付文鋒， 石 宇， 李嘉華， 楊勇平

(華北電力大學(xué) 電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北保定 071003)

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1 000 MW超超臨界二次再熱機(jī)組外置式蒸汽冷卻器布置方式研究

付文鋒， 石 宇， 李嘉華， 楊勇平

(華北電力大學(xué) 電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北保定 071003)

以某1 000 MW超超臨界二次再熱機(jī)組為例，利用單耗分析方法，計(jì)算了單級(jí)串聯(lián)、雙級(jí)串聯(lián)、雙級(jí)并聯(lián)3種外置式蒸汽冷卻器的布置方式對(duì)機(jī)組能耗的影響，得到了外置式蒸汽冷卻器的最佳布置方式和熱力系統(tǒng)中各設(shè)備單耗的變化規(guī)律，并分析了最佳布置方式下機(jī)組單耗隨負(fù)荷的變化趨勢(shì).結(jié)果表明：外置式蒸汽冷卻器可以提高給水溫度，減少鍋爐的不可逆損失，這是機(jī)組單耗降低的主要原因；采用單級(jí)時(shí)，布置于第2級(jí)的效果最佳，可使機(jī)組單耗降低0.632 g/(kW·h)；采用雙級(jí)時(shí)，布置于第2、第4級(jí)的串聯(lián)方式效果最佳，可使機(jī)組單耗降低1.122 g/(kW·h)；隨著負(fù)荷的降低，雙級(jí)串聯(lián)外置式蒸汽冷卻器的降耗效應(yīng)略有下降.

二次再熱； 外置式蒸汽冷卻器； 布置方式； 單耗分析方法

對(duì)燃煤電廠進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)超低排放，是推進(jìn)石化能源清潔化、改善大氣質(zhì)量、緩解資源約束的重要舉措.超超臨界二次再熱是當(dāng)今世界領(lǐng)先的發(fā)電技術(shù)，可以大大提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，是現(xiàn)階段提高發(fā)電效率、降低發(fā)電能耗的最有效手段之一，該技術(shù)的完善和推廣對(duì)完成節(jié)能減排任務(wù)具有重要意義[1-2].

近年來(lái)，二次再熱技術(shù)的相關(guān)研究受到越來(lái)越多的關(guān)注，嚴(yán)俊杰等[3-5]建立了二次再熱機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)模型.Zhou等[6-7]對(duì)二次再熱機(jī)組的主汽壓力，一、二次再熱壓力之間的匹配關(guān)系以及兩者的最優(yōu)值進(jìn)行了分析計(jì)算.Bugge 等[8]研究指出，與一次再熱機(jī)組相比，二次再熱機(jī)組的回?zé)岢槠哂懈蟮倪^(guò)熱度，導(dǎo)致回?zé)峒訜崞鞯膿p較大，抑制了機(jī)組熱效率的進(jìn)一步提高.為了削弱加熱器入口蒸汽過(guò)熱度對(duì)機(jī)組的不利影響，Xu等[9]設(shè)計(jì)了一種在系統(tǒng)中設(shè)置抽汽背壓式小汽輪機(jī)的方案并計(jì)算了改進(jìn)效果.闞偉民等[10]研究指出，采用外置式蒸汽冷卻器是另一種簡(jiǎn)單有效的措施，同時(shí)具有良好的負(fù)荷適應(yīng)性.牛中敏等[11]和夏曉華等[12]分別針對(duì)一次再熱和二次再熱機(jī)組，分析了外置式蒸汽冷卻器對(duì)機(jī)組的降耗效應(yīng).

