电站加热器抽汽压损对机组煤耗率的影响
贾云栋
(张家口发电厂河北张家口075133)
端差和抽气压损等方面.以某厂300MW火电机组凝汽式汽轮机热力系统为例,结合抽汽压损 摘要:电站加热器的运行状态对机组的煤耗率有着重要影响,这体现在加然器上端差、下与机组煤耗率之间的计算模型,得出加热器抽汽压损与煤耗率之间的具体关系,并绘制成由线.分析影响机组热经济性的抽汽压损强度系数,得出抽汽压损强度系数、煤耗率和负荷之间的关系.给出机组运行中需重点监测的对象,为机组的最优运行、改造工作英定理论基础.
关键词:抽汽压损:电站:热力系统;煤耗率
中图分类号:TK262文献标志码:A文章编号:1009-3230(2013)08-0040-04
Analysis ofInfluence on Heater Steam Extraction pressureLoss toCoalConsumptionRate
JIA Yun-dong(Zhangjiakou Power Plant Zhangjiakou 075133 China)
Abstract : The running state of the heater of power plant has important influence on coal consumptinrte of unit this refects on teminl temperture difference extraction pressure loss tc.Taking300MW condensing steam turbine unit’ s typical conditions for an example bined coal - consuming rate with the extraction steam pressure loss the specific relationship between the heaterextraction steam pressure loss and coal consumption rate is found out a curve is gain between them.The influence intensity of the thermal eficiency steam and pressure loss is analyzed and the relationhipbetween thecoal consumptionratextractionstempressure lsand hemlffienyis work out.The peration of the unit which should be key monitoring is given in.This paperhas laida theoretical basis. the optimal operation of unit the transformation work.
Key words: Extraction stem pressure loss; Power plant; Heating system; Coal consumption rate
率影响的小扰动理论,推导分析机组煤耗率的通在电站热力系统中,加热器各段抽汽压损影用方程,得出了8台加热器的抽汽压损与煤耗率之间的具体关系并绘制成曲线1.给出了机组运行中需重点监测的对象,为机组的最优运行、改造工作奠定了理论基础.本文分析方法亦可为其它机组的加热器抽汽压损问题的求解提供参考.
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响着蒸汽的做功能力,进而对电站的热经济性产生一定影响.加热器的抽汽压损一般指汽轮机一级抽汽口到加热器之间的管道压损和加热器内部压损之和.文中以某厂300MW火电机组凝汽式汽轮机热力系统为例,结合抽汽压损对机组煤耗
1300MW机组热力系统概况
某电厂采用东汽的N300-16.7/537/537单轴、凝汽式汽轮机,三缸两排汽、一次中间再热.回热系统由3台高加、4台低加和1台除氧器组
缸4段抽汽-.高加和低加均采用表面式加热 成,其中高压缸2段抽汽、中压缸2段抽汽、低压器,除氧器采用混合式加热器,1至6段抽汽管道
2煤耗率与袖汽压损的关系
2.1热力系统计算模型
电站加热器的抽汽压损属于一种隐性的热力损失,其可以导致蒸汽的做功能力下降,进而影响机组的煤耗率.按照现有理论,加热器的抽气压损变化一般认为是小扰动造成的,在研究工程中可将抽气压力和加热器端差视为不变量.当加热器的抽气压损发生变化时,其汽侧的饱和湿度也会发生变化,从面影响本级以及相邻级的给水燃升和抽气量-.下面将从热力系统理论分析出发,推导机组标准煤耗率与加热器抽汽压损的关系.
300MW机组汽水系统分布方程:
式中:[A]、[α]为回热系统结构矩阵、抽汽系数矩阵;[A ]、[ag]为辅助燕汽系统结构矩阵、汽流系数矩阵;[A ]、[α ]为进出系统的辅助小水流系统的结构矩阵、系数矩阵;[4q]为进出加热器的热量分布矩阵;[r]为进出加热器给水升分
上安装有电动阀和逆止阀,最后2段抽汽管道上没有安装任何阀门.该机组的原则性热力系统图 如图1所示.
图1300MW亚界机组原则性热力系统图
布矩阵.
比内功方程:
[h-h a(再热前)H = h -h(再热后)
循环吸热量方程:
标准发电煤耗率:
b =7000x4.1868mmmN式中:h、A、A为主蒸汽焙、汽机排汽焙、锅炉给水焙;o为再热蒸汽在锅炉的吸热量;N,为轴封漏气在汽轮机内做的功;k为抽汽级数;777为锅炉、机械、发电机效率.
