安庆电厂1000MW机组热力系统节能分析毕业论文(2)

如抽汽做功量、凝汽器做功量、循环吸热量及循环效率等，然后运用反平衡法进行计算以检验结果的准确性。另一方面采用等效焓降法再次对该热力系统的经济性指标进行计算，对两种计算方法进行前后比较，再次验证结果的准确性，从而分析机组局部运行异常的原因。然后，采用等效焓降法对机组在过、再热器喷水减温系统、系统不明泄漏（主要包括除氧器泄漏、给水管道泄漏、主蒸汽管道泄漏）、疏水旁路、注入式给泵密封水系统凝结水漏人、凝结水过冷度和加热器端差、加热器停运（汽侧切除）、散热损失、高加旁路泄漏等热力系统局部异常运行工况下的热经济性进行定量分析，分析轴封回收利用系统的能量回收率评价。分析计算结果，对损失较大的地方提出相关优化方案，并分析比较优化方案的经济性。

经济社会的更好更快发展需要发电企业不断提高生产的经济性、提高能源利用率、减少能量损失及污染物排放量，充分响应节能减排的号召。本文的相关研究结果可以为火电长的节能降耗提供一份完整的经济技术指标，给电厂提供节能改造的参考方案，同时系统的全面分析还为机组经济高效的生产运行提供参考，可改善并提高电厂的生产管理水平。

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第二章 机组经济指标计算

2.1 机组原则性热力系统特点

本文主要是分析研究安庆电厂1000MW超超临界机组的热力系统。该机组的原则性热力系统见图2.3，制造厂提供的THA工况下热平衡图见附图1。此机组具有九级非调整式抽汽。此系统包含有3台高压加热器、一台除氧器和两台小汽机及5台低压加热器，其中No.9、No.8、No.7高压加热器分别由第九、八、七级抽汽供汽，除氧器和小汽机均是由第五级抽汽供汽，其余四台低压加热器分别由第一至四级抽汽供汽；以门杆、轴封漏汽为主的辅助蒸汽则向轴封加热器和凝汽器供汽。

从该机组的热力系统图可知，No.9、No.8、No.7三台高压加热器均是3段式加热器（包括蒸汽冷却器、加热器、疏水冷却器）[4]，其中No.7加热器具有外置式蒸汽冷却器。由于流入高压加热器的抽汽是过热蒸汽，具有比较高的过热度，这将使进行热交换时的不可逆损失增加，而三段式加热器可利用蒸汽冷却器有效的克服过高的过热度带来的影响，这可以使抽汽量的利用按不同能级来分级利用，从而避免了直接降落在加热器本体上，这样布置可以使热交换时不可逆性得到降低，同时减少了不可逆损失的产生，提高了机组的热经济性。疏水的逐级自流是表面式加热器排除疏水的主要方式，也是其最简单、可靠的方式，高压加热器则主要采用逐级自流的方式排除疏水；但是，当疏水逐级回流时，将排挤低压抽汽，从而造成不可逆损失；另外，当疏水排至冷凝器时，还将会造成直接的冷源损失。这些都将降低装置的热经济性。于是，通常采用增设疏水冷却器，这可以使疏水自流至下级加热器前先经过换热器（即疏水冷却器），在那利用主凝结水对疏水进行适当的冷却，而后再流入下级加热器，这样可使疏水回流造成的不可逆损失减少，从而提高了装置的热经济性。

除氧器是一台汇集式加热器，常常布置在系统的中间。由于汇集式加热器没有传热的端差，具有较好的经济性，可汇集各种参数不同的蒸汽同时起到除氧作用。

No.5、 No.4、No.3、 No.2、 No.1号加热器为低压加热器，由低压抽汽供汽。其中No.5、 No.4两台低加是两段式加热器，疏水采用逐级自

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流的方式；No.3号加热器的疏水是利用疏水泵打到该加热器的出口，这样可以减少进入除氧器之前的吸热量，同时提高加热器出口处凝结水温度，减少疏水直接流入凝汽器造成的冷源损失，从而提高机组的热经济性，功能类似汇集式加热器；No.2加热器的疏水流入No.1号加热器的外置式疏水冷却器。另外设有轴封加热器用来回收并充分利用轴封漏汽，降低能损，进一步提高机组的经济性。

在除氧器与7号高温加热器之间设置有汽动式给水泵，由两台小汽机来提供所需能量。

2.2 热系统简捷计算的定义及方法

火力发电厂的热力系统计算的核心是对回热式加热器的热平衡公式进行求解，计算解得各段抽汽份额，然后依据汽轮发电机组的功率进而求得汽机进汽量及机组的热经济性指标(即定功率计算)或是根据汽机进汽量来确定汽轮发电机组的功率(定流量计算）。

