汽轮机缸效率怎么算

300MW机组汽动给水泵组参数变化对主机经济性的影响

翟培强（华阳发电有限责任公司，河南 三门峡 472143） 摘要：国产300MW火力发电机组大都采用小汽轮机驱动给水泵。小汽轮机与给水泵（汽动给水泵组）的参数变化对主机经济运行有着较明显的影响。本文通过对一台国产300MW机组的分析，定量地给出二者之间的变化关系。关键词：汽动给水泵组；主机；经济性 0 前言 火力发电厂中，给水泵是构成机组热力循环所不可缺少的设备之一。因此，作为机组运行中的重要辅机，其运行状况对整个机组的经济性有着较明显的影响。然而日常人们对机组进行经济运行状况分析和评估时，却往往容易忽视这一要素。 国产300MW火力发电机组给水泵的驱动方式一般分两种：小汽轮机驱动和电动机驱动。但在生产实际中，却大都采用小汽轮机驱动给水泵运行，很少使用电机驱动。 下面以一台国产300MW汽轮机组汽动给水泵运行参数变化对经济性影响为例来进行分析。1 概况 国产300MW机组为亚临界一次中间再热两缸两排汽凝汽式机组，高中压合缸，低压缸对称布置。高压缸布置有一、二段抽汽，分别对应于#8、#7加热器；中压缸布置有三、四段抽汽，分别对应于#6、#5加热器；低压缸布置有五、六、七、八段抽汽，分别对应于#4、#3、#2、#1加热器。其中#8、#7、#6加热器为高压加热器，#5加热器为除氧器，#1--#4加热器为低压加热器。 机组配置两台50%的汽动给水泵，驱动给水泵的汽轮机可由高压和低压两种汽源单独或同时供汽，主机正常运行时驱动给水泵的汽轮机低压汽源取自四段抽汽，也可使用高辅汽源。高压汽源为来自锅炉的新蒸汽。机组正常运行时，高压汽源几乎不用。因此，下面以低压汽源为例进行分析。2 给水泵汽轮机对主机经济性的影响 1、机组的主汽流量935t/h;四段抽汽的焓值3135.1kJ/kg;机组凝汽器处排汽焓值2355.7 kJ/kg.给水泵汽轮机的耗汽量33.984 t/h。 2、新蒸汽的等效焓降下降值（运用等效焓降法计算[1]） ΔH=αf (h5-hn) （1） 将以上有关数值代入可得: ΔH=（33.984/935）× (3135.1-2355.7)=28.3285 kJ/kg. 3、 装置经济性的降低值: δηi=ΔH/(H-ΔH)×100% （2） 将以上有关数值代入可得: δηi=28.3285/(1184.3-28.3285)×100%=2.45% 4、机组煤耗的变化值(取机组的煤耗值为345g/kwh) ΔBb=Bbδηi （3） 将以上有关数值代入可得: ΔBb =345×2.45%=8.5g/kW·h 3 给水泵组运行参数变化对主机经济性的影响驱动给水泵汽轮机的参数：进汽压力0.786MPa，进汽温度338.9℃，背压6.57kPa。 3.1驱动给水泵汽轮机主汽压力变化对主机经济性的影响 由给水泵汽轮机说明书[2]可知：当驱动给水泵汽轮机主汽压力变化0.1 MPa时，其汽耗率将变化1个百分点。 3.1.1 新蒸汽的等效焓降下降值 将以上有关数值代入式（1）可得: ΔH=（0.01×33.984/935）× (3135.1-2355.7)=0.283285 kJ/kg. 3.1.2 装置经济性的降低值 将以上有关数值代入式（2）可得: δηi=0.283285/(1184.3-28.3285)×100%=0.0245% 3.1.3机组煤耗的变化值(取机组的煤耗值为345g/kWh) 将以上有关数值代入式（3）可得: ΔBb =345×0.0245%=0.085g/kW·h 也就是说：当驱动给水泵的汽轮机主汽压力与设计值相比下降0.1MPa时，主机的煤耗将相应地升高0.085 g/kW·h。 