热冷段,经再热器加热升温后叫再热热段。由于有再热及其其吸热量的存在,给给等效热降的的计算及其

35、应应用带来了一一些不同于非非再热机组的的特点。这些些特点主要表表现于再热冷冷段及其以上上区段,在这这区间出现的的任何排挤抽抽气都将流经经再热器而吸吸热。这时将将引起两个问问题:首先,它它引起汽轮机热耗量变化,与等效效热降保持热量不变相矛盾,其其次,排挤抽汽的作功功不含加入热热量本身在汽轮机中继续作功,而且还包含含再热器增加吸热的作功。解决以上问题的的方法有两种:其一一,是定热量等效热降;其二,顺顺其自然,恢恢复循环吸热热的真实性,让让它随系统的的变化而变,这这样的等效热热降及其应用用成为再热机机组的变热量等效热降。 2.5.22定热量抽汽汽等效热降 再热冷冷段产生1kkg排挤抽汽汽,将全面流流

36、经再热器并并吸收热量 ,然后返回回汽轮机中、低低压缸继续膨膨胀作功。这这个作功可用用等效热降之之间的关系求求的,但必须须扣除再热器器吸热量的作作功。再热器器吸热量是燃燃料供给的热热量,是循环环吸热的一部部分,其作功功为,由此,冷冷段1kg排排挤的等效热热降为: 当冷段段抽汽加热器器j是疏水放放流型时 =( = (2.114) 当冷段段抽汽的加热热器j是汇集集型时 =+ (2.155式中 1kg蒸蒸汽在再热器器中的吸热量量, hzr再热热段段蒸汽焓, hzl再热冷段段蒸汽焓, 汽轮机装装置效率,有有热力系统计计算获得, m汇集式加加热器编号。 定热量抽抽汽效率是定定热量抽汽等等效热降Hjj与排挤

37、1kkg抽汽所需需热量qj之比,即 (2.166) 显然定定热量抽汽等等效热降的物物理意义,是是从再热器热热段到凝汽器器之间的1kkg排挤抽汽汽返回汽轮机机的真实作功功,也是加入入热量的真实实作功,而不不是1kg排排挤抽汽返回回汽轮机的真真实作功。用用它们求得全全部抽汽效率率的物理意义义,都将反映映加入热量转转变为功的程程度。 2.5.33定热量新蒸汽汽等效热降为了确保循环吸吸热量不变,计计算再热机组组新蒸汽等效效热降时,以以通过再热器器的工质为1kgg计算热量,即即 (2.17) 故新蒸蒸汽的毛等效效热降 (2.18) 考虑热热力系统各种种附加成份的的作功损失后后,可得净等等效热降 - (2

38、.199)由此,汽轮机的的装置效率 (2.20) 2.5.44定热量等效热降应用特点(1)有工质出出入系统的特点用定热量等效热热降进行局部部定量时,有有它的特殊性性。尽管建立立等效热降时时,已考虑到到再热机组的的特点,采取取了相应措施施,使问题得得到解决。但但是,那只是是针对纯热量量进出系统,并并未涉及有工工质出入系统统。当工质出入系统统发生在再热热前,其作功损失的计计算不同于一一般的基本法法则,有轴封蒸汽从高压缸渗出,其份额为焓值为。则该蒸汽出系系统损失作功为但这时流经再热器的工质质量减少了,再热器的吸热量也减少了,为保证装置的热耗量不变,则其作功损失为 当蒸汽携带热量量出入系统发生在在再热

39、后,这这时,由于不不引起再热器器吸热量的变变化,因而,其其计算与非再再热机组的基基本法则相同同。当有工质进入系系统并发生在再热前,有蒸汽汽进入高压缸的抽汽,其其份额为,焓值值为,则其作功损失为 综上所所述,定热量等效热降分析再热机组的特点,表现为有蒸汽从再热前进出系统上。这时,为了确保机组热热耗量不变的条件,应该引引起计算式的变化,它与非非再热机组的计算式相相比增加了一一项。(2)转换系数数在局部定量量中的应用任意热量(纯热热量)加入系系统,按等效热降原理,该热热量能获得作功为但汽轮机真实内内功变化式中 由热量引起再热器吸热量的变化,; 装置效率;则变化后,新蒸蒸汽的实际作功为而变动后定热量量