回热机组的原则性热力系统的计算方法主要包括常规热平衡法和等效焓降法。机组热力系统的常规计算的主要目标就是确定热力系统中各个部分的蒸汽或水的流量及其他参数，如机组的功率、汽耗率、热耗率、热效率及煤耗率等。这是火力发电厂进行设计、运行及技术改造的一项非常基本的运算方法，也是热力工程的一件重要的技术工作。

由于常规热平衡计算法的计算过程比较复杂繁琐、计算工作量较大，于是后期人们在对常规热平衡计算的过程进一步改进完善 形成了现在的简捷热平衡计算法，该方法首先对原始资料的整理进行了相应的改进，将原来热力系统中较为繁多的热力参数分别整理成3类：第1类用τ??表示给水流经加热器的焓升，对应不同加热器依次进行编号为τ1、τ2、τ3、??τ??；第2类则是用q??表示蒸汽在加热器中放出的热量，同样对应不同加热器依次进行编号为q1、q2、q3、??q??，其他热源在加热器中的放热量编号为q????；第3类是用r??表示疏水在加热器中放出的热量，对应不同加热器依次进行编号为r1、r2、r3??r??。此外，加热器被分成两类：其一是疏水放流式加热器，这类加热器属于表面式加热器，采用疏水自流式疏水排放方式；另外一种就是汇集式加热器，这种加热器又通常指混合式加热器或者设有疏水泵的表面式加热器，它的疏水汇集在加热器的出口或者进口。

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对原始数据进行整理时，加热器τ??、q??、r??的计算会由于加热器的不同而有所差别：

对于疏水放流式加热器τ、ｑ、ｒ计算公式（如图2.1）： τj=hwj—hw（j?1）

qj=hj—hsj γj=hs（j+1）?hsj

图2.1 疏水放流式加热器

对于汇集式加热器τ、ｑ、ｒ计算公式（如图2.2）： ????=??wj—????（j?1）

????=????—???? j?1 γj=hs（j+1）—hw（j?1）

图2.2 汇集式加热器

综上可以看出，这样的计算规定和常规计算方法有着很大的不同，它将疏水和被加热的蒸汽在加热器中放出的热量过度地转移到了加热器的进口焓值上。如此处理既可以创造出使加热器进出口工质完全相等的条件，又不破坏加热器内的物质和热量平衡，这样就可以消除一个未知数α??。因而使计算得以简化，避免了对方程联立求解的复杂过程，从而能够依据加热器编号由高到低依次得出抽汽份额????（加热器是依据从低压到高压依次编号为1、2、3??i）

2.3 THA工况下的各项参数整理说明

根据附图1机组热力系统图来整理绘制出热力系统简图（图2.3）。明确各段抽汽漏汽来源及流向，其中轴封漏汽均经过均压箱处理后进行分配，1—6股蒸汽漏至轴封加热器，7—12股漏汽流至凝汽器，第12股蒸汽为小汽机排汽;第1股蒸汽来自再热前，其余均为再热后蒸汽流入;详细分布情况见下图2.3：

2.3.1 原始热力计算数据的整理

本次设计机组为安庆电厂1000MW超超临界机组，其在THA工况下各项参数整理如下：

2.3.1.1 汽轮机的型式和参数：

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1) 机组的型式：超超临界、一次再热、4缸4排汽、单周、凝汽式汽轮机； 2) 机组的型号：N1000-28/600/620； 3) 汽轮机的额定功率：Pe=1000MW；

4) 主汽门前的主蒸汽的初参数：主蒸汽的压力P0=26.988MPa，主蒸汽的

温度t0=600℃；

5) 进汽门前的再热蒸汽的参数：再热冷段：Pzr’=5.7 MPa，tzr’=354.2 ℃

再热热段：Pzr =5.301 MPa，tzr =620 ℃

6) 汽机的排汽压力Pc= 4.89 kPa，排汽比焓hc= 2329.25 kJ/kg 。

1???????????????????????????????????? ????????????????????????????????????PPPPPPP1 2 3 4 P5 6 P7 8 9 10 11 12 123456NO.9 NO.8 NO.7 NO.6 NO.5 NO.4 NO.3 NO.2 NO.1 NNNNNNNNN

图2.3 安庆电厂1000MW机组原则性热力系统简图

2.3.1.2.抽汽二次参数的整理[6]

1) 加热器内的工作压力Pj等于抽汽压力P????减去压损，即Pj=Prj?（1?

?Pj），如：P1=Pr1*(1-ΔP1)=0.0226*(1-4%)=0.021696 MPa；

2) 在加热器压力下的饱和温度tbh是通过h-s图查该压力下的饱和态得到； 3) 加热器的出口水温tw是加热器压力下饱和水温tbh减去加热器上端差??????，

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