本科畢業(yè)設(shè)計(jì)定壓與滑壓運(yùn)行方式的比較

1、相關(guān)內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)大型機(jī)組定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性比較三.定壓與滑壓運(yùn)行方式比較汽輪機(jī)運(yùn)行，應(yīng)保證汽輪機(jī)在正常情況下安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并保證所需的主蒸汽參數(shù)。所以在汽輪機(jī)正常運(yùn)行過程中，不可避免地需要進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，根據(jù)調(diào)整負(fù)荷時采用的方法不同，一般有兩種運(yùn)行方式定壓運(yùn)行和滑壓運(yùn)行。3.1定壓運(yùn)行定壓運(yùn)行就是汽輪機(jī)改變負(fù)荷過程中，新蒸汽的壓力和溫度保持不變，而改變閥門開度的一種運(yùn)行方式。對于采用節(jié)流調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)，通過改變調(diào)節(jié)閥門的開度實(shí)現(xiàn)負(fù)荷改變；對于采用噴管調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)，通過依次開啟或關(guān)閉調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)負(fù)荷改變，故又稱定壓運(yùn)行的噴管調(diào)節(jié)。定壓運(yùn)行方式是機(jī)爐分別控制，相互牽連較少。在自動化水平較低的情況下，

2、與其它運(yùn)行方式相比，這是一種比較方便與可靠的運(yùn)行方式。定壓運(yùn)行方式在改變負(fù)荷時產(chǎn)生節(jié)流損失。因此只有在基本負(fù)荷時，定壓運(yùn)行才是最經(jīng)濟(jì)的。部分負(fù)荷時完全采用定壓運(yùn)行不僅使經(jīng)濟(jì)性降低，而且也使可靠性下降，故隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)組容量的增大，一般采用了另一種運(yùn)行方式滑壓運(yùn)行。3.2滑壓運(yùn)行滑壓運(yùn)行就是汽輪機(jī)改變負(fù)荷過程中，調(diào)速汽門開度不變，保持進(jìn)汽面積不變，而通過鍋爐調(diào)節(jié)改變蒸汽壓力的一種運(yùn)行方式。在整個負(fù)荷調(diào)節(jié)過程中，蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度盡量保持額定值不變，（或力求不變），蒸汽壓力隨著負(fù)荷的改變而改變，這種運(yùn)行方式又稱為變壓運(yùn)行。 3.2.1滑壓運(yùn)行的分類（1）純滑壓運(yùn)行。在整個負(fù)荷變化范圍內(nèi)

3、，所有調(diào)節(jié)閥均處于全開位置完全靠鍋爐調(diào)節(jié)燃燒適應(yīng)負(fù)荷變化。這種方法操作簡單，維護(hù)方便，具有較高的經(jīng)濟(jì)性。但是，從汽輪機(jī)負(fù)荷信號輸入鍋爐，到新蒸汽壓力改變有一個滯后，即不能對負(fù)荷變化快速響應(yīng)。對于中間再熱機(jī)組，由于再熱器和冷段導(dǎo)汽管的熱慣性，負(fù)荷變動時，低壓缸有明顯的功率延滯現(xiàn)象，通常依靠高壓調(diào)速汽門動態(tài)過開的方法來補(bǔ)償，但此時調(diào)速汽門已全開，沒有調(diào)節(jié)手段，故此方式難于適應(yīng)負(fù)荷的頻繁變動的工況。 （2）節(jié)流滑壓運(yùn)行。機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定時調(diào)速汽門不全開，對主蒸汽壓力有一定的節(jié)流。當(dāng)負(fù)荷突然增加時，立即全開調(diào)速汽門，利用鍋爐的蓄能，增大進(jìn)汽量，達(dá)到快速增負(fù)荷的目的。待鍋爐調(diào)整燃燒工況使新汽壓力升高后，蒸汽