40、的新蒸汽等等效热降为 上述各式中 变化前新蒸汽的的实际作功; 变化前定热量的新蒸汽汽等效热降。由; 式中 变变化前循环的吸热量,; 变变化前定热量蒸汽等效效热降的吸热量,也是变化后的定热量新蒸汽等等效热降的吸热量。因为它们保持不变。式中 ;由以上上各式联立得 。应当注意,这时是随再热器吸热量变化而变化。即常数数。(3)经济性变变化的计算特点装置热经济性相相对变化的计计算公式为式中当作功增加加时取正值,当作功减少时取负值。 2.5.55变热量等效热降再热热段以后的的由于再热热段以后排排挤抽汽不影响通过再热器的蒸汽份额额,也就不影影响再热器的吸热量,因而,这这时变热量等效热降的计算与非再热机组一样

41、,也与定热量等效热降一样,也与定热量等效热降一样,其通式是是 再热冷段及其以以上的,根据据等效热降的定义,再热冷段及其以以上产生排挤抽汽,按前前面基础理论论的推演方法法,可以导出出该蒸汽返回回汽轮机的实际作功为 式中符号和脚码码与定热量等效热降的意义相同。应当指出,这是是蒸汽返回汽汽轮机的真实作功,它不不但包括排挤挤蒸汽所需加加入热量的真实作功,而且还还包括排挤抽汽引起再再热器吸热增加的作功功,这时它与定热量等效热降的本质区别。让自然循环吸热热量自然变动而求得的的抽汽等效热热降称之为变热量等效热降,为了有别于定热量等效热降,用符号表示。变热量抽汽效率率:变热量抽汽等等效热降与排挤抽汽所需热量之

42、比,称之为变热量抽汽汽效率,即 新蒸汽等效热降降,采用变热量抽汽效效率可导出新蒸汽等等效热降为 装置效率为 式中,这里的及及与常规系统计算的结果完全一致致。 2.5.66等效热降的的条件等效热降的计算算是以新蒸汽汽流量保持不不变为前提条条件的。此外外,在计算等等效热降时,认认为新蒸汽参参数,再热参参数,终参数数以及各抽汽汽参数均为已已知,且保持持不变,即汽汽轮机膨胀过过程线的变化化暂时不予考考虑。等效热降是抽汽汽流从j处返回汽轮机的真实作功能力,它它标志着汽轮机各抽汽口口蒸汽的能级级及位能高低。愈大,它它所处的能级就愈高,汽汽流作功能力力也就愈大。 2.5.77等效热降应应用的基本法法则对火电

43、厂的热力力设备和系统来说,无论是热量或是工质的损失,还是工质和热量利用于系系统,都将影响装置的经济性。热力设备和管道的的散热、排污以及及汽、水渗漏和取样等就属工质和热量的散失。当当然,工质损失的同时,通常总伴随有热量的损失。工质和热量利用于热系统,包括来自循环内部(简称内部)的的工质和热量,以及循循环外部(简称外部)的的工质和热量。轴封漏气、抽抽气器排气、除除氧器余汽的利用以及及给水在泵内的焓升等均均属于内部热量和工质的利用,而而外来蒸汽或热水、排污扩容蒸汽、发电电机冷却热量以及锅炉排烟余热等的利用则属属于外部热量和工质利用与系统。应当指出,从热力学角度讲内、外热源的利用,对对装置热经济性的影

44、影响是有原则性区区别的,不能能简单混为一谈的。三.定压与滑压压运行方式比比较汽轮机运行,应应保证汽轮机机在正常情况况下安全经济济运行,并保保证所需的主主蒸汽参数。所所以在汽轮机机正常运行过过程中,不可可避免地需要要进行负荷调调整,根据调调整负荷时采采用的方法不不同,一般有有两种运行方方式定压运行行和滑压运行行。3.1定压运行行定压运行就是汽汽轮机改变负负荷过程中,新新蒸汽的压力力和温度保持持不变,而改改变阀门开度度的一种运行方式。对对于采用节流流调节的汽轮轮机,通过改改变调节阀门门的开度实现现负荷改变;对于采用喷喷管调节的汽汽轮机,通过过依次开启或或关闭调节阀阀实现负荷改改变,故又称称定压运行