現(xiàn)有的研究成果表明，外置式蒸汽冷卻器對(duì)減小二次再熱機(jī)組的加熱器入口蒸汽過(guò)熱度，提高機(jī)組熱效率具有顯著作用.但是，關(guān)于外置式蒸汽冷卻器不同布置方式對(duì)二次再熱機(jī)組熱效率影響的報(bào)道還較少.為此，筆者以某1 000 MW超超臨界二次再熱機(jī)組熱力系統(tǒng)為研究對(duì)象，提出了多種外置式蒸汽冷卻器的集成方案，基于Ebsilon平臺(tái)[13-14]進(jìn)行熱平衡計(jì)算，并利用單耗分析法，比較了各方案的熱經(jīng)濟(jì)性，得出較優(yōu)的布置方式，最后計(jì)算了優(yōu)選方案在不同負(fù)荷下機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的變化規(guī)律.

1 外置式蒸汽冷卻器熱力系統(tǒng)

對(duì)于超超臨界機(jī)組，由于初參數(shù)的提高使得各高壓加熱器的汽源存在相當(dāng)大的過(guò)熱度，給回?zé)嵯到y(tǒng)造成了較大的不可逆損失，削弱了回?zé)嵝Ч?采用二次再熱技術(shù)之后，加熱器入口蒸汽過(guò)熱度進(jìn)一步加大，嚴(yán)重影響了整個(gè)機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性.在大過(guò)熱度的高壓加熱器前增設(shè)外置式蒸汽冷卻器是一種行之有效的應(yīng)對(duì)方法，一方面，可以使該級(jí)加熱器進(jìn)口蒸汽焓值降低，減小該級(jí)加熱器換熱溫差和損；另一方面，可以利用抽汽的過(guò)熱度來(lái)直接提高加熱器的出口水溫或給水溫度，減小鍋爐內(nèi)的換熱溫差和損.

在布置外置式蒸汽冷卻器時(shí)，根據(jù)外置式蒸汽冷卻器內(nèi)水流與主給水的關(guān)系，可以將布置方式分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種[15]，分別如圖1和圖2所示.串聯(lián)方式下，蒸汽冷卻器的水流量更大，抽汽的過(guò)熱度可以被更多的給水吸收，但是泵功的損耗也更大.并聯(lián)方式恰好相反.相比較而言，當(dāng)僅布置單級(jí)外置式蒸汽冷卻器時(shí)，采用串聯(lián)方式能獲得更好的熱經(jīng)濟(jì)性[16]；當(dāng)布置雙級(jí)外置式蒸汽冷卻器時(shí)，串、并聯(lián)方式的優(yōu)劣一般需要詳細(xì)的熱經(jīng)濟(jì)性計(jì)算才能確定.

圖1 串聯(lián)布置方式示意圖

圖2 并聯(lián)布置方式示意圖

2 單耗分析方法

單耗分析[17-19]是一種基于分析和經(jīng)濟(jì)學(xué)的能量系統(tǒng)分析法，用單耗來(lái)表示熱力系統(tǒng)能耗的高低，能直接反映設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中由于不可逆性而造成的損失.與效率相比，設(shè)備的單耗具有單值性，能更直觀地表示系統(tǒng)單耗在各設(shè)備間的分布和設(shè)備單耗在系統(tǒng)總單耗中的份額.運(yùn)用該方法可以更清晰地得到由于系統(tǒng)局部變化而引起的系統(tǒng)其他部分的能耗變化，從而揭示整體系統(tǒng)能耗變化的原因.

對(duì)于燃煤發(fā)電機(jī)組，單耗定義為生產(chǎn)單位電能所消耗的燃料量.在機(jī)組運(yùn)行中，某一設(shè)備由于不可逆損失產(chǎn)生的附加單耗bI，可以由該設(shè)備的平衡求出：

(1)

式中：ep、ef分別為單位電能和單位燃料的值；P為發(fā)電機(jī)功率；EIin及EIout分別為設(shè)備的進(jìn)、出口.

發(fā)電機(jī)組中所有設(shè)備的附加單耗與機(jī)組最低理論單耗之和即為機(jī)組單耗：

b=bmin+badd

(2)

badd=∑bI

(3)

式中：bmin為最低理論單耗，是沒(méi)有任何損失的理想系統(tǒng)的單耗，對(duì)任何機(jī)組bmin=123 g/(kW·h)；badd為機(jī)組所有設(shè)備的附加單耗之和.

