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摘 要:本文对300MW汽轮机组不同运行方式进行比较,明确300MW汽轮机组运行的最佳方式,并对不同的运行方式对经济性、安全性的影响进行分析,以促进300MW汽轮机组的稳定运行,提高实际运行效果,仅供相关人员参考。
关键词:汽轮机组;运行方式;定压运行;滑压运行
汽轮机是一种旋转式动力机械,在实际应用中能够将蒸汽的能量转换为机械功,在压缩机、船舶螺旋桨以及原动机中的都具有良好的应用效果。从汽轮机组的实际运行情况来看,300MW汽轮机组存在多元化的运行方式,这就会对300MW汽轮机组的运行效果产生一定影响,因而加强300MW汽轮机组不同运行方式的比较分析,能够有效的提高300MW汽轮机组实际运行状态,促进其热经济性的有效提高,因而具有一定的现实意义。
1 300MW汽轮机组的运行方式简述
从整体情况来看,汽轮机组的运行方式主要有定压运行和滑压运行方式。所谓定压运行就是保持新蒸汽压力不变,保持温度不变,在此基础上对调节阀门开度进行改变从而实现对汽轮机组复合的有效控制。滑压运行方式在实际应用中具有复杂性和多样性,主要采用将所有的调节阀门全部打开,保持一定的开度进行滑压运行,以提高汽轮机组的热经济性。
2 300MW汽轮机组不同运行方式对经济性的影响
针对300MW汽轮机组的实际运行特点,相关研究人员分别编写了定压运行和滑压运行的3汽轮机变工况程序,并进行相关的变工况计算,结合相关数据进行分析和研究可知,不同运行方式在调节阀门压损上存在一定的变化情况,且能够对高压缸排气温度变化产生影响等,具有一定的复杂性和多样性,具体分析结果如下:
2.1 定压运行与滑压运行调节阀门压损的差异性。相关研究资料显示,在定压运行的状态下,调节阀部分开启,极易产生较大的节流损失,实际压损较大,在此种情况下,负荷越低压损越大,因而定压运行调节阀门平均压损相对较高。
2.2 定压运行与滑压运行调节级相对内效率变化。滑压运行过程中,主蒸汽温度不变的情况下,新整齐压力实际作用较小,因而容积流量基本不变,这就促使调节级喷嘴流速稳定,从而保持调节级的相对被效率不变。从整体情况来看,滑压运行的调节级相对内效率水平较高,变化幅度通常比较小,且在一定条件下,会随着负荷的下降而下降。
2.3 定压运行与滑压运行高压缸相对内效率的变化。相关研究人员通过对300MW汽轮机变工况热力进行计算,并结合变工况程序进行分析和研究,可以发现高压缸相对内效率会随着主蒸汽流量的变化而变化。也就是说,高压缸相对内效率的变化趋势与调节级相对内效率的变化趋势存在部分的一致性,且高压缸处理调节级之外还存在压力级,因而前者实际变化幅度要略微小一些,从而使得定压运行与滑压运行的相对关系也比较一致。
2.4 定压运行与滑压运行高压缸排汽温度的差异。相关研究人员对汽轮机变工况热力情况进行计算并加以分析,得出以下结论:定压运行方式在实际应用中,会随着主蒸汽流量的降低高压缸排汽温度会急剧降低,而滑压运行方式在实际应用中,高压缸排汽温度的实际变化幅度较小。
2.5 不同运行方式下,蒸汽在再热器中的吸热量变化情况。研究显示,在再热蒸汽温度一定的情况下,通过汽轮机变工况的准确计算,可以发现定压运行时每KG的蒸汽在再热器重吸热量具有明显的规律性,会随着主蒸汽流量的降低而升高。与定压运行相比,滑压运行过程中,高压缸排汽温度会随着主蒸汽流量的降低而升高,从而导致每KG蒸汽在再热器中的实际吸热量呈现明显的变化,随着主蒸汽流量的降低而降低。
2.6 不同运行方式下给水泵耗功的变化。从整体情况来看,定压运行及滑压运行在实际应用中导致给水泵实际耗功存在明显的差异性,从而对汽轮机运行经济性产生重要的影响。就实际情况来看,滑压运行方式下,蒸汽初压的变化与蒸汽主流量的变化存在一致性,从而在一定程度上降低了给水泵出口所需的压力。在此种情况下,给水泵在实际应用中能够对转速进行合理的调整,从而促进了功率的节约。从实际情况来看,滑压运行方式下,汽轮机给水泵所消耗的功率要明显小于定压运行方式下的耗功率。