4、的做功能力已經(jīng)滿足當(dāng)時負(fù)荷的要求，然后再把調(diào)速汽門關(guān)小，恢復(fù)至原來的位置。因此，這種方式彌補(bǔ)了純滑壓運(yùn)行負(fù)荷適應(yīng)性差的缺點(diǎn)。由于調(diào)速汽門經(jīng)常處于部分開啟的狀態(tài)，存在節(jié)流損失，在一定程度上降低了它的經(jīng)濟(jì)性。 （3）復(fù)合滑壓運(yùn)行。這是滑壓與定壓相結(jié)合的一種運(yùn)行方式。在高負(fù)荷區(qū)保持定壓運(yùn)行，在低負(fù)荷區(qū)，一個或兩個調(diào)節(jié)閥關(guān)閉轉(zhuǎn)入滑壓運(yùn)行，而在更低負(fù)荷區(qū)，又進(jìn)行較低壓力的定壓運(yùn)行 事實(shí)上，復(fù)合滑壓運(yùn)行方式有三種復(fù)合方式：第一，低負(fù)荷時滑壓運(yùn)行，高負(fù)荷時定壓運(yùn)行。低負(fù)荷時調(diào)速汽門全開，滑壓運(yùn)行，隨著負(fù)荷的增加，主蒸汽壓力增加，待增至額定值后，維持主蒸汽壓力不變，過渡到噴管調(diào)節(jié)。第二，低負(fù)荷時定壓運(yùn)行，高負(fù)

5、荷時滑壓運(yùn)行。低負(fù)荷時，蒸汽壓力維持在較低值，作定壓運(yùn)行；當(dāng)負(fù)荷增加后，開大調(diào)速汽門，待閥門全開后則依靠鍋爐提升壓力增大負(fù)荷。第三，高負(fù)荷和低負(fù)荷時定壓運(yùn)行，中間負(fù)荷滑壓運(yùn)行。低負(fù)荷時，在較低壓力下定壓運(yùn)行，中間負(fù)荷時，則關(guān)閉12個調(diào)速汽門滑壓運(yùn)行，高負(fù)荷時采用噴管調(diào)節(jié)定壓運(yùn)行。復(fù)合滑壓運(yùn)行方式既具有較高的經(jīng)濟(jì)性，又具有較強(qiáng)的負(fù)荷適應(yīng)性，故應(yīng)用最廣。 3.2.2滑壓運(yùn)行的特點(diǎn)與定壓運(yùn)行相比，滑壓運(yùn)行具有如下特點(diǎn)：（1）機(jī)組變負(fù)荷時，由于主蒸汽的溫度變化小，所以部分金屬溫度的變化相應(yīng)減小，從而可以降低部件的熱應(yīng)力，延長部件的使用壽命。 （2）節(jié)流損失可以提高低負(fù)荷時的經(jīng)濟(jì)性，定壓運(yùn)行時，負(fù)荷降低

6、節(jié)流損失增加，汽輪機(jī)的內(nèi)效率降低，采用滑壓運(yùn)行時，主蒸汽壓力隨負(fù)荷的減小而降低，但主蒸汽溫度和再熱溫度保持不變。雖然進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽質(zhì)量流量減少，但容量流量基本保持不變，速比焓降等也保持不變，而且蒸汽壓力的降低，使?jié)駳鈸p失減小，故汽輪機(jī)的內(nèi)效率仍可維持較高的水平。 （3）給水泵耗功減少?，F(xiàn)代大功率汽輪機(jī)均采用汽動給水泵，有些采用電動泵的機(jī)組也在電機(jī)和泵之間加裝了可無級變速的液力耦合器，因此，機(jī)組若采用滑壓運(yùn)行，當(dāng)負(fù)荷降低時，鍋爐給水流量和壓力隨之減少，因而給水泵可以低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，從而降低了水泵的耗功量。 （5）調(diào)速系統(tǒng)工作穩(wěn)定，并可使機(jī)組振動減少。 （6）高負(fù)荷區(qū)滑壓運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)機(jī)組在高負(fù)荷區(qū)

7、（75%100%額定負(fù)荷）時。由于閥門的開度較大，定壓運(yùn)行的節(jié)流損失不大，尤其是噴管調(diào)節(jié)的汽輪機(jī)，節(jié)流損失更小。若采用滑壓運(yùn)行，由于新蒸汽壓力的降低，使機(jī)組循環(huán)熱效率下降，故此時經(jīng)濟(jì)性比定壓運(yùn)行運(yùn)行低。四.定壓與滑壓運(yùn)行計(jì)算600MW機(jī)組熱力系統(tǒng)圖600MW機(jī)組熱力系統(tǒng)簡圖4.1定壓運(yùn)行計(jì)算4.1.1熱力系統(tǒng)簡捷計(jì)算 1. 根據(jù)圖中原始資料整理熱力參數(shù)如下： 單位P-MPa ，-kJ/Kg 2.按簡捷計(jì)算方法整理原始資料得(單位：kJ/kg） 3.抽汽系數(shù)計(jì)算（不考慮加熱器散熱損失） 4.再熱蒸汽份額 再熱蒸汽的再熱器吸熱量 1kg新蒸汽的膨脹內(nèi)功 循環(huán)內(nèi)功 循環(huán)吸熱量 實(shí)際循環(huán)效率 5.熱經(jīng)