45、的的喷管调节。定压运行方式是是机炉分别控控制,相互牵牵连较少。在在自动化水平平较低的情况况下,与其它它运行方式相相比,这是一一种比较方便便与可靠的运运行方式。定定压运行方式式在改变负荷荷时产生节流流损失。因此此只有在基本本负荷时,定定压运行才是是最经济的。部部分负荷时完完全采用定压压运行不仅使使经济性降低低,而且也使使可靠性下降降,故随着科科学技术的发发展,机组容容量的增大,一一般采用了另另一种运行方方式滑压运行行。3.2滑压运行行滑压运行就是汽汽轮机改变负负荷过程中,调调速汽门开度度不变,保持持进汽面积不不变,而通过过锅炉调节改改变蒸汽压力力的一种运行行方式。在整整个负荷调节节过程中,蒸蒸汽

46、温度和再再热蒸汽温度度尽量保持额额定值不变,(或或力求不变),蒸蒸汽压力随着着负荷的改变变而改变,这这种运行方式式又称为变压压运行。 3.2.1滑压运行的的分类(1)纯滑压运运行。在整个个负荷变化范范围内,所有有调节阀均处处于全开位置置完全靠锅炉炉调节燃烧适适应负荷变化化。这种方法法操作简单,维维护方便,具具有较高的经经济性。但是是,从汽轮机机负荷信号输输入锅炉,到到新蒸汽压力力改变有一个个滞后,即不不能对负荷变变化快速响应应。对于中间间再热机组,由由于再热器和和冷段导汽管管的热惯性,负负荷变动时,低低压缸有明显显的功率延滞滞现象,通常常依靠高压调调速汽门动态态过开的方法法来补偿,但但此时调速

47、汽汽门已全开,没没有调节手段段,故此方式式难于适应负负荷的频繁变变动的工况。 (2)节节流滑压运行行。机组负荷荷稳定时调速速汽门不全开开,对主蒸汽汽压力有一定定的节流。当当负荷突然增增加时,立即即全开调速汽汽门,利用锅锅炉的蓄能,增增大进汽量,达达到快速增负负荷的目的。待待锅炉调整燃燃烧工况使新新汽压力升高高后,蒸汽的的做功能力已已经满足当时时负荷的要求求,然后再把把调速汽门关关小,恢复至至原来的位置置。因此,这这种方式弥补补了纯滑压运运行负荷适应应性差的缺点点。由于调速速汽门经常处处于部分开启启的状态,存存在节流损失失,在一定程程度上降低了了它的经济性性。 (3)复合合滑压运行。这这是滑压与

48、定定压相结合的的一种运行方方式。在高负负荷区保持定定压运行,在在低负荷区,一一个或两个调调节阀关闭转转入滑压运行行,而在更低低负荷区,又又进行较低压压力的定压运运行 事实上,复复合滑压运行行方式有三种种复合方式:第一,低负负荷时滑压运运行,高负荷荷时定压运行行。低负荷时时调速汽门全全开,滑压运运行,随着负负荷的增加,主主蒸汽压力增增加,待增至至额定值后,维维持主蒸汽压压力不变,过过渡到喷管调调节。第二,低低负荷时定压压运行,高负负荷时滑压运运行。低负荷荷时,蒸汽压压力维持在较较低值,作定定压运行;当当负荷增加后后,开大调速速汽门,待阀阀门全开后则则依靠锅炉提提升压力增大大负荷。第三三,高负荷和

49、和低负荷时定定压运行,中中间负荷滑压压运行。低负负荷时,在较较低压力下定定压运行,中中间负荷时,则则关闭122个调速汽门门滑压运行,高高负荷时采用用喷管调节定定压运行。复复合滑压运行行方式既具有有较高的经济济性,又具有有较强的负荷荷适应性,故故应用最广。 3.2.22滑压运行的的特点与定压运行相比比,滑压运行行具有如下特特点:(1)机组变负负荷时,由于于主蒸汽的温温度变化小,所所以部分金属属温度的变化化相应减小,从从而可以降低低部件的热应应力,延长部部件的使用寿寿命。 (2)节节流损失可以以提高低负荷荷时的经济性性,定压运行行时,负荷降降低节流损失失增加,汽轮轮机的内效率率降低,采用用滑压运行

