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        雙壓凝汽器凝結(jié)水回?zé)釤峤?jīng)濟(jì)性定量分析

        2013-04-24 07:57:10張燦勇孫華杰
        山東電力技術(shù) 2013年2期
        關(guān)鍵詞:凝結(jié)水凝汽器加熱器

        張燦勇,孫華杰

        (1.山東省電力學(xué)校,山東 泰安 271000;2.華電青島發(fā)電有限公司,山東 青島 266031)

        0 引言

        近年來,單殼體雙壓凝汽器在我國600 MW和超超臨界1 000 MW火電機(jī)組上得到了廣泛應(yīng)用。在雙壓凝汽器中,凝汽器低壓側(cè)的凝結(jié)水可以送到凝汽器高壓側(cè)進(jìn)行回?zé)?,使其被加熱到凝汽器高壓?cè)的飽和溫度,即其溫度與在高壓側(cè)生成的凝結(jié)水溫度相等。因而,提高了凝結(jié)水的溫度,減少了凝結(jié)水帶走的熱量。

        目前一般采用重力輸送法將凝汽器低壓側(cè)的凝結(jié)水送往到高壓側(cè)去回?zé)?,這種方法是在凝汽器熱井位置中利用幾何位差使凝結(jié)水依靠重力自流到高壓凝汽器中,如圖1所示。該方法的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單、維修費(fèi)用低、容易布置。

        雙壓凝汽器的凝結(jié)水回?zé)峥梢蕴岣邫C(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。研究確定了凝結(jié)水回?zé)峄責(zé)崃康挠?jì)算方法,定量分析了凝結(jié)水回?zé)岬臒峤?jīng)濟(jì)性,并給出了DH-600-40-T 型機(jī)組的應(yīng)用實(shí)例。

        1 凝結(jié)水回?zé)峄責(zé)崃康拇_定

        定量分析凝結(jié)水回?zé)岬臒峤?jīng)濟(jì)性,首先要確定凝結(jié)水回?zé)岬幕責(zé)崃?。為分析方便,?gòu)建如圖2所示熱力系統(tǒng)。圖中:pl—低壓汽室排汽壓力,kPa;tsl—低壓凝結(jié)水溫度,℃;hsl—低壓凝結(jié)水焓,kJ/kg;ph—高壓汽室排汽壓力,kPa;tsh—高壓凝結(jié)水溫度,℃;hsh—高壓凝結(jié)水焓,kJ/kg;αnl—低壓汽室排汽質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;αnh—高壓汽室排汽質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;η1—1號(hào)低壓加熱器等效熱降計(jì)算的抽汽效率,%。

        圖1 雙壓凝汽器示意圖

        假設(shè)汽輪機(jī)進(jìn)汽為1 kg,凝汽αnkg,進(jìn)入低壓汽室和高壓汽室的凝汽分別為αnlkg和αnhkg。根據(jù)前述凝結(jié)水的回?zé)徇^程,凝結(jié)水的回?zé)崃繉?shí)際上就是低壓側(cè)凝結(jié)水流入高壓側(cè)后的吸熱量,其溫度由tnl上升到tnh。因此,凝結(jié)水回?zé)岬幕責(zé)崃繛?/p>

        圖2 熱力系統(tǒng)

        2 凝結(jié)水回?zé)釤峤?jīng)濟(jì)性的定量分析及應(yīng)用

        2.1 定量分析

        根據(jù)文獻(xiàn)[1],對(duì)于該回?zé)崃靠梢哉J(rèn)為是內(nèi)部“純熱量”利用于熱力系統(tǒng)。根據(jù)熱力系統(tǒng)計(jì)算原則,軸封加熱器和1號(hào)低壓加熱器組成一個(gè)計(jì)算整體,具體來說,就是該回?zé)崃侩S凝結(jié)水的流動(dòng)利用于1號(hào)低壓加熱器。

        由于ΔQhn屬于純熱量進(jìn)入系統(tǒng),并利用在η1能級(jí)上,因而,按照等效熱降概念,新蒸汽等效熱降的增量為

        裝置熱效率相對(duì)提高

        式中:H為機(jī)組新蒸汽等效熱降,kJ/kg。

        2.2 應(yīng)用實(shí)例

        DH-600-40-T型機(jī)組有關(guān)參數(shù)如表1所示。凝結(jié)水回?zé)岬幕責(zé)崃繛?/p>

        表1 DH-600-40-T型機(jī)組有關(guān)參數(shù)

        2.3 雙壓凝汽器的應(yīng)用

        隨著汽輪機(jī)單機(jī)功率的增加和排汽口的增多,以及采用多殼體凝汽器,多壓凝汽器就應(yīng)運(yùn)而生。美國是世界上首次應(yīng)用多壓凝汽器的國家,60年代初期美國就開始在大功率機(jī)組中采用這一技術(shù)。60年代中期,日本從美國引進(jìn)了這一新技術(shù),成功地研制了單殼體多壓凝汽器(主要是雙壓凝汽器)。之后于70年代末,前蘇聯(lián)在K-800-240-3型機(jī)組上也成功地采用了雙壓凝汽器。90年代,我國首次在600 MW級(jí)機(jī)組上采用雙壓凝汽器,目前,雙壓凝汽器技術(shù)在我國600 MW和1 000 MW級(jí)等大型火電機(jī)組上已廣泛采用。我國采用雙壓凝汽器的典型600 MW和1 000 MW機(jī)組如表2所示。

        新蒸汽等效熱降增加

        裝置熱效率相對(duì)提高

        3 結(jié)語

        現(xiàn)代大容量機(jī)組廣泛采用的雙壓凝汽器,其凝結(jié)水回?zé)崾翘岣邫C(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的方法之一。 借助等效熱降理論等節(jié)能工具在求得凝結(jié)水回?zé)崃康幕A(chǔ)上,可以方便地對(duì)其熱經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行定量分析。

        通過應(yīng)用實(shí)例可以看出,雙壓凝汽器凝結(jié)水回?zé)岬幕責(zé)崃肯鄬?duì)較少,又加之該熱量是利用于能級(jí)較低的1號(hào)低壓加熱器上,因此,新蒸汽等效熱降的增加值和裝置熱效率的相對(duì)提高都是很小的,節(jié)能效果不顯著。但作為內(nèi)部廢熱的合理利用,在投資不大的情況下還是提倡凝結(jié)水回?zé)岬摹?/p>

        表2 我國采用壓凝汽器的典型600 MW和1 000 MW機(jī)組

        [1] 林萬超.火電廠熱系統(tǒng)節(jié)能理論[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,1994.

        [2] 張燦勇,倪令紅,范孝利,等.DH-600-40-T 型機(jī)組高壓加熱器運(yùn)行方案的熱經(jīng)濟(jì)性分析[J].山東電力技術(shù),2001(5):35-36.

        [3] 胡念蘇.汽輪機(jī)設(shè)備及運(yùn)行[M].北京:中國電力出版社,2010.

        [4] 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究所.汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)[M].北京:中國電力出版社,2011.

        [5] 華東六省一市電機(jī)工程(電力)學(xué)會(huì).汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)[M].北京:中國電力出版社,2006.

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