基于火电厂汽轮机组经济性的不同运行模式分析

时间:2022-10-19 09:42:29

基于火电厂汽轮机组经济性的不同运行模式分析

【摘 要】随着我国经济的不断的发展,人们生活水平逐渐的提升,火电厂保障经济性的运行是当前发展的一个重要的方向,其能够有效的提升火电厂的经济收益,并且还能够减少资源的浪费。火电厂汽轮机组热力系统不同的运行的方式,其对于投入的成本等有着一定程度的影响,以下就主要的基于火电厂汽轮机组经济性的不同的运行模式进行探讨分析,保障其能够安全有效经济的运行。

【关键词】火电厂;汽轮机组;经济性;不同运行模式

随着我国国民经济的不断的发展,在电网当中电负荷相对于以前发生了比较大的变化,相应的最高负荷和最低负荷之间的差值也随之越来越大,导致汽轮机长期的处于低负荷运行的状态,使其热经济性得到了很大程度上的降低。汽轮机组的运行方式的调整能够对于热经济性造成最要的影响,对于节能降耗有着非常重要的作用。

1 汽轮机运行方式概况

火电机组的运行的的方式主要的有定压运行以及滑压运行方式,其中定压运行方式主要的是指汽轮发电机组在正常的运行过程中,主蒸汽压力保持相应的额定的压力,不会随着相应负荷的变化而发生变化,通常情况下,定压运行的汽轮发电机组可以采用节流配汽,也可以采用喷嘴配汽。对于相应的节流配汽的调节主要的是通过调速汽门的节流将主蒸汽的压力降低到所需要的负荷对应的压力;而其喷嘴配汽调节的过程当中,主要的是通过4个或者是8个调速汽门改变相应的进汽度,相应的节流只是在单个阀门上进行,以此来改变其负荷。在汽轮机进行滑压运行的过程当中,调节汽门全开或者是相应的开度不发生变化,根据负荷大小调节进入锅炉的燃料量、给水量以及空气量,从而使锅炉出口的相应的气压和流量会随着负荷的升降而升降,但是出口汽温就不会发生改变,所以汽轮机的进汽温度通常会维持额定的值不发生变化,而相应的进汽压和流量都会随着负荷的升降而增减,以此可以调节汽轮机的功率。相应的汽轮机的进汽压力会随着外界负荷增减而发生上下的滑动,所以被称之为滑压运行,而滑压运行又可以分为纯滑压运行的方式、节流滑压运行的方式以及复合滑压运行的方式。

2 汽轮机组热经济性指标

当前,对于火电厂的热经济性主变主要的包含了汽消耗以及热消耗。其中汽耗率主要的是指汽轮机每个小时单位出力的耗汽的量,其相应的表达公式如下所示:SR=G/N,在此公式当中SR表示的是汽耗率;G表示的是汽轮机进汽流量,其相应的单位为kg/h;N表示的是发电机相应的输出功率,其相应的单位为kW。若是一台汽轮机组是在某个进汽参数下接受全部蒸汽,并且在某个比较低压力下排除全部的蒸汽,没有给水回热和中间再热的凝汽式汽轮机或者是背压式的汽轮机,相应的汽耗率是最恰当的性能考核的指标。而热耗率主要的是指汽轮机每小时单位出力的热耗的量,对于一台带有相应的给水回热系统的电站汽轮机组,其热耗率都是重要的考核的指标,其表达式为:HR=∑(G1h1)/N,在此公式当中,HR表示的是热耗率,G1表示的是相应的质量流量,其单位为kg/h;h1表示的是焓升,其单位为kJ/kg;而∑(G1h1)表示的是输入循环的热量,其相应的值为供给系统的热量和回收的热量只差,其单位为kJ/h;而N则表示的是发电机相应的输出功率,其单位为kW。

3 不同运行方式对于火电厂汽轮机组经济性的影响

3.1 调节级相对于内效率变化的情况

根据相关的汽轮机的变工况热力计算的方式可以得出调节级相对于内效率随主蒸汽流量的相应的变化的关系。相应的滑压运行的调节级相对于内效率始终的保持在比较高的水平之上,并且相应的变化的幅度也是比较小的,相应的定压运行调节级相对于内效率会随负荷的下降而急剧的降低。这主要的是由于滑压运行的时候,相应的主蒸汽温度会保持在不变的状态,同时由于新蒸汽压力的降低,所以其容积流量基本上是保持不变的。相应的容积流量保持不变会使调节级喷嘴、动叶出口的流速也保持不变,调节级的比熔将保持不变,相应的速比也会保持不变,所以调节级的相对内效率是基本上保持不变的,和之相反的定压运行调节级相对的内效率会随着负荷的下降而急剧的降低。由于调节级熔降在整个的高压缸焓降当中占有很大的比例,因此高压缸相对于内效率的变化通常情况下,总的方向和调节级相对的内效率的变化的方向是保持一致的,定压和其滑压运行的相对的关系通常也会比较的一致。不论是定压运行还是滑压运行,高压缸的效率的变化比调节级相应的变化的幅度会更小一些,造成此种现象的主要的原因是高压缸除了调节级以外还有压力级,相应的压力级变化的程度通常情况下要比调节级小,所以导致高压缸效率变化同调节级效率的变化的相应的幅度是不完全的一样的。

3.2 给水泵耗功变化的情况

给水泵耗功独对于汽轮机的运行的经济性有着很大的影响,根据汽轮机变工况热力的计,并且结合相应的给水泵功率计算的方法,就可以得出相应的给水泵耗功睡着相应的主蒸汽流量变化的关系。在进行滑压运行的过程当中,由于蒸汽初压会随着主蒸汽流量的降低而降低,相应的给水泵出口所需要的压力也就会大大的降低,同时由于使用了相应的变速给水泵,给水泵主要的是可以通过改变转速来调节相应的功率,所以就能够有效的节约更多的功率。在进行滑压运行的过程当中,汽轮机给水泵所消耗的功率,相对来说比定压运行小得多,并且主蒸汽流量越低,相应的两者之间的差距就会越大。

3.3 各经济指标以及调节阀门压损的变化情况

各种运行方式下的调节级阀门的压损、蒸汽在再热器中的吸热量、给水泵的耗功以及热耗率等各项指标都会对火电厂汽轮机组的经济性产生一定程度的影响。在此其中相应的全开调节阀门越多,其总的阻力损失系数也就越小,相应的压力损失就会越小。根据相应的汽轮机变工况热力进行计算能够得出一段抽汽点温度会随着主蒸汽流量的变化而发生变化,其在同一负荷下滑压运行一段抽汽点温度高于定压运行。和定压运行进行比较,滑压运行一段抽汽的抽汽体积的流量会增大,相应的抽汽压损也会加大。在进行滑压运行的时候,高压加热器汽侧温度是比较高的,这样就会导致加热器金属的高温蠕变速度有效的增大,从而对于高压加热器的安全性产生不利的影响,所以在实际的操作过程中应该加倍重视。

4 总结

随着我国经济的不断的发展,火电厂也得到了快速的发展,为了保障其能够更好的运行,提升其经济效益,所以就应该科学合理的对其汽轮机组运行的模式进行调整,以此来保障其安全经济的运行,促进该行业健康快速的发展。

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