3 不同布置方式的機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性分析

以某1 000 MW超超臨界二次再熱機(jī)組為參考機(jī)組，其熱力系統(tǒng)如圖3所示.機(jī)組初參數(shù)為31 MPa/600 ℃/610 ℃/610 ℃，第二、第四段抽汽分別為2次再熱后的第1級(jí)抽汽，回?zé)嵯到y(tǒng)為“四高五低一除氧”.表1給出了機(jī)組各級(jí)抽汽參數(shù).

圖3 二次再熱機(jī)組熱力系統(tǒng)圖

抽汽級(jí)數(shù)抽汽壓力/MPa抽汽溫度/℃過(guò)熱度/K18.932415.624112.82426.009525.462249.77833.334433.645193.86541.855529.304320.69151.038442.431260.92160.718389.589123.60970.392309.989167.10980.127189.00282.57290.059118.76133.391100.02261.9840

3.1 布置單級(jí)外置式蒸汽冷卻器

分別將外置式蒸汽冷卻器以單級(jí)串聯(lián)方式布置于機(jī)組的4級(jí)高壓加熱器的抽汽管路上，主給水全部經(jīng)過(guò)蒸汽冷卻器后進(jìn)入鍋爐，如圖4所示.計(jì)算4種方案的熱經(jīng)濟(jì)性時(shí)，設(shè)定同時(shí)滿足以下2個(gè)條件：(1)蒸汽冷卻器出口蒸汽過(guò)熱度大于等于40 K，以保證蒸汽在進(jìn)入加熱器時(shí)有足夠的過(guò)熱度；(2)蒸汽冷卻器的入口水溫度盡可能接近出口蒸汽溫度，以保證最大程度上利用加熱器入口蒸汽過(guò)熱度.

圖4 增設(shè)單級(jí)外置式蒸汽冷卻器熱力系統(tǒng)圖

基于Ebsilon平臺(tái)對(duì)集成外置式蒸汽冷卻器后的熱力系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真，獲取系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)參數(shù)，應(yīng)用單耗分析法計(jì)算得到4種方案與參考機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性參數(shù)如表2所示.當(dāng)取方案2即在2號(hào)高壓加熱器前設(shè)置外置式蒸汽冷卻器時(shí)，降耗效果最佳.與參考機(jī)組相比，該方案使機(jī)組單耗降低了0.632 g/(kW·h)，機(jī)組循環(huán)熱效率提高了0.233%.

表2 布置單級(jí)外置式蒸汽冷卻器熱經(jīng)濟(jì)性比較

系統(tǒng)中各設(shè)備單耗分布對(duì)比如表3所示，與參考機(jī)組相比，除給水泵系統(tǒng)外，方案2中的各設(shè)備單耗均有所降低.蒸汽冷卻器對(duì)加熱器入口蒸汽過(guò)熱度的利用，減小了RH2的換熱溫差209.778 K，使回?zé)峒訜崞鞯母郊訂魏慕档土?.010 g/(kW·h)；同時(shí)提高給水溫度8.68 K，使鍋爐附加單耗降低了0.577 g/(kW·h).由于給水流量和流動(dòng)阻力的增大，使給水泵系統(tǒng)的附加單耗增加了0.015 g/(kW·h)，但該值遠(yuǎn)小于其他設(shè)備的綜合降耗效果.綜上可知，外置式蒸汽冷卻器對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的改善主要體現(xiàn)在降低鍋爐附加單耗方面，而對(duì)減少回?zé)峒訜崞鞅旧淼牟豢赡鎿p失方面影響較小.分析其原因在于：對(duì)加熱器入口蒸汽過(guò)熱度的利用較大程度地提高了最終給水溫度，使其更加接近系統(tǒng)的最佳給水溫度，對(duì)機(jī)組的降耗貢獻(xiàn)顯著.