3.2驱动给水泵汽轮机排汽压力变化对主机经济性的影响 由给水泵汽轮机说明书可知：当驱动给水泵汽轮机主汽温度变化10℃时，其汽耗率将变化1.5个百分点。 同理，由3.1的计算方法可得：当驱动给水泵的汽轮机主汽温度与设计值相比下降10℃时，主机的煤耗将相应地升高0.13 g/kW·h。3.3驱动给水泵汽轮机主汽温度变化对主机经济性的影响 由给水泵汽轮机说明书可知：当驱动给水泵的汽轮机排汽背压变化1 kPa时，其汽耗率将变化2.7个百分点。 同理，由3.1的计算方法可得：当驱动给水泵的汽轮机排汽背压与设计值相比升高1 kPa时时，主机的煤耗将相应地升高0.23 g/kW·h。3.4驱动给水泵汽轮机内效率变化对主机经济性的影响 我们知道，在其它相关参数保持不变时，汽轮机内效率的变化与汽耗的变化成反比。因此，当驱动给水泵汽轮机内效率下降1个百分点时，其汽耗率将上升大约1个百分点。 同理，由3.1的计算方法可得：当驱动给水泵的汽轮机内效率与设计值相比下降1个百分点时，主机的煤耗将相应地升高0.085 g/kW·h。3.5给水泵效率变化对主机经济性的影响驱动给水泵所消耗功率计算公式： Nb=[Dgs×(P2- P1) ×υP×1000]/(ηB ×ηqjx)上式中：Dgs为通过给水泵的水量； P1、、P2为给水泵的进出口压力； υP为给水在泵内的平均比容； ηB为给水泵效率； ηqjx为驱动给水泵汽轮机的机械效率。由上式可推算出：当给水泵效率偏离设计值1个百分点，驱动给水泵所消耗的功率约变化1.2个百分点。 因此，由3.1的计算方法可得：当给水泵效率与设计值相比下降1个百分点时，主机的煤耗将相应地升高0.1 g/kW·h。4 结论与建议4.1当驱动给水泵的汽轮机主汽压力与设计值相比下降0.1MPa时，主机的煤耗将相应地升高0.085 g/kW·h。 正常运行中要注意驱动给水泵汽轮机进汽管道上的主汽阀与调阀的节流损失，尤其是调节阀重叠度引起的节流损失。4.2当驱动给水泵的汽轮机主汽温度与设计值相比下降10℃时，主机的煤耗将相应地升高0.13 g/kW·h。正常运行中要注意其管道与阀门的保温状况，经常对其进行测温，发现问题及时处理。4.3当驱动给水泵的汽轮机排汽背压与设计值相比升高1 kPa时时，主机的煤耗将相应地升高0.23 g/kW·h。正常运行中要注意驱动给水泵汽轮机排汽蝶阀的前后压差，以免因阀门未全开而造成不必要的节流损失。4.4当驱动给水泵的汽轮机内效率与设计值相比下降1个百分点时，主机的煤耗将相应地升高0.085 g/kW·h。对于驱动给水泵汽轮机由于叶片被异物损伤，或因叶片结垢，汽封间隙偏大而导致其内效率下降是较普遍的，因此在日常工作中应予重视。4.5当给水泵效率与设计值相比下降1个百分点时，主机的煤耗将相应地升高0.1 g/kW·h。日常工作中要特别注意给水泵的检修与维护，保证其较高的运行效率。另外，给水泵在运行中，若其出口门没有全开造成节流，最小流量阀不严导致通过给水泵的流量不必要的增加，未按要求进行主机的滑压运行而使给水泵的压力偏高均会导致主机的经济性下降。这些问题在日常工作也不容忽视。 参考文献: [1] 林万超著 《火电厂热系统节能理论》 西安交通大学出版社 1994年11月第一版 [2] N300-16.7/537/537-3型汽轮机(合缸)热力特性计算书 1992年

已知参数：主汽压力P0、温度T0，背压Pk，排汽焓Hk
由P0、T0查主汽焓H0、主汽熵S0
由S0、Pk查等熵焓Hs
内效率=（H0-Hk）/（H0-Hs）

即：实际焓降 / 等熵焓降

计算较为麻烦，建议去查专业计算书籍为好。