【摘 要】以某火電廠國產(chǎn)300MW機組為例，根據(jù)該機組性能試驗數(shù)據(jù)，運用等效焓降法計算分析影響機組能耗的各項因素，為機組的經(jīng)濟性診斷提供依據(jù)。

【關鍵詞】300MW 等效焓降法 能耗

一、前言

電廠機組熱耗率、標準煤耗率的等性能指標，可通過汽輪機組的熱力性能試驗獲得。電廠技改或運行調(diào)整均依據(jù)定量計算、分析影響機組經(jīng)濟性的各種因素，了解機組經(jīng)濟性能偏離應達指標的狀況。等效焓降法進行熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟性診斷，在局部定量診斷時具有簡便、準確的特點。此時運用等效焓降法對影響機組經(jīng)濟性的因素進行定量計算，分析原因，可為檢修、技術改造提供參考依據(jù)。

二、機組抽汽回熱系統(tǒng)及參數(shù)

某火電廠N300-16.7/537/537-2型亞臨界汽輪機組，一次中間再熱、雙缸雙排汽，高中壓缸合缸布置， 中壓缸排汽通過聯(lián)通管流向低壓缸， 排汽進入凝汽器。其汽輪機機組有兩臺50%容量的汽動給水泵。該機組的抽汽回熱系統(tǒng)見圖1。

表1注：①和②為混合式加熱器，用進口水焓作為疏水焓；新蒸汽焓，冷再熱焓，再熱汽焓，再熱器焓升；新蒸汽毛等效焓降，新蒸汽凈等效焓降；循環(huán)吸熱量，汽輪機裝置效率。

三、機組性能試驗的主要結果

為掌握機組在給定負荷下的經(jīng)濟指標，對機組主輔機和熱力系統(tǒng)的運行經(jīng)濟性能進行分析，摸清其主要影響因素，進行了機組性能試驗。

試驗在熱力系統(tǒng)隔離狀態(tài)下進行，試驗過程中機組基本狀況良好，運行參數(shù)穩(wěn)定，采集的所有壓力進行了大氣壓力修正和水柱高差修正，試驗的計算以凝結水流量為基準，對試驗熱耗率進行必要的修正，表2為機組在300MW試驗負荷下的主要結果。

表2 機組100%THA工況試驗計算結果

試驗工況單位設計值試驗值

發(fā)電機功率MW300299.86

主蒸汽壓力MPa16.6716.49

主蒸汽溫度℃537539.01

再熱蒸汽壓損%107.53

再熱蒸汽溫度℃537539.36

給水溫度℃273.6273.21

排汽壓力kPa6.506.91

測量給水流量t/h896.27824.50

高壓缸效率%86.8081.94

中壓缸效率%92.8891.69

試驗熱耗率kJ/ （kW·h） 7889.208089.75

第一類修正后的熱耗率kJ/ （kW·h） --8020.51

第二類修正后的熱耗率kJ/（ kW·h） --7997.66

四、機組經(jīng)濟性的診斷分析

汽輪機組在300MW負荷下，試驗熱耗率為8089.75 kJ/（kW·h），比設計值7889.20kJ/（kW·h）高200.55 kJ/（kW·h）。根據(jù)試驗結果，結合等效焓降法計算數(shù)據(jù)，進一步分析影響機組經(jīng)濟性的因素，為機組以后運行、檢修及改進提供相關依據(jù)。

（一）汽輪機本體部分

在300MW負荷時，高壓缸效率實測計算值81.94%，比設計值86.8%低了4.86%，按照“等效焓降法”計算，高壓缸效率每變化1%，影響熱耗14.86kJ/（kW·h），則使熱耗升高了72.22kJ/（kW·h）；中壓缸效率實測計算值91.69%，比設計值92.88%低了1.19%，按照“等效焓降法”計算，中壓缸效率每變化1%，影響熱耗17.47kJ/（kW·h）計算，則使熱耗升高了20.79kJ/（kW·h）。

通過試驗工況計算，高壓缸內(nèi)缸前汽封漏入中壓缸的冷卻蒸汽量為10.43t/h，中壓缸的實際運行效率為90.72%，比計算效率91.69%低了0.97%，使熱耗升高16.95kJ/（kW·h）。

通過以上分析，高中壓缸效率均低于設計，反映出機組通流部分動、靜間隙值大于設計值，從本次試驗中給水溫度、凝結水溫度高于設計可以間接反映這一問題；動靜葉制造加工達不到設計也是該型機組普遍存在的問題。因此機組大修重點在汽封間隙調(diào)整上。