表3 參考機(jī)組與方案2各設(shè)備單耗分布

Tab.3 Distribution of specific fuel consumption in reference system and scheme 2

單耗參考機(jī)組方案2單耗減少值機(jī)組單耗/(g·kW-1·h-1)266.826266.1940.632附加單耗/(g·kW-1·h-1)鍋爐汽輪機(jī)凝汽器回?zé)峒訜崞鹘o水泵系統(tǒng)119.4736.73811.8602.9011.058118.8966.73611.8022.8911.0720.5770.0020.0580.010-0.015

3.2 布置雙級(jí)外置式蒸汽冷卻器

由表1可知，第二、第四段抽汽的過(guò)熱度最具利用潛力，因此，當(dāng)采用雙級(jí)蒸汽冷卻器時(shí)，應(yīng)布置于第2、第4級(jí).圖5和圖6分別為采用雙級(jí)串聯(lián)和雙級(jí)并聯(lián)2種布置方式的熱力系統(tǒng)圖.

圖5 雙級(jí)串聯(lián)布置方式(方案5)

Fig.5 Double series connection of outer steam coolers (scheme 5)

圖6 雙級(jí)并聯(lián)布置方式(方案6)

Fig.6 Double parallel connection of outer steam coolers (scheme 6)

在雙級(jí)串聯(lián)布置方式(方案5)中，主給水經(jīng)過(guò)1號(hào)高壓加熱器后分別進(jìn)入2級(jí)外置式蒸汽冷卻器，再進(jìn)入鍋爐，為減小2臺(tái)外置式蒸汽冷卻器出口水流混合時(shí)的熱偏差，取進(jìn)入RH2蒸汽冷卻器的給水流量為總流量的70%；在雙級(jí)并聯(lián)布置方式(方案6)中，兩級(jí)外置式蒸汽冷卻器的進(jìn)口給水來(lái)自其對(duì)應(yīng)高壓加熱器的出口，以文獻(xiàn)[20]的方法選擇給水的分流系數(shù)，經(jīng)計(jì)算，當(dāng)取RH2蒸汽冷卻器和RH4蒸汽冷卻器的水流量分別為分流前給水流量的5.5%和3%時(shí)，機(jī)組循環(huán)熱效率最佳.

2種方案與參考機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性對(duì)比如表4所示.方案5具有更好的熱經(jīng)濟(jì)性，與參考機(jī)組相比，給水溫度提高了12.184 K，機(jī)組單耗降低了1.122 g/(kW·h)，機(jī)組循環(huán)熱效率提高了0.410%.方案6由于蒸汽冷卻器的水側(cè)流量較小，使給水溫度提升較小，降耗效果低于方案5.

表4 布置雙級(jí)外置式蒸汽冷卻器熱經(jīng)濟(jì)性比較

Tab.4 Comparison of thermal economy between two arrangements of double outer steam coolers

布置方案給水溫度/℃機(jī)組循環(huán)熱效率/%機(jī)組單耗/(g·kW-1·h-1)參考機(jī)組304.50350.979266.826方案5(雙級(jí)串聯(lián)布置方式)316.68751.189265.704方案6(雙級(jí)并聯(lián)布置方式)313.72851.164265.888

增設(shè)外置式蒸汽冷卻器時(shí)的最佳單級(jí)布置方式、最佳雙級(jí)布置方式與參考機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性對(duì)比如表5所示.與單級(jí)布置相比，采用雙級(jí)布置時(shí)，加熱器入口蒸汽過(guò)熱度可以實(shí)現(xiàn)更大程度的利用，系統(tǒng)中鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、回?zé)峒訜崞鞯母郊訂魏木兴档?；而給水泵系統(tǒng)的附加單耗相差不大.因此，采用雙級(jí)串聯(lián)布置方式明顯優(yōu)于單級(jí)布置方式.