50、时,主主蒸汽压力随随负荷的减小小而降低,但但主蒸汽温度度和再热温度度保持不变。虽虽然进入汽轮轮机的蒸汽质质量流量减少少,但容量流流量基本保持持不变,速比比焓降等也保保持不变,而而且蒸汽压力力的降低,使使湿气损失减减小,故汽轮轮机的内效率率仍可维持较较高的水平。 (3)给给水泵耗功减减少。现代大大功率汽轮机机均采用汽动动给水泵,有有些采用电动动泵的机组也也在电机和泵泵之间加装了了可无级变速速的液力耦合合器,因此,机机组若采用滑滑压运行,当当负荷降低时时,锅炉给水水流量和压力力随之减少,因因而给水泵可可以低转速运运行,从而降降低了水泵的的耗功量。 (5)调调速系统工作作稳定,并可可使机组振动动减少

51、。 (6)高高负荷区滑压压运行不经济济。当机组在在高负荷区(775%100%额定负荷)时时。由于阀门门的开度较大大,定压运行行的节流损失失不大,尤其其是喷管调节节的汽轮机,节节流损失更小小。若采用滑滑压运行,由由于新蒸汽压压力的降低,使使机组循环热热效率下降,故故此时经济性性比定压运行行运行低。四.定压与滑压压运行计算600MW机组组热力系统图图600MW机组组热力系统简简图4.1定压运行行计算4.1.1热力力系统简捷计计算 1. 根据据图中原始资资料整理热力力参数如下: 单位PMPa ,kJ/Kg 2.按简捷捷计算方法整整理原始资料料得(单位:kJ/kgg) 3.抽汽系数数计算(不考考虑加热

52、器散散热损失) 4.再热蒸汽汽份额 再热蒸汽的再再热器吸热量量 1kg新蒸汽汽的膨胀内功功 循环内功 循环吸热量 实际循环效率率 5.热经济指指标计算 (1)毛毛经济指标 汽耗量() 汽耗率 热耗率 标准煤耗率 全年标准煤耗耗量(年利用用小时n=77000) (2)半半净经济指标标汽耗量() 汽耗率 热耗率 标准煤耗率 全年标准煤耗耗量(年利用用小时n=77000) 4.1.22机组的等效效热降计算 1.抽抽汽等效热降降和抽汽效率率的计算(的单单位为:) 2.内内部热源出入入系统引起装装置热经济性性的变化 (1)给水泵焓升升,由于这个个热量加入系系统使新蒸汽汽作功增加 装置热经济性的的相对提高

53、 % (2)除氧器排气的余热回收利利用 装置热经济性的的相对提高 % 3.主主蒸汽等效热热降计算新蒸汽毛等效热热降 各种附加成分引引起的作功损损失的计算 4.新新蒸汽净等效效热降 循环吸热量 则汽轮机装置效效率为 4.2 滑压运运行计算4.2.1热力力系统简捷计计算1. 根据图中中原始资料整整理热力参数数如下: 单位PMPa ,iikkJ/Kg2.按简捷计算算方法整理原原始资料得(单位:kJJ/kg) 3.抽汽系数计计算(不考虑虑加热器散热热损失) 再热蒸汽份额 再热蒸汽的再热热器吸热量 1kg新蒸汽的的膨胀内功 循环内功 循环吸热量 实际循环效率5.热经济指标标计算(1)毛经济指指标 汽耗量

54、() 汽耗率 热耗率 标准煤耗率 全年标准煤耗耗量(年利用用小时n=77000) (2)半净经济济指标汽耗量() 汽耗率 热耗率 标准煤耗率 全年标准煤耗耗量(年利用用小时n=77000) 4.2.22机组的等效效热降计算1.抽汽等效热热降和抽汽效效率的计算(的单单位为:) 2.热源出入系系统引起装置置热经济性的的变化 (1)给给水泵焓升,由由于这个热量量加入系统使使新蒸汽作功功增加 装置热经济性的的相对提高 %(2)、除氧器器余气回收利利用 装置热经济性的的相对提高 %3.主蒸汽等效效热降计算新蒸汽毛等效热热降 各种附加成分引引起的作功损损失的计算 4.新蒸汽净等等效热降 循环吸热量 则汽轮

