汽輪機(jī)回?zé)崞鬟\(yùn)行工況敏度分析

汽輪機(jī)回?zé)崞鬟\(yùn)行工況敏度分析

0加熱器端差對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性的影響由于各臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)采用循環(huán)回?zé)嵫h(huán)，提高機(jī)組的工作效率?，F(xiàn)在，大型機(jī)車組通常使用7.8級(jí)回?zé)岜茫謩e提供2.3個(gè)高壓換熱器、1個(gè)氧分析儀和3.4個(gè)低壓鍋爐?；?zé)崞鞯男阅軐?duì)機(jī)組的加熱和舒適度有顯著影響。采用柜式排氣流量表（ttd）和疏水流量表（dttd）進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)過程中，注重對(duì)設(shè)備端部的影響，尤其是在設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行過程中，裝置端部是駕駛員的重要監(jiān)控對(duì)象，也是評(píng)價(jià)機(jī)組節(jié)能的重要指標(biāo)。文獻(xiàn)對(duì)200MW機(jī)組加熱器節(jié)能潛力進(jìn)行診斷，文獻(xiàn)應(yīng)用等效熱降理論推導(dǎo)了加熱器端差影響熱經(jīng)濟(jì)性的通用模型，文獻(xiàn)應(yīng)用等效熱降理論對(duì)1000MW機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況行進(jìn)評(píng)價(jià)。大部分文獻(xiàn)對(duì)回?zé)峒訜崞鞫瞬畹臒峤?jīng)濟(jì)性分析多局限于額定工況，而對(duì)不同工況下加熱器端差變化影響機(jī)組能耗的(即能耗敏度)的定量評(píng)價(jià)較少。本文以1000MW濕冷機(jī)組為研究對(duì)象，研究不同工況下加熱器端差變化對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響，進(jìn)而指導(dǎo)1000MW火電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。1器和加熱器端差的能耗敏度的計(jì)算所謂敏度分析是研究與分析一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)變化對(duì)系統(tǒng)參數(shù)或周圍條件變化的敏感程度的方法，機(jī)組的熱工參數(shù)或設(shè)備性能參數(shù)變化導(dǎo)致機(jī)組能耗變化，機(jī)組的總體能耗隨熱工參數(shù)或設(shè)備性能參數(shù)的變化率稱為能耗敏度，對(duì)應(yīng)有熱耗敏度、煤耗敏度，由絕對(duì)值和相對(duì)值之分，對(duì)于回?zé)峒訜崞鲗?duì)應(yīng)加熱器出口端差和加熱器疏水端差的能耗敏度，如下式所示:式中:HR為機(jī)組熱耗率，kJ/kW·h;b為標(biāo)準(zhǔn)煤耗率，g/kW·h;x為加熱器端差(出口端差、疏水端差)，℃;ΔHRx，σHR·x為機(jī)組熱耗隨加熱器端差變化的敏度絕對(duì)值、相對(duì)值，%;Δbx，σb·x為機(jī)組煤耗隨加熱器端差變化的敏度絕對(duì)值、相對(duì)值，%?？梢娔芎拿舳鹊年P(guān)鍵是確定熱工參數(shù)或設(shè)備性能參數(shù)變化導(dǎo)致機(jī)組熱耗的變化量，煤耗的變化量，目前采用的方法主要是等效熱降理論，以定流量計(jì)算為前提，而實(shí)際機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷由調(diào)度分配，按照調(diào)度中心給定負(fù)荷調(diào)節(jié)機(jī)組的運(yùn)行方式，多為定功率運(yùn)行，因此采用定功率變工況計(jì)算，更加符合機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀況，按照汽輪機(jī)廠提供的汽輪機(jī)不同工況的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，采用機(jī)組的變工況計(jì)算，可求得各種工況下熱工參數(shù)及設(shè)備性能指標(biāo)對(duì)汽輪機(jī)熱耗的影響，進(jìn)而求得對(duì)機(jī)組發(fā)電煤耗和供電煤耗的影響，即可得到相關(guān)熱工參數(shù)和設(shè)備性能指標(biāo)的能耗敏度。