2.7 不同运行方式下热耗率的差异。相关研究资料显示,定压运行和滑压运行的实际热耗率都具有一定的规律性,会随着主蒸汽流量的降低而升高。具体来讲,6阀全开滑压运行的热耗率要在一定程度上高于5阀全开的滑压运行的热耗率,若6只阀门全开的情况下,高压缸缸效率明显提高,但机组循环热效率下降,从而导致热经济性下降,此种运行方式下的机组热经济性并不能够有效的满足300MW汽轮机组的实际需求。就整体情况来看,6阀全开的滑压运行的热耗率要明显高于定压运行。
3 不同运行方式对安全性的影响
3.1 不同运行方式调节级级后温度变化情况
当温度变化时,汽轮机各零部件内温度分布不均匀或汽轮机各零部件变形受到约束,就会在汽轮机各零部件中产生热应力。热应力的大小与零件温度变化值成正比。可见温度变化幅度越大,产生的热应力就越大。因此可用温度变化值来表征热应力的大小。
3.2 不同运行方式对加热器安全性的影响
由图1和图2可知,在同一负荷下滑压运行1段抽汽点温度和2段抽汽点温度都高于定压运行。与定压运行相比,一方面滑压运行1段和2段抽汽的抽汽体积流量增大,抽汽压损加大;另一方而滑压运行时1号和2号两个高压加热器汽侧温度较高,使加热器金属的高温蠕变速度增大,对高压加热器的安全性产生不利影响。
4 结论
通过对不同运行方式下的调节阀门压损、高压缸排汽温度、蒸汽在再热器中的吸热量、给水泵耗功、理想循环热效率等各项指标进行了比较分析。從分析结果得出,同一主蒸汽流量下,4阀全开滑压运行机组热经济性高于5阀全开滑压运行热经济性,5阀全开滑压运行热经济性高于6阀全开滑压运行热经济性,即滑压运行时减少调节阀门全开个数更有利于热经济性的提高。滑压运行时,由于调节级级后温度基本不随主蒸汽流量变化,转子热应力较小;与定压运行相比,滑压运行1段和2段抽汽温度较高,会对高压加热器的安全性产生不利影响。
参考文献
[1]曾胜.300MW汽轮机组不同运行方式的对比分析[J].城市建设理论研究:电子版,2012.
[2]张卫会,张卫红,陈美端.300MW汽轮机组不同运行方式比较[J].汽轮机技术,2006.
关键词:汽轮机组;运行方式;定压运行;滑压运行
汽轮机是一种旋转式动力机械,在实际应用中能够将蒸汽的能量转换为机械功,在压缩机、船舶螺旋桨以及原动机中的都具有良好的应用效果。从汽轮机组的实际运行情况来看,300MW汽轮机组存在多元化的运行方式,这就会对300MW汽轮机组的运行效果产生一定影响,因而加强300MW汽轮机组不同运行方式的比较分析,能够有效的提高300MW汽轮机组实际运行状态,促进其热经济性的有效提高,因而具有一定的现实意义。
1 300MW汽轮机组的运行方式简述
从整体情况来看,汽轮机组的运行方式主要有定压运行和滑压运行方式。所谓定压运行就是保持新蒸汽压力不变,保持温度不变,在此基础上对调节阀门开度进行改变从而实现对汽轮机组复合的有效控制。滑压运行方式在实际应用中具有复杂性和多样性,主要采用将所有的调节阀门全部打开,保持一定的开度进行滑压运行,以提高汽轮机组的热经济性。
2 300MW汽轮机组不同运行方式对经济性的影响
针对300MW汽轮机组的实际运行特点,相关研究人员分别编写了定压运行和滑压运行的3汽轮机变工况程序,并进行相关的变工况计算,结合相关数据进行分析和研究可知,不同运行方式在调节阀门压损上存在一定的变化情况,且能够对高压缸排气温度变化产生影响等,具有一定的复杂性和多样性,具体分析结果如下:
2.1 定压运行与滑压运行调节阀门压损的差异性。相关研究资料显示,在定压运行的状态下,调节阀部分开启,极易产生较大的节流损失,实际压损较大,在此种情况下,负荷越低压损越大,因而定压运行调节阀门平均压损相对较高。
2.2 定压运行与滑压运行调节级相对内效率变化。滑压运行过程中,主蒸汽温度不变的情况下,新整齐压力实际作用较小,因而容积流量基本不变,这就促使调节级喷嘴流速稳定,从而保持调节级的相对被效率不变。从整体情况来看,滑压运行的调节级相对内效率水平较高,变化幅度通常比较小,且在一定条件下,会随着负荷的下降而下降。
