汽輪機與鍋爐的容量匹配和超壓運行

1、|維普賢訊 nnp:www.cqvip.c0m|維普賢訊 nnp:www.cqvip.c0m|動力工程POWER ENGINEERINGVol. 12 Nd I|維普賢訊 nnp:www.cqvip.c0m|維普賢訊 nnp:www.cqvip.c0m|I汽輪機技術(shù)汽輪機與鍋爐的容量匹配和超壓運行.臭定一(上海汽輪機廠摘 要汽輪機的功申選擇和導鴨爐時零益匹配，亙雅冊響機粗字量的大4。目萌.對可趨圧運存機 組和不可螳壓運桿機殂石轟董的給定上.各方面的理解不丸仝柑網(wǎng).為此作 本文亦刊于上海右輪機»591r<3)1 1417, 理目為 <可超壓運行機紐田容It裕S>箱卷注

2、在文.中母合國片情 況.時某些名阿柞丁定瓷，并軌述了就滬電的匹膽問龜”空便理耶越于一致.田1卷彳主題詞：汽輪機工況*»客匹配|維普賢訊 nnp:www.cqvip.c0m|維普賢訊 nnp:www.cqvip.c0m|1汽輪機的工況1-1額定工況汽輪機在額定進汽參數(shù)和額定背壓下” 回熱系統(tǒng)正常投運，補給水率為零，發(fā)電機 效率為額定效率時，在發(fā)電機瑞發(fā)出額定功 率(銘牌功率)的工況，稱為汽輪機的額定工 況.此工況的流量，稱為額定流 吐 此王況 的熱耗為汽輪機的保證熱耗，應予探證。有 的機組，也可規(guī)定在額定工況時除回熱Ml汽 以外，述在某一抽汽點抽取一定量的蒸汽作 為預熱鍋爐空氣或電廠其

3、他用途(稱廠用 汽九在一般情況下，額定背壓為4.9kPa(a) 左右Q14高背壓工況汽輪機在額定迸汽參數(shù)和背壓升高到11.9kPa(a),回熱系統(tǒng)正常投運。補給水率 為3%,愛電機為額定效率時，發(fā)電機端能 岌出額定功率的工況，稱為高背壓工況。如 果額立工況規(guī)立抽廠用汽，則此工況也應在 同一抽汽點抽瞰同樣數(shù)量的廠用汽(下同兒 在我國各地夏季冷卻水溫附情況下，其相應 背壓均不會高于il .SkPa(町，除非另有規(guī)定夕 一般常得此工況稱為夏季工況或能力工況。1*3最大保證出力工況僅對不能超壓«>P> 運行的機組對不能長期超壓運行的機組*當在額定 進汽參數(shù)和額定背壓下，回熱察統(tǒng)正

4、常投 運，補給水率為零，通過汽輪機的流量為高 背壓工況的流量時，發(fā)電機端發(fā)出的功率為 最大探證功率，此工況稱為最大保證出力工 況©1.4遙大計算工況【閥門全開(VWO)工況】為罟慮制造公差和機組的老化，汽輪機 在進汽參數(shù)為額定值和閥門全開時，對不能 超壓運行的機組，調(diào)節(jié)級能通過的最大流量 應大壬最大揀證出力時的熬量，一般裕量為 3%o此流趙為最大計算流量也稱設(shè)計流 量口對可趙壓運行的機組，其廉量裕量可略由于制適公差豹機組老化使出力受到的 形響，可用提高進汽壓力來彌補。在額定進|維普賢訊 nnp:www.cqvip.c0m| 維普資訊 h ttp:/工程第垃卷表1各種工況的流蕓系工況不

5、可曙壓機紈可超壓機組額定工況克背壓工況最大課證出力工況VWO工沅VWD + SOP 工呪W0靂105】佃站106澤1伽吋S*100105106寒>105106>1101115力工況，D點為閥門全開工況，E點為超壓 工況。需要指出的是，對可趙壓機組VWOX 況的流量不必定大于髙背壓工況流量的 3% ”如果葵像不可超壓機組一樣必須大于 3%的話，則超壓工況的換量將為額定流量 的11斗,這拝，裕量就太大了同樣可以胃出，對于決定調(diào)節(jié)級噴嘴面 積的VWO工況的流韋，由于不可超壓機織冷)舸1流功率圖22 -動力汽參數(shù)滋額定背壓，冋熱系統(tǒng)正常投運.補 給水平為零.流過繪大計算流蚩時的工況， 稱最