21000w超越超員的回?zé)崞鞫瞬畹哪芎拿舳?.11tha工況下設(shè)計(jì)工況本文選取東方電氣集團(tuán)設(shè)計(jì)的1000MW超超臨界機(jī)組為研究對(duì)象，汽輪機(jī)回?zé)峒?jí)數(shù)8級(jí)，給水泵采用小汽輪機(jī)拖動(dòng)，給水泵效率83%，給水泵汽輪機(jī)效率81%，再熱系統(tǒng)壓降10%，一、二、三段抽汽壓損3%，其它各段抽汽壓損5%，循環(huán)水入口水溫21℃，汽輪機(jī)背壓5.1kPa,THA工況下設(shè)計(jì)參數(shù)如圖1所示，各級(jí)回?zé)峒訜崞髟O(shè)計(jì)端差如表1所示:2.21技術(shù)能耗敏度結(jié)果分析根據(jù)汽輪機(jī)組變工計(jì)算和能耗敏度計(jì)算模型，以廠家提供的THA工況數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，取鍋爐熱效率93%，管道效率99%，根據(jù)機(jī)組實(shí)際熱力試驗(yàn)廠用電率如表2所示，分別對(duì)THA、70%THA滑壓、50%THA滑壓和40%THA滑壓工況進(jìn)行機(jī)組各回?zé)峒訜崞鞫瞬钅芎拿舳确治?，得到各工況機(jī)組的加熱器端差的熱耗敏度、發(fā)電煤耗敏度和供電煤耗敏度。加熱器出口端差變化引起的能耗敏度基本呈線性關(guān)系。表3所示為加熱器出口端差增加1℃引起的能耗敏度，出口端差變化相同時(shí)，3號(hào)、2號(hào)高加的能耗敏度較大，3號(hào)高加的能耗敏度約為2號(hào)高加的1.5倍，2號(hào)高加的能耗敏度約為1號(hào)高加能耗敏度的2.5倍。各低加的能耗敏度變化不大，稍高于1號(hào)高加，說明實(shí)際運(yùn)行過程中3號(hào)、2號(hào)高加出口端差變化對(duì)機(jī)組能耗的影響大于其他加熱器。3號(hào)高加出口端差變化的能耗敏度在額定工況較大，在70%～40%工況時(shí)變化不大，表3表明3號(hào)高加出口端差增加1℃，在THA工況供電煤耗增加0.085g/kW·h，而在70%～40%工況時(shí)供電煤耗增加0.066～0.07g/kW·hㄢ2號(hào)高加出口端差變化的能耗敏度隨機(jī)組負(fù)荷變化較小，出口端差增加1℃，在70%～100%負(fù)荷時(shí)，機(jī)組供電煤耗增加0.055g/kW·h左右，在40%～50%負(fù)荷時(shí)，機(jī)組供電煤耗增加0.05g/kW·h左右。1號(hào)高加出口端差變化的能耗敏度隨機(jī)組負(fù)荷變化在低負(fù)荷時(shí)較大，在高負(fù)荷時(shí)較小，出口端差增加1℃，在70%～100%負(fù)荷時(shí)機(jī)組供電煤耗增加0.022g/kW·h左右，在40%～50%負(fù)荷時(shí)機(jī)組供電煤耗增加0.027g/kW·h左右。4號(hào)低加出口端差變化的能耗敏度隨機(jī)組負(fù)荷變化不大，出口端差增加1℃，機(jī)組供電煤耗增加0.033g/kW·h左右。3號(hào)低加出口端差變化的能耗敏度隨機(jī)組負(fù)荷變化在低負(fù)荷時(shí)較大，在高負(fù)荷時(shí)較小，出口端差增加1℃，在70%～100%負(fù)荷時(shí)機(jī)組供電煤耗增加0.026g/kW·h左右，在40%～50%負(fù)荷時(shí)機(jī)組供電煤耗增加0.031g/kW·h左右。2號(hào)低加出口端差變化的能耗敏度隨機(jī)組負(fù)荷降低而增大，出口端差增加1℃，機(jī)組供電煤耗增加0.029～0.037g/kW·h左右。1號(hào)低加出口端差變化的能耗敏度隨機(jī)組負(fù)荷降低而增大，出口端差增加1℃，機(jī)組供電煤耗增加0.03～0.035g/kW·h左右。加熱器疏水端差變化引起的能耗敏度基本呈線性關(guān)系。表4所示為加熱器疏水端差增加5℃引起的能耗敏度，可見疏水端差變化相同時(shí)，3號(hào)、2號(hào)、1號(hào)高加的能耗敏度從小到大變化，1號(hào)高加的能耗敏度約為2號(hào)高加的2倍，2號(hào)高加的能耗敏度稍高于3號(hào)高加。4號(hào)、3號(hào)、2號(hào)低加的能耗敏度也是從小到大變化，但低于高加的能耗敏度，隨機(jī)組負(fù)荷的降低，加熱器疏水端差引起的能耗敏度降低，但低加疏水端差引起的能耗敏度隨負(fù)荷變化不大，而高加在高負(fù)荷時(shí)加熱器疏水端差引起的能耗敏度較大，在低負(fù)荷時(shí)較小。表4表明，當(dāng)加熱器疏水端差增加5℃時(shí)，3號(hào)高加的供電煤耗敏度為0.015～0.024g/kW·h,2號(hào)高加的供電煤耗敏度為0.019～0.027g/kW·h,1號(hào)高加的供電煤耗敏度為0.039～0.054g/kW·h,4號(hào)低加的供電煤耗敏度為0.005g/kW·h,3號(hào)低加的供電煤耗敏度為0.012g/kW·h,2號(hào)低加的供電煤耗敏度為0.018g/kW·hㄢ3各級(jí)回?zé)峒訜崞鞫瞬钅芎拿舳确治霰疚囊詵|汽1000MW汽輪機(jī)組為研究對(duì)象，采用定功率變工況計(jì)算，對(duì)回?zé)峒訜崞鞒隹诙瞬詈褪杷瞬钸M(jìn)行敏度分析，有助于指導(dǎo)相關(guān)人員進(jìn)行節(jié)能診斷，進(jìn)一步優(yōu)化回?zé)峒訜崞鞯倪\(yùn)行，主要結(jié)論如下:(1)通過對(duì)各級(jí)回?zé)峒訜崞鞫瞬畹哪芎拿舳确治霰砻鳎?號(hào)、2號(hào)高壓加熱器出口端差的能耗敏度較大;1號(hào)高加出口端差能耗敏度最小，比低加出口端差能耗敏度略低，因此實(shí)際運(yùn)行過程中更加重視3號(hào)、2號(hào)高加出口端差變化。(2)對(duì)于加熱器疏水端差