表5 布置單級(jí)與雙級(jí)外置式蒸汽冷卻器單耗分布

Tab.5 Specific fuel consumption in different arrangements of outer steam coolers

單耗參考機(jī)組方案2方案5機(jī)組單耗/(g·kW-1·h-1)266.826266.194265.704附加單耗/(g·kW-1·h-1)鍋爐119.473118.896118.565汽輪機(jī)6.7386.7366.719凝汽器11.86011.80211.758回?zé)峒訜崞?.9012.8912.788給水泵系統(tǒng)1.0581.0721.077

4 變工況熱力學(xué)分析

對(duì)參考機(jī)組和最優(yōu)方案(方案5)進(jìn)行幾種典型負(fù)荷下的變工況計(jì)算，得到了不同負(fù)荷下的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo).大型機(jī)組變工況運(yùn)行時(shí)多采用滑壓運(yùn)行方式，當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，蒸汽溫度保持不變，壓力降低，往往使機(jī)組的加熱器入口蒸汽過(guò)熱度升高.圖7為進(jìn)入RH2和RH4的加熱器入口蒸汽過(guò)熱度隨負(fù)荷變化的情況.由圖7可知，隨著負(fù)荷降低，參考機(jī)組中2段抽汽的過(guò)熱度均有所增加；而方案5中RH2和RH4的抽汽過(guò)熱度略有降低.

雖然在低負(fù)荷工況下外置式蒸汽冷卻器能更好地降低加熱器入口蒸汽過(guò)熱度，但是隨著進(jìn)入2號(hào)、4號(hào)高壓加熱器抽汽流量的減小，給水溫度的提高幅度有所下降，圖8給出了參考機(jī)組和方案5中給水溫度隨負(fù)荷的變化規(guī)律.由于機(jī)組單耗主要受鍋爐附加單耗影響，因此隨著負(fù)荷下降，方案5中蒸汽冷卻器對(duì)機(jī)組的降耗效應(yīng)在減小，這與表6給出的機(jī)組單耗變化趨勢(shì)相同，即方案5的機(jī)組單耗盡管低于參考機(jī)組，但是二者單耗的差值隨負(fù)荷的降低而減小.

圖7 加熱器入口蒸汽過(guò)熱度隨負(fù)荷的變化

圖8 給水溫度隨負(fù)荷變化圖

Tab.6 Comparison of specific fuel consumption between reference system and the system in scheme 5 at different loads

負(fù)荷/%參考機(jī)組單耗/(g·kW-1·h-1)方案5單耗/(g·kW-1·h-1)差值/(g·kW-1·h-1)100266.826265.7041.12275275.235274.2321.00350285.248284.3430.90540295.212294.3350.877

5 結(jié) 論

(1) 對(duì)1 000 MW超超臨界二次再熱機(jī)組增設(shè)外置式蒸汽冷卻器，可以明顯改善機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性.當(dāng)采用單級(jí)時(shí)，布置于第2級(jí)的效果最佳，可使機(jī)組單耗降低0.632 g/(kW·h)；當(dāng)采用雙級(jí)時(shí)，布置于第2、第4級(jí)的串聯(lián)方式效果最佳，可使機(jī)組單耗降低1.122 g/(kW·h).

(2) 外置式蒸汽冷卻器對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的改善，主要體現(xiàn)在降低鍋爐的附加單耗，而對(duì)減少回?zé)峒訜崞鞅旧淼母郊訂魏呢暙I(xiàn)較小.

(3) 隨著負(fù)荷的降低，外置式蒸汽冷卻器依然具有良好的節(jié)能作用，但是降耗效果略有減弱.

[1] 楊勇平，楊志平，徐鋼，等.中國(guó)火力發(fā)電能耗狀況及展望[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013, 33(23):1-11, 15.

YANG Yongping,YANG Zhiping,XU Gang,et al.Situation and prospect of energy consumption for China′s thermal power generation[J]. Proceedings of the CSEE, 2013, 33(23):1-11, 15.