6、大卄算工況或閥門全開工況*1-5 超壓工況(VWO + 5OP)J有的機組,可以在進汽壓力超過額定進 汽壓力5%及調(diào)節(jié)閥均全開的情況下長期連 續(xù)運行。對可超壓的機組，在除進汽壓力外 其他參數(shù)均正常，回熱系統(tǒng)正常投運，沒育 補給水時的出力，為汽輪機的最大連續(xù)出 力，此工況稱為超壓工況°超屋工況的流 量，至少應為額定流童的110-111)?4,此 工況的出力為汽靛機可期望達到的最大出 力。如臬要作為保證值，應考慮留有必要的 掛最*此裕崖至少應取2各工況潦量間的關(guān)系如果以赫定工況的額定流量為基準，則 高背壓工祝的朮融，一般聘為額定流童的 1防106蚪，按額定背壓的尤小而定。傾定 背壓為5.

7、4kPa(a)時為1砧, 4*9kPa(a)時 為 106%。対不能超壓連續(xù)運行的機組，窩背壓工 況的流量即為最大棵證流量，閥門全開 (VWO)流量應比最大保證流量尢3%,即VWOJE量=103蚣最大保證流量W1D8109)%額定流量 此流蜃為胃輪機的垠大計算流量。對可旦超壓逹續(xù)運行的機組，vwor 況流攪應大于高背壓工況的流量，當超壓 (0?)5%時，一般流量將較VWO St*約增 加5%,故(¥VTO*5%OP)流g-105%VWO?K量110111怖頷定洗量 it(VWO + 5OP)工況的流量應為校核汽 舘機強度的流量*卷1列出匕述各種工況流星黃系O上述婁系，可以表示在流壁-

8、功率越圖 。上。圖中A點為額定工況，B點為高背壓 工況，C點f對不可超壓機組)為最大保證出nttp:/I動力工程nttp:/Inttp:/I要比可超壓機組大，故可趙壓機組如以額定 進汽參數(shù)運行，在閥門全開時的功率要比同 樣銘牌功率的不可趙壓機組的小。3 引進型300/600MW機組各工況的流*今以引進型300/600MW機組各工況 的流星為例，說明各工況流量之阿的關(guān)系 表2九表2 300fo6(M)MW機組各種工況下的施工況單位300MWfrOOMW'22.41815.3百分比%100too定MW300600高流 At/h9601886.2背百甘比%104103.9壓功率MW10060

9、0流 W*/h968.51887.9-父-百甘比%105104功率MW312619,5超流量t/b1020,91999.6百分比%110.7109.6壓功宰MW326648.2引進型機組高背壓工況流量僅為額定流 量的10+%,僚因有二*其一為引進機組的 額定背壓較高.為5<4kPa(a),以敷獺定流 量偏高其次為高背壓工況沒有計及3%補 給水。還可看出.其閥門全開工況的流量僅 大于高背壓工況流量的1%以下。超壓工況能發(fā)出的糧大功率在蒸汽參數(shù) 不超壓時是達不到的。這是因為汽輪機能通 過的最大流量與進汽壓力有關(guān)。如迸汽壓力 相差5%,則離通過的最大蒸汽量也約相差 5%乜以300MW機組為例+

10、如果要求在不超 壓時機組的最大功率為S26MW,則一定要更改通流部分尺寸，加大調(diào)節(jié)級的通流能力。 對可且在正常參數(shù)時發(fā)出326MW的機組* 在超壓時如也只要求發(fā)出這樣的功率，則該 機組此時必然要在節(jié)流狀態(tài)下運行，這對機 組的經(jīng)濟性非常不利。4機爐電容量的配合對母管側(cè)的電站，鍋爐的容量與汽輪機 的容量可根據(jù)已有品種適當組音。對單元制 的電站，鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量則應根據(jù)汽 輪機能否超壓運行而定。若汽機不能連埃超 壓運行，則鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)It應等于或 大于就機的陶門全開如汽輪機tg連續(xù) 超壓運行，則鍋爐的毘大連續(xù)蒸發(fā)量則應導 于或大于超壓流量a就輪機的流量和功率與進汽壓力有關(guān)， 而鍋爐的蒸發(fā)量