55、机装置效效率为 由以上的计算可可看出机组滑滑压运行调节节经济性较定定压运行调节节高五.结论通过计算分析,我我们得出的6600MW机机组在75%负荷下下,定压与滑压压运行的经济济性比较,在在同一负荷下下,由以上计计算可知:机组在滑压运运行时的效率率(0.47229)比定压压运行时(0.46773)高出0.56个百百分点;机组在滑压运运行时的净等效热降(1336.61)比定定压运行时(1308.18)的大大,并且其各种附加成成份所引起的作功功损失要比定定压少;机组在滑压运运行时(0.1555、16.3383)余热热回收利用率率高,给水泵泵的损失比定定压运行时(0.14、115.1877)的小,装装

56、置热经济性性的相对提高高较多;机组在定压运运行时(分别别为353.52、2.82、77787.677、290.79、91160.299)机组的经经济指标各参参数量:汽耗量、汽汽耗率、热耗耗率、标准煤煤耗率、全年年标准煤耗率率等比滑压运行时(347.447、2.777、77774.46、2287.688、9062278)的要大,即滑压运行行耗量小。由以上几点可知知,大型机组组在同负荷下下滑压运行比比定压运行时时的经济性要要高。六.结束语 三年的的大学生活就就快走入尾声声,我们的校校园生活就要要划上句号,心心中是无尽的的难舍与眷恋恋。从这里走走出,对我的的人生来说,将将是踏上一个个新的征程,要要把

57、所学的知知识应用到实实际工作中去去。回首三年,取得了了些许成绩,生生活中有快乐乐也有艰辛。感感谢老师三年来对我孜孜孜不倦的教教诲,对我成成长的关心和和爱护。学友情深,情情同兄妹。三三年的风风雨雨雨,我们一一同走过,充充满着关爱,给给我留下了值值得珍藏的最最美好的记忆忆。在我的十几几年求学历程程里,离不开开父母的鼓励励和支持,是是他们辛勤的的劳作,无私私的付出,为为我创造良好好的学习条件件,我才能顺顺利完成完成成学业,感激激他们一直以以来对我的抚抚养与培育。最后,我要要特别感谢李李丽萍老师。是是她在我毕业的的最后关头给给了我们巨大大的帮助与激激励,使我能能够顺利完成成毕业设计,在在此表示衷心心的

58、感激。李李老师认真负负责的工作态态度,严谨的的治学精神和和深厚的理论论水平都使我我收益匪浅。在在论文的撰写写过程中李老师给予我我很大的帮助助,帮助解决决了不少的难难点,使得论论文能够及时时完成,这里里一并表示真真诚的感谢。七.参考文献 林万超.火电电厂热系统定定量分析.西西安:西安交交通大学出版版社,19885 马芳礼.热力力系统节能分分析理论.北北京:水利电电力出版社,11992郑体宽.热力发发电厂.北京京:中国电力力出版社,22001 4.李建刚.汽汽轮机设备及及运行.北京京:中国电力力出版社,22006水蒸汽参数计算算软件;6.相关技术期期刊八.附录翻译: (一)PPowderred c

59、ooal deegree of fiinenesss to combuustionn charracterristicc inflluencee expeerimenntal sstudy. Aloong wiith ouur couuntry natioonal eeconommys ddeveloopmentt, thee coall-burnning cconsummptionn incrreasess day by daay, beecausee the coal ultimmate rreservves arre limmited, in aadditiion cooal inndu

60、strrys ddeveloopmentt relaative lag, causees thee coall-burnning ppower plantt the coal insuffficieent suupply, geneeratess elecctriciity drrops uunceassinglyy withh the coal qualiity. TThus ccausess the utiliity booiler to bee bad facedd withh the combuustionn stabbilityy, speeciallly loww loadd wi

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