[2] 殷亞寧. 二次再熱超超臨界機(jī)組應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 電站系統(tǒng)工程, 2013(2):37-38.

YIN Yaning. Application status and development of USC unit with double reheat cycles[J]. Power System Engineering, 2013(2):37-38.

[3] 嚴(yán)俊杰, 邵樹(shù)峰, 李楊,等. 二次再熱超臨界機(jī)組熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性定量分析方法[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2004, 24(1):186-190.

YAN Junjie,SHAO Shufeng,LI Yang,et al.A method for analysis the economics of a thermal system in a supercritical pressure power unit with double reheat cycles[J].Proceedings of the CSEE,2004, 24(1):186-190.

[4] 李運(yùn)澤，楊獻(xiàn)勇，嚴(yán)俊杰，等.二次再熱超臨界機(jī)組熱力系統(tǒng)的三系數(shù)線性分析法[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2002，22(6):132-136.

LI Yunze,YANG Xianyong,YAN Junjie,et al. Linear method for the thermal economical analysis of supercritical pressure power plant with double reheat[J]. Proceedings of the CSEE, 2002,22(6):132-136.

[5] 劉強(qiáng)，郭民臣，王毅林，等.二次再熱機(jī)組的熱耗變換系數(shù)和汽耗變換系數(shù)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2007，27(26):59-64.

LIU Qiang,GUO Minchen,WANG Yilin, et al. Heat rate transformation coefficient and steam rate transformation coefficient of thermodynamic system for power unit with double reheat[J]. Proceedings of the CSEE, 2007,27(26):59-64.

[6] ZHOU L, XU G, ZHAO S, et al.Parametric analysis and process optimization of steam cycle in double reheat ultra-supercritical power plants[J]. Applied Thermal Engineering, 2016(99):652-660.

[7] 鄧建玲，楊志平，陶新磊，等.二次再熱機(jī)組再熱壓力的選取[J].汽輪機(jī)技術(shù)，2013，06:465-468, 414.

DENG Jianling,YANG Zhiping,TAO Xinlei, et al. Optimal reheat pressure select of double reheat cycle[J].Turbine Technology, 2013,06:465-468, 414.

[8] BUGGE J,KJAERE S,BLUM R.High-efficiency coal-fired power plants development and perspectives[J].Energy, 2006, 31(10):1437-1445.

[9] XU G, ZHOU L, ZHAO S, et al. Optimum superheat utilization of extraction steam in double reheat ultra-supercritical power plants[J]. Applied Energy, 2015, 160:863-872.

[10] 闞偉民，宋景慧，周璐瑤,等. 超超臨界機(jī)組增設(shè)外置式蒸汽冷卻器變工況分析[J]. 汽輪機(jī)技術(shù),2014,01:63-65.

KAN Weimin, SONG Jinghui, ZHOU Luyao,et al. Analysis of variable working condition of installing external steam cooler for ultra-supercritical unit[J].Turbine Technology, 2014,01:63-65.

[11] 牛中敏，丁一雨. 超超臨界1 000 MW機(jī)組設(shè)置外置蒸汽冷卻器的熱經(jīng)濟(jì)性分析[J].熱力發(fā)電，2011，12:67-69.

NIU Zhongmin, DING Yiyu. Analysis of thermal economy of installing external steam cooler of ultra-supercritical 1 000 MW unit [J].Thermal Power Generation,2011,12:67-69.

[12] 夏曉華，楊宇，范世望，等.1 000 MW二次再熱汽輪機(jī)帶外置蒸冷器方案能損分析[J].發(fā)電設(shè)備，2015， 29(3):160-163.

XIA Xiaohua, YANG Yu, FAN Shiwang, et al. Heat consumption analysis for the 1 000 MW double-reheat steam turbine with external steam coolers[J]. Power Equipment, 2015, 29(3):160-163.