8、濟(jì)指標(biāo)計(jì)算 （1）毛經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 汽耗量（） 汽耗率 熱耗率 標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 全年標(biāo)準(zhǔn)煤耗量（年利用小時n=7000） （2）半凈經(jīng)濟(jì)指標(biāo)汽耗量（） 汽耗率 熱耗率 標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 全年標(biāo)準(zhǔn)煤耗量（年利用小時n=7000） 4.1.2機(jī)組的等效熱降計(jì)算 1.抽汽等效熱降和抽汽效率的計(jì)算（的單位為：） 2.內(nèi)部熱源出入系統(tǒng)引起裝置熱經(jīng)濟(jì)性的變化 (1)給水泵焓升，由于這個熱量加入系統(tǒng)使新蒸汽作功增加 裝置熱經(jīng)濟(jì)性的相對提高 % (2)除氧器排氣的余熱回收利用 裝置熱經(jīng)濟(jì)性的相對提高 % 3.主蒸汽等效熱降計(jì)算新蒸汽毛等效熱降 各種附加成分引起的作功損失的計(jì)算 4.新蒸汽凈等效熱降 循環(huán)吸熱量 則汽輪機(jī)裝置效

9、率為 4.2 滑壓運(yùn)行計(jì)算4.2.1熱力系統(tǒng)簡捷計(jì)算1. 根據(jù)圖中原始資料整理熱力參數(shù)如下： 單位P-MPa ，i-kJ/Kg2.按簡捷計(jì)算方法整理原始資料得(單位：kJ/kg） 3.抽汽系數(shù)計(jì)算（不考慮加熱器散熱損失） 4. 再熱蒸汽份額 再熱蒸汽的再熱器吸熱量 1kg新蒸汽的膨脹內(nèi)功 循環(huán)內(nèi)功 循環(huán)吸熱量 實(shí)際循環(huán)效率5.熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算（1）毛經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 汽耗量（） 汽耗率 熱耗率 標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 全年標(biāo)準(zhǔn)煤耗量（年利用小時n=7000） （2）半凈經(jīng)濟(jì)指標(biāo)汽耗量（） 汽耗率 熱耗率 標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 全年標(biāo)準(zhǔn)煤耗量（年利用小時n=7000） 4.2.2機(jī)組的等效熱降計(jì)算1.抽汽等效熱降和抽汽效率的計(jì)

10、算（的單位為：） 2.熱源出入系統(tǒng)引起裝置熱經(jīng)濟(jì)性的變化 （1）給水泵焓升，由于這個熱量加入系統(tǒng)使新蒸汽作功增加 裝置熱經(jīng)濟(jì)性的相對提高 %（2）、除氧器余氣回收利用 裝置熱經(jīng)濟(jì)性的相對提高 %3.主蒸汽等效熱降計(jì)算新蒸汽毛等效熱降 各種附加成分引起的作功損失的計(jì)算 4.新蒸汽凈等效熱降 循環(huán)吸熱量 則汽輪機(jī)裝置效率為 由以上的計(jì)算可看出機(jī)組滑壓運(yùn)行調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性較定壓運(yùn)行調(diào)節(jié)高五.結(jié)論通過計(jì)算分析，我們得出的600MW機(jī)組在75%負(fù)荷下，定壓與滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性比較，在同一負(fù)荷下，由以上計(jì)算可知：機(jī)組在滑壓運(yùn)行時的效率（0.4729）比定壓運(yùn)行時（0.4673）高出0.56個百分點(diǎn)；機(jī)組在滑壓運(yùn)行時的凈等效熱降（1336.61）比定壓運(yùn)行時（1308.18）的大，并且其各種附加成份所引起的作功損失要比定壓少；機(jī)組在滑壓運(yùn)行時（0.155、16.383）余熱回收利用率高，給水泵的損失比定壓運(yùn)行時（0.14、15.187）的小，裝置熱經(jīng)濟(jì)性的相對提高較多；機(jī)組在定壓運(yùn)行時