（二）過熱器減溫水流量

負荷為300MW時，過熱器減溫水流量為40.10t/h，經(jīng)采用“等效焓降法”計算，按過熱器減溫水流量每變化1t/h使熱耗升高0.3728 kJ/（kW·h）計算，機組熱耗升高14.95kJ/（kW·h）。

廠家提供的原則性熱力系統(tǒng)中，過熱減溫水系統(tǒng)布置在高加出口，流量為零，由于燃用煤種和煤質偏離設計要求較大，煙氣量增大，造成過熱蒸汽超溫，不得不采用從高加前接減溫水才能控制過熱蒸汽溫度，從而造成回熱循環(huán)效率降低。建議在條件允許的情況下，盡可能燃用設計煤，或按實際燃用煤種進行技術改造，減少減溫水用量，提高經(jīng)濟性。

（三）小汽機的耗汽量

負荷300MW時，小汽輪機實際用汽量為18.93t/h，比設計值16.85t/h 多2.08 t/h，按“等效焓降法”計算，造成熱耗升高52.17 kJ/ （kW·h ）。

反映出汽動給水泵組效率較低，在排除真空造成影響的情況下，有必要確定對小汽機和給水泵進行大修，提高其經(jīng)濟性。

（四）汽水損失、鍋爐排污

循環(huán)系統(tǒng)完全隔離、100%THA工況時，循環(huán)系統(tǒng)不明漏泄量為3.4t/h，導致熱耗升高22.5 kJ/（kW·h）。原因是對外疏放水閥門不嚴，在鍋爐側可考慮對內(nèi)、外漏閥門進行解體檢修或更換；加強汽水品質監(jiān)控，合理排放，減少工質、熱質損失。

（五）運行參數(shù)偏離設計值

300MW負荷時，通過表2中的熱力系統(tǒng)及參數(shù)修正熱耗計算結果比較，僅主蒸汽壓力低于額定，影響較小，但其中汽輪機排汽壓力6.91kPa，比設計值6.50kPa高0.41kPa，按“等效焓降法”計算，使熱耗增加42.67kJ/（kW·h）。此部分影響需結合真空嚴密性試驗，進一步判斷凝汽器冷卻面臟污狀況，安排清洗。

綜合上面分析，將機組在300MW負荷時，實際運行狀態(tài)下影響機組熱耗的幾項因素，繪制成機組實際運行熱耗影響分布圖，如圖2所示。圖中標出該機組在熱力系統(tǒng)進行隔離狀態(tài)下得到的熱耗與設計值偏差的分布情況，運行參數(shù)中的汽輪機排汽壓力、高中壓缸效率、小汽輪機進汽流量等對機組熱耗影響最大，這為機組大修、改造和經(jīng)濟運行提供了參考依據(jù)。

圖2 機組熱耗影響因素分布

五、結語

在上述的分析中，運用等效焓降法在局部定量診斷時具有簡便、準確的特點，可快速診斷影響機組經(jīng)濟性的因素。同時可考慮從以下幾方面挖掘該型機組的節(jié)能潛力，為同類型機組的節(jié)能工作提供參考。

（一）影響機組經(jīng)濟性的主要因素是高中壓缸效率偏低，所以在下一個大修的解體檢修中，對高壓缸動、靜葉及通流間隙應按設計要求調(diào)整。有條件時對動、靜葉型線進行測繪，驗證是否達到設計計算書所給定的指標。

（二）運行參數(shù)偏離設計值對機組熱耗的影響以排汽壓力為最大，需要進一步加強真空系統(tǒng)及凝汽器維護，以提高機組運行的經(jīng)濟性。

（三）本次試驗在額定工況下進行，不能反映機組長期調(diào)峰運行時的經(jīng)濟指標，建議在適當?shù)臅r間安排相關試驗，必要時開展汽機配汽優(yōu)化工作，使機組調(diào)峰運行也處于較為經(jīng)濟運行狀態(tài)。

參考文獻：

[1]翦天聰.汽輪機原理[M].北京：水利電力出版社，1992.

[2]嚴俊杰，刑秦安，林萬超等.火電廠熱力系統(tǒng)經(jīng)濟性診斷理論及應用[M].西安交通大學出版社，2000.

作者簡介：

趙正紅，（1977—），女，布依族，貴州貴陽人，碩士，講師，研究方向 ：火電廠節(jié)能技術。