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蒸汽终参数对电厂热经济性的影响分析

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:在决定热经济性的蒸汽参数——初压力、初温度和排汽压力中,排汽压力对热经济性的影响最大。图2-6不同排汽压力的蒸汽循环T-s图降低排汽压力是提高蒸汽动力设备热经济性的主要方法之一。(二)降低蒸汽终参数的限制降低蒸汽终参数受到自然和技术两方面的限制。显然,只有全厂的净增功率达到最大值时,热经济性才是最好的。其实质是在不同负荷和季节时合理调整循环水泵的运行台数,保持运行的经济性。

蒸汽终参数对电厂热经济性的影响分析

(一)蒸汽终参数pc对循环效率的影响

蒸汽终参数是指凝汽式汽轮机的排汽压力pc和排汽温度tc。凝汽式汽轮机的排汽由于都是湿饱和蒸汽,其压力和温度为一一对应关系,通常蒸汽终参数的数值只要标明其中一个就可。

如图2-6所示,降低汽轮机排汽压力pc将使循环放热过程的平均温度显著降低,大幅提高循环热效率。在决定热经济性的蒸汽参数——初压力、初温度和排汽压力中,排汽压力对热经济性的影响最大。一般排汽温度每降低10℃,理想蒸汽循环热效率可提高约1.36%。

图2-6 不同排汽压力的蒸汽循环T-s图

降低排汽压力是提高蒸汽动力设备热经济性的主要方法之一。因为pc降低,ηt将会升高,但降低pc对ηri却是不利的。因为pc越低,排汽比体积越大,如pc由5kPa降至4kPa,排汽比体积将增加23%,在末级余速损失一定的条件下,就必须采用更长的末级叶片或多个排汽口,这将增加汽轮机成本。如果末级排汽面积一定,则排汽余速损失会增大,相应汽轮机相对内效率会降低较多。

一般而言,随着pc降低,实际内功Wi增加。当pc降至某一数值时,达到极限背压或极限真空,之后再继续降低pc,实际内功Wi则不会增加反而减小,ηt也不会增加。因此,只有在极限背压以上的条件下,才能认为降低汽轮机终参数pc可以提高ηt

(二)降低蒸汽终参数的限制

降低蒸汽终参数受到自然和技术两方面的限制。

汽轮机背压pc的降低,取决于凝汽器中排汽凝结温度tc的降低。已知

(www.xing528.com)

式中 Δt——冷却水进出口温差,℃;

t1、t2——冷却水进、出口温度,℃;

δt——凝汽器传热端差,℃。

由式(2-1)可知,自然水温即冷却水进口温度t1是降低背压pc的理论限制,而冷却水量不可能无限多,凝汽器面积也不可能无限大,因此Δt和δt必然存在,它们是降低pc的技术限制。

我国大型机组pc目前一般为0.0049~0.0054MPa。

(三)凝汽器运行的最佳真空

在发电厂运行中,最佳真空是指发电厂净燃料消耗为最小值时对应的凝汽器工作压力。汽轮机在运行中,应尽可能使排汽压力接近最佳真空。为此,需要定期进行热力试验,以确定凝汽器在不同进水温度、不同进汽量时的最佳真空及其相应的冷却水系统运行方式。

图2-7所示为最佳运行真空。当t1一定、汽轮机排汽量即Dc不变时,排汽压力只与凝汽器冷却水量G有关。当G增加,汽轮机因排汽压力降低而增加功率ΔPel,同时循环水泵耗功也将增加ΔPpu。显然,只有全厂的净增功率(ΔP=ΔPel-ΔPpu)达到最大值时,热经济性才是最好的。理论上运行的最佳真空,是与净增功率相对应的。实际上凝汽器的最佳真空需根据负荷、季节等情况来确定。其实质是在不同负荷和季节时合理调整循环水泵的运行台数,保持运行的经济性。

图2-7 最佳运行真空

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