提高蒸汽初参数和降低终参数对热电厂经济性的影响

[摘 要]提高矸石热电厂的经济性能减少燃料消耗，节约能源。其主要方法要从改变蒸汽初、终参数和改进循环结构进行考虑。本文主要阐述了提高初参数对热经济性的影响、降低终参数对电厂热经济性的影响等问题。

[关键词]蒸汽初参数 终参数 热电厂 经济性

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0319-01

提高矸石热电厂的经济性能减少燃料消耗，节约能源。其主要方法要从改变蒸汽初、终参数和改进循环结构进行考虑。

1、提高初参数对热经济性的影响

（1）提高初温度

在初温度提高的条件下，进入汽轮机的蒸汽比体积增大，使进汽体积流量增加。在其他条件不变时，需要加大汽轮机的高压部分叶片高度，以使漏汽损失相对减少；随着初温度的提高，汽轮机的排汽湿度减小，湿汽损失也必然降低，因此，提高蒸汽的初温度使汽轮机的内效率提高。

（2）提高初压力

从表1可以看出，随着初压力Po的提高，循环热效率会不断增加。当Po达到20MPa时循环热效率最大，再提高Po，可能使循环热效率下降。同时随着初压力的提高，循环热效率提高的幅度在下降，Po从4.0MPa提高到8.0MPa时效率增效最为明显；当声达到20MPa时，提高的相对幅度下降到了一个百分点以下。

在蒸汽初温度和排汽终参数不变的条件下，提高蒸汽初压力可能使汽轮机相对内效率下降。由于在其他条件不变时，蒸汽初压力提高了，蒸汽比体积会减小，进入汽轮机的体积流量减小，级内叶栅损失和级间漏汽损失相对增大；同时汽轮机末端由于蒸汽湿度增加造成湿汽损失加大。在机组容量不同时，提高蒸汽初压力对汽轮机相对内效率的影响程度也会不一样。机组容量越小，汽轮机相对内效率随蒸汽初压力提高而降低得越快。

（3）同时提高蒸汽初压力、初温度

同时提高蒸汽初压力、初温度，对整个循环的热效率非常有利，但对汽轮机绝对内效率的影响呈不同方向的变化。大容量汽轮机，在蒸汽初参数提高时，相对内效率降低的数值并不太大，提高蒸汽初参数可以保证设备有较高的热经济性；小容量汽轮机，因为蒸汽体积流量小，蒸汽初参数提高时，汽轮机相对内效率的降低可能超过循环热效率的提高，设备的热经济性降低。因此，这时提高蒸汽初参数反而有害，不但使设备复杂，造价提高，还要消耗更多的燃料。这就涉及到使机组效率最高的最有利初压力，从图1可以得出如下结论：机组容量不同，使机组效率下降的最有利初压力也会不同。容量越大，最有利初压力越高；在同一机组容量下，蒸汽初温度越高，初压力也越高。

为使汽轮机组有较高的绝对内效率，在汽轮机组的进汽参数与容量的配合上，必然是“高参数必须是大容量”。在具体应用中，汽轮机的蒸汽参数采用配合选择，即配合参数。配合参数是保证汽轮机排汽湿度不超过最大允许值所对应的蒸汽的初温度和初蒸汽初参数的合理选择是一项复杂的技术经济问题。由于蒸汽参数与电厂的热经济性、安全可靠性、动力设备制造成本、运行费用及产品系列等因素相关，要根据汽轮机、锅炉、给水泵、回热装置的成套设备等，统筹兼顾，综合考虑，进行全面的技术经济分析比较后加以确定。一般而言，提高蒸汽初参数而节省的燃料费用，应在规定的年限内能够补偿因参数的提高增加的设备投资费用。

2、降低终参数对电厂热经济性的影响

在蒸汽初参数一定的条件下，降低蒸汽终参数，会使循环放热过程的平均温度降低，理想循环热效率会随着排汽压力的降低而增加。

在决定热经济性的初压、初温和排汽压力中，三个参数中，排汽压力对机组热经济性影响最大。计算表明在蒸汽初参数为9.0MPa、490℃时，排汽温度每降低10℃，热效率增加3.5%。排汽压力从0.006MPa降低到0.004MPa，热效率增加2.2%。可见，排汽压力越低，工质循环的热效率就越高。在极限背压以上，随着排汽压力Po的降低热经济性是提高的。

在发电厂运行中，汽轮机末级通流截面的大小已定，它已限制了蒸汽的体积流量，在排汽压力降低至低于极限压力时，蒸汽膨胀就有一部分要在末级叶片行，它并不能增加出力，只能增大余速损失，实际上是无益的。它给我们指出真空的意义：在运行中凝汽器的真空并不一定是越高越好，只有在末级叶片极限压力以个说法才是正确的。