11、就與鍋爐的出汽壓力無關(guān)。 出汽壓力稍有上下，并不影響其最大連埃蒸 發(fā)量©與不能超壓運行的汽機相配的鋼爐， 如容量上沒有裕蜃，要與可超壓運行的同銘 牌功率的汽輪機相配，其栽發(fā)量就顯得不夠. 反之.蒸發(fā)量就會過大.國內(nèi)各鍋爐廠的鍋爐額定容量是不一致 的a有的廠以鍋爐的最大秦發(fā)量;(MCR作 為額定容量。這樣，在部分負荷工況的名希 上就與君輪機不鋭一利如汽輪機的孔額 定負荷工況就不是謁爐的50%額定容*X 況，容易引起混淆.有的廠則以氏輪機的額 定流量作為銅爐的額定容量，這拝在工況名 稱上與汽輪機就完全一致了。這是比較合理 的。發(fā)電機的最大功率在額定功率因素下應 與汽輪機的最大連綻功率相配

12、。5提高引進型汽輪機的額定進汽壓力、機組的熱耗與出力和進汽壓力有關(guān)，進 汽壓力越高，則熱耗越低，出力越大。引進|維普賢訊 nttp:|-24動力工程型300和600MW汽輪機是以105%額定進 汽壓女作為設(shè)計壓力的，故可超壓5輻長期 連續(xù)運行。其所配鋸爐足以105%額定壓力 作為設(shè)計壓力的，可以在該壓力下反期連續(xù) 運行，容量與汽機的VWO+5%OP X況的 流量相配。還有電機和其他輔機設(shè)備，也是 臥超壓工況的容量配置的，均可炊襯足在超 壓工況下長期連續(xù)運行的要求這套可以超壓運行的機爼，如果經(jīng)常U 額定進汽參數(shù)運行，這就存在著設(shè)備容量與 運行工況間的不協(xié)調(diào)，設(shè)備密量有富裕中引 進型汽輪機的額定進

13、汽壓力16.7MP就玄人 有潛力提高至n.SMPaCa)對優(yōu)化的$00 MW汽輪機，提高進汽壓力后額定工況的熱 耗可降低至 7959kJ/kWh (1901 kcal/kWh), 飆定流量可減少至912.5t/iu只嬰將銘牌進 汽壓力威運行壓力提高，就可降低熱耗*增 加出力。如按本文所述的換最裕量考慮的話* 提高進汽壓力后，VWO工況的流戡為1000 t/h,就能滿足銘牌功率30CMW機組的需 菊與之相配的鍋爐容量也可為1000t/hfl 另一方面，如與目前規(guī)范的1025t/h鍋爐相第12卷配，則機組的銘牌功率可提高至310MW© 根據(jù)此論點，可將機組分為兩種類型，一是 新機組(與1

14、00Ot/h鍋爐匹配)，另一是已有 機殂(與1025t/h鍋爐配套兒 兩者的有黃流 量和功率如表3所示。表3新機組和己有機組的流和功率老稱單也新機俎巳有機組配套鍋爐MCR*/h10001025汽輪機額定盍般t/b912. 5汽輪札葡定功率MW300310逼大異證流量t/h96B997眾弋保證功率MW31S328閥門全開液量t/hiOOO1025當額定進肯壓力提高后，允許初壓變化 駄可按IEE的規(guī)定執(zhí)行，即在12個月運行 周期內(nèi)的平均壓力不得超過IS定壓力。在保 持此平均壓力的就提下，壓力波動時的最髙 壓力不禪超過額定壓力的110%。在異常情 況下，允許短時達120%的SS定壓力，但其 累計時間在12個月的運行周期內(nèi)，不得超 i±12ht|維普賢訊 nttp:|-24|維普賢訊 nttp:|-24恭祝瀆作者新年進步合家歡樂萬事如意廈英漢汽輪機燃氣輪機詞匯$征訂4，本書由上誨岌電諫備成套設(shè)計研究所俎織，王丈勤同志 等偏寫，王塞同志主審，涂光毎七祭源進、胡先帥.王巧寧 等同志也寧加T審闔工作。1992 3同出版.本書收集了汽輪機、燃氣輪機基礎(chǔ)術(shù)語和常用術(shù)語16000 條、就T£i年朵在發(fā)電背業(yè)41卡址展務科研成果等才帀經(jīng) 常出現(xiàn)和便用的詞匯*重點為僅度振