2.3 定压运行与滑压运行高压缸相对内效率的变化。相关研究人员通过对300MW汽轮机变工况热力进行计算,并结合变工况程序进行分析和研究,可以发现高压缸相对内效率会随着主蒸汽流量的变化而变化。也就是说,高压缸相对内效率的变化趋势与调节级相对内效率的变化趋势存在部分的一致性,且高压缸处理调节级之外还存在压力级,因而前者实际变化幅度要略微小一些,从而使得定压运行与滑压运行的相对关系也比较一致。
2.4 定压运行与滑压运行高压缸排汽温度的差异。相关研究人员对汽轮机变工况热力情况进行计算并加以分析,得出以下结论:定压运行方式在实际应用中,会随着主蒸汽流量的降低高压缸排汽温度会急剧降低,而滑压运行方式在实际应用中,高压缸排汽温度的实际变化幅度较小。
2.5 不同运行方式下,蒸汽在再热器中的吸热量变化情况。研究显示,在再热蒸汽温度一定的情况下,通过汽轮机变工况的准确计算,可以发现定压运行时每KG的蒸汽在再热器重吸热量具有明显的规律性,会随着主蒸汽流量的降低而升高。与定压运行相比,滑压运行过程中,高压缸排汽温度会随着主蒸汽流量的降低而升高,从而导致每KG蒸汽在再热器中的实际吸热量呈现明显的变化,随着主蒸汽流量的降低而降低。
2.6 不同运行方式下给水泵耗功的变化。从整体情况来看,定压运行及滑压运行在实际应用中导致给水泵实际耗功存在明显的差异性,从而对汽轮机运行经济性产生重要的影响。就实际情况来看,滑压运行方式下,蒸汽初压的变化与蒸汽主流量的变化存在一致性,从而在一定程度上降低了给水泵出口所需的压力。在此种情况下,给水泵在实际应用中能够对转速进行合理的调整,从而促进了功率的节约。从实际情况来看,滑压运行方式下,汽轮机给水泵所消耗的功率要明显小于定压运行方式下的耗功率。
2.7 不同运行方式下热耗率的差异。相关研究资料显示,定压运行和滑压运行的实际热耗率都具有一定的规律性,会随着主蒸汽流量的降低而升高。具体来讲,6阀全开滑压运行的热耗率要在一定程度上高于5阀全开的滑压运行的热耗率,若6只阀门全开的情况下,高压缸缸效率明显提高,但机组循环热效率下降,从而导致热经济性下降,此种运行方式下的机组热经济性并不能够有效的满足300MW汽轮机组的实际需求。就整体情况来看,6阀全开的滑压运行的热耗率要明显高于定压运行。
3 不同运行方式对安全性的影响
3.1 不同运行方式调节级级后温度变化情况
当温度变化时,汽轮机各零部件内温度分布不均匀或汽轮机各零部件变形受到约束,就会在汽轮机各零部件中产生热应力。热应力的大小与零件温度变化值成正比。可见温度变化幅度越大,产生的热应力就越大。因此可用温度变化值来表征热应力的大小。
3.2 不同运行方式对加热器安全性的影响
由图1和图2可知,在同一负荷下滑压运行1段抽汽点温度和2段抽汽点温度都高于定压运行。与定压运行相比,一方面滑压运行1段和2段抽汽的抽汽体积流量增大,抽汽压损加大;另一方而滑压运行时1号和2号两个高压加热器汽侧温度较高,使加热器金属的高温蠕变速度增大,对高压加热器的安全性产生不利影响。
4 结论
通过对不同运行方式下的调节阀门压损、高压缸排汽温度、蒸汽在再热器中的吸热量、给水泵耗功、理想循环热效率等各项指标进行了比较分析。從分析结果得出,同一主蒸汽流量下,4阀全开滑压运行机组热经济性高于5阀全开滑压运行热经济性,5阀全开滑压运行热经济性高于6阀全开滑压运行热经济性,即滑压运行时减少调节阀门全开个数更有利于热经济性的提高。滑压运行时,由于调节级级后温度基本不随主蒸汽流量变化,转子热应力较小;与定压运行相比,滑压运行1段和2段抽汽温度较高,会对高压加热器的安全性产生不利影响。
参考文献
[1]曾胜.300MW汽轮机组不同运行方式的对比分析[J].城市建设理论研究:电子版,2012.
[2]张卫会,张卫红,陈美端.300MW汽轮机组不同运行方式比较[J].汽轮机技术,2006.