(1)
以公式(1)、(2)、(3)、(4)为基础,求解b,与抽汽压损dx的关系,并借助dX对6.影响的强度系数,分析加热器抽汽压损与机组煤耗率的关系.经推导,得出b,与dX变化量的微分关系为:
(2)
(3)
(4)
(5)
式中:M为dX对6,的强度系数矩阵,即小扰动工db 的变化量.
上一节中的公式和常规热平衡法计算其在100%负荷运行工况下,8台加热器对应的标准变化情况,见表1.
2.2数值分析
根据此300MW机组的实际运行情况,采用
8台加热器抽汽压捐对应的标准煤耗罩
表1
加热器 设计压损/% 当藏压损/ Ap;/MPs aF /kJkg 谋耗率变化/g-kw--h--) 相对误差%本方法 热平衡法1 2 3 3 8 8 0.253 0.182 13.75 -15.23 0.20321 0.09731 0.097 39 SE 00 -0.08 0.073 3 8 0.079 10.78 0.081 46 0.081 44 0.023 8 0.041 -9.19 0.094 31 0.094 41 0.115 8 0.025 8.17 0.055 21 0.055 26 -0.096 3 8 0.013 7.23 0.054 78 0.054 72 0.117 8 3 3 8 8 006 0.003 6.69 5.54 0.054 03 0.043 21 0.054 01 0.043 28 0.04 0.16
抽汽压损造成的煤耗率变化占总变化的29.7%.为了进一步说明间题,表2给出了50%、75%和100%负荷下强度系数的数值以及相应的标准煤耗率变化.
由表1可以看出,1号高加抽汽压损明显高于其它加热器,因此应作为优化机组煤耗率的重点对象.8台加热器抽汽压损使机组的标准煤耗率下降了0.6835g/kWh,而此机组1号加热器
50%、75%、100%负荷下的强度系数及标准爆耗率变化
50%负荷 75%负荷 100%负荷加热器 /yAw--b-1 煤耗率变化 (x10-) 强度系数 /g-kW--h-1 煤耗率变化 (x10-) 强度系数 M3/ 煤耗率变化 (x10) 强度系数1 1.292 0.163 088 1 440 0.180 995 1.614 0.203 212 0.594 0.060 541 0.651 0.088 335 0.717 0.097313 0.459 0.072 292 0.487 0.076 711 0.517 0.081464 0.615 0.055138 0.081 265 0.660 0.532 0.087 228 0.051 357 0.713 IE00 0.055 215 6 0.571 0.404 0.051 410 0.416 0.052 928 0.560 0.431 0.054 787 0.233 0.051198 0.237 0.052 239 0.245 0.054038 0.253 0.041 209 0.258 0.041 971 0.265 0.043 21
有效控制,降低其扰动程度,机组的效率就会提高.因此,在本机组状态监测和故障诊断中应重 点注意1号高加的运行参数,以做到及时调控.
损强度系数M为纵坐标,用malab软件报合M 以该机组的负荷为横坐标,加热器的抽汽压与负荷的关系曲线,如图2所示.
由图2可以看出,1号高加的强度系数最大,因此当各个加热器抽受到相同程度的扰动时,1号高加的煤耗率变化最大.若此时能对机组进行
根据表2中的数据,用matlab软件对其进行拟合,得到负荷与机组煤耗率变化的关系曲线,如图3所示.
组煤耗率与抽汽压损间的强度系数关系,得出了8台加热器的抽汽压损与煤耗率之间的具体关系并绘制成曲线.有数值结果可以得出,1号高加抽汽压损明显高于其它加热器,因此应作为优化机组煤耗率的重点对象.因此,对于该机组的改造方案是:首先降低1号高加的抽汽压损,然后才是降低除氧器、2、3号高加的抽汽压损.
参考文献
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图2加热器抽汽压损强度系数与负荷的关系
图3负荷与机组爆耗率变化量的关系
由图2可以看出,各种工况下三台高加以及除氧器对机组煤耗率变化量的影响最大.因此,本机组大修时应注意:首先降低1号高加的抽汽压损,然后才是降低除氧器、2、3号高加的抽汽压损.
3结束语
当前,积极响应”十二五”规划”节能减排,绿色电力”的号召,火电厂系统改造工作迫在眉睫.除了抽汽压损外,机组的煤耗率还与上端差、下端差、加热器散热损失等因素有关.本文以某厂300MW机组为例,结合小扰动理论,推导分析机