[13] KVAMSDAL H M, EHLERS S, KATHER A, et al. Optimizing integrated reference cases in the OCTAVIUS project[J]. International Journal of Greenhouse Gas Control, 2016, 50:23-36.

[14] GEWALD D, KARELLAS S, SCHUSTER A, et al. Integrated system approach for increase of engine combined cycle efficiency[J]. Energy Conversion & Management, 2012, 60(60):36-44.

[15] 于淑梅，張樹(shù)芳，邊立秀. 蒸汽冷卻器不同連接方式的研究[J].華北電力技術(shù)，1994，2:10-14.

YU Shumei, ZHANG Shufang, BIAN Lixiu. Study on different connection modes of steam cooler[J].North China Electric Power, 1994, 2:10-14.

[16] 鄭體寬. 熱力發(fā)電廠[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.

[17] 宋之平. 單耗分析的理論和實(shí)施[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，1992，12(4)：15-21.

SONG Zhiping. Consumption rate anatysis: theory and practice[J]. Proceedings of the CSEE, 1992, 12(4):15-21.

[18] 周少祥，姜媛媛，吳智泉，等.電廠鍋爐單耗分析模型及其應(yīng)用[J].動(dòng)力工程學(xué)報(bào)，2012，32(1):59-65.

ZHOU Shaoxiang, JIANG Yuanyuan, WU Zhiquan, et al. Analysis model for unit consumption of power boilers and its application[J]. Journal of Chinese Society of Power Engineering, 2012, 32(1):59-65.

[19] 王利剛，楊勇平，董長(zhǎng)青，等.單耗分析理論的改進(jìn)與初步應(yīng)用[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2012，32(11):16-21,139.

WANG Ligang, YANG Yongping, DONG Changqing, et al.Improvement and primary application of theory of fuel specific consumption[J].Proceedings of the CSEE, 2012,32(11):16-21,139.

[20] 胥傳普.外置并聯(lián)式蒸汽冷卻器系統(tǒng)最佳給水分流系數(shù)的研究[J].電站輔機(jī)，1990，3:65-68.

XU Chuanpu.Study on optimal feedwater splitting coefficient of external parallel type steam cooling system[J].Power Station Auxiliary Equipment,1990, 3:65-68.

Arrangement of Outer Steam Coolers for a 1 000 MW Double Reheat Ultra-supercritical Unit

FU Wenfeng, SHI Yu, LI Jiahua, YANG Yongping

(MOE's Key Laboratory of Condition Monitoring and Control for Power Plant Equipment, North China Electric Power University, Baoding 071003, Hebei Province, China)

Taking the 1 000 MW double reheat ultra-supercritical unit as an example, based on analysis of the specific fuel consumption, the effects of following arrangement modes of outer steam coolers on the energy consumption of unit were studied, such as the single series connection, double series connection and double parallel connection, etc., and subsequently the optimum arrangement mode of outer steam coolers was obtained, in which case the variation law of specific fuel consumption was analyzed for each part of the thermal system and for the whole unit. Results show that by adopting the outer steam coolers, the feedwater temperature is raised, the irreversible loss of boiler is reduced, thus lowering the specific energy consumption of unit. In the single connection mode, the specific fuel consumption can be reduced by 0.632 g/(kW·h) at most when the outer steam cooler is arranged at No.2 high-pressure heater; whereas in the double connection mode, the specific fuel consumption can be reduced by 1.122 g/(kW·h) at most when the coolers are arranged in series at No.2 and No.4 high-pressure heater. With the reduction of unit load, the energy-saving effect will have slight decrease if double outer steam coolers are arranged in series connection.

double reheat; outer steam cooler; arrangement mode; analysis of specific fuel consumption

2016-08-26

2016-09-22

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51606066)

付文鋒(1982-)，男，河北唐山人，講師，博士研究生，主要從事節(jié)能原理與技術(shù)方面的研究.電話(Tel．)：13673222032； E-mail： fwf_1982@163.com．

1674-7607(2017)06-0489-06

TK284.1

A

470.20