汽轮机运行技术问答经济运行和分析.docx
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1、汽轮机运行技术问答经济运行和分析十、汽轮机的经济分析与仪表分析1.再热蒸汽压力和温度变化对机组经济性有什么影响? 再热蒸汽的压力总是低于髙压缸的排汽压力。这个减少的数值即为再热器压损。产生压损的原因是蒸汽从高压缸排出后,由于经过再热器及其管道进人中压缸,压力将有不同程度的降低。再热器压损一般是以百分比来表示的。正常运行中,再热蒸汽压力是随着主蒸汽流量变化而改变的。再热器压损的大小,对整个汽轮机的经济效果有着显著的影响,国产200MW双机组再热器压损变化1%,热耗变化约0.1%再热蒸汽温度升髙时,用喷水减温的方法虽可使汽温降低,但不利经济性,再热蒸汽喷水每增加1%,国产200MW机组,将使热耗增
2、加0.1%0.2%。再热蒸汽温度升髙5, 热耗减少0.111%外,再热蒸汽温度降低5,热耗增加0.125%。2.影响汽轮发电机组经济运行的主要技术参数和经济指标有哪些?影响汽轮发电机组经济运行的主要技术参数和经济指标有:汽压、汽温、真空度、给水温度、汽耗率、热耗率、循环水泵耗电率、给水泵耗电率、高压加热器投入率、凝汽器端差、凝结水过冷度、汽轮机热效率等。3.汽轮机通流部分结垢对安全经济运行有什么影响? 汽轮机通流部分结垢后,由于通流部分面积减小,因而蒸汽流量減少,叶片的效率也因而降低,这些必然导致汽轮机负荷和效率的降低。通流部分结垢会引起级的反动度变化, 导致汽轮机轴向推力增加,机组安全运行受
3、到威胁。新蒸汽品质不合格时,有可能在儿十小时甚至十几小时的短时间内就会造成通流部分的严重结垢。髙压汽轮机的通流面积较小,所以比中低压汽轮机对结垢的影响更为敏感。结垢以后对汽轮机运行的安全性威胁也更大。如果所结盐垢为可溶性的,则可采用低温蒸汽冲洗。如结有非溶性盐垢,必须停机用冲冼、喷砂或药物清除。由于汽轮机通流部分严重结垢,有的超临界压力机组在运行一年后,汽轮机效率下降达6%。4.为什么汽轮机采用变压运行方式能够取得经济效益? 汽轮机变压运行能取得经济效益的原因主要有以下几点:通常低负荷下定压运行,大型锅炉难于维持主蒸汽 及再热蒸汽温度不降低,而变压运行时,锅炉较易保持额定的主蒸汽和再热蒸汽温度
4、。当变压运行主蒸汽压力下降,温度保持一定时,虽然蒸汽的过热焓随压力的降低而降低,但由于饱和蒸汽焓上升较多,总焓明显升高,这一点是变压运行取得经济性的重要因素。变压运行汽压降低汽温不变时,汽轮机各级容积流量、流速近似不变,能在低负荷时保持汽轮机内效率不下降。变压运行,高压缸各级、包括高甩缸排汽温度将有所升高,这就保证了再热蒸汽温度,有助于改善热循环效率。变压运行时允许给水压力相应降低,在采用变速给水泵时可显著地减少给水泵的用电。此外,给水泵降速运行, 对减轻水流对设备侵蚀,延长给水泵使用寿命有利。5.哪些情况下不适宜釆用汽轮机变压运行方式? 汽轮机采用变压运行方式经济性的损失,因机组结构、额定参
5、数、对比的运行方式不同而各异,需要具体分析,不能笼统地认为变压运行一定比定压运行经济。一般说额定压力愈高变压运行经济性愈好。有一种观点认为,额定压力在13.0MPa以下及不具备变速给水泵就难以保证变压运行的经济性。6. 如何半根据不同负荷确定经济的变压运行方式? 国产200MW中间再热机组以低负荷运行方式担负调峰任务吋,应该采用如下的混合变压运行方式:当负荷髙于80%额定负荷时,采用喷嘴调节定压运行;当负荷低于80%时,切换为两个调节汽门全开变压运行。国产N125中间再热机組同样是80%额定负荷以上定压运行,80%额定负荷以下,三个调节汽门全开滑压运行经济性为好。国产机组在不同运行方式下的供电
6、煤耗率,根据实验数据计算比较如下:50%额定负荷下运行吋,定压运行机组的供电煤耗率, 为370.5g/kwh,滑压运行机组的供电煤耗率为356.84g/kwh;但在80%以上负荷时,定压运行反而优于滑压运行,其煤耗率前者336.9g/kwh,后者则为342.4g/kwh,而且从理论上说,当初压下降5MPa时,应切换为滑压运行,以保证热效率不致过分降低。7.汽轮机轴封系统的完善程度对运行经济性有何影响? 如何进行改进以提高经济性?汽轮机的轴封系统是指门杆漏汽、轴封漏汽及其回收利用系统。通常汽轮机的轴封漏汽、门杆漏汽都回收用于回热系统,用以加热主凝结水或给水,达到提高经济性的目的。从热平衡角度分析
7、,如果忽略轴封管道系统的散热损失,各次渗漏的工质和热量全部得到回收利用,没有热量损失。而如果从能量利用角度或能量平衡角度分析,则不仅存在做功能力损失,而且能反映回收利用系统的完善性。多数运行机组的轴封利用系统是有改进余地的。主要有两点:最根本的方面是改进汽封结构和合理调整汽封间隙, 使漏汽量减少,相应地做功损失也就减小了。将渗漏蒸汽回收利用在较髙能级上。回收利用能级越高,能量回收率就越大,做功损失就越小。这是改进轴封利用系统,节约能源的一条原则,伹是漏汽可能利用的能级, 主要取决于汽封结构和参数。8.射汽抽气器汽源与运行经济性有什么关系?射汽抽气器的汽源,可以是新蒸汽,也可以是高压除氧器汽平衡
8、管的蒸汽。由于抽气器的耗汽,新蒸汽的做功能力下降,机组的经济性将相应下降。使用新蒸汽汽源,由于其能位高,损失的做功能力就大。使用除氧器汽平衡管的汽源, 由于蒸汽的能位不是太高,相应的做功能力损失较小,与新蒸汽汽源相比,其经济性相对较高。在定压除氧时,该汽源压力稳定,抽气器工作可靠,所以大型机组多数采用这种汽源系统。9.化学补充水进入热力系统的方式哪一种经济性为好?化学补充水进人热力系统的方式通常有两种。一种是将化学补充水补人除氧器,另一种是从凝汽器补人。从凝汽器补入时,化学补充水可以在凝汽器中实现初步除氧。当扑充水温度低于凝汽器排汽温度时,如果补充水以喷雾状态进人凝汽器喉部,则可面收利用一部分
9、排汽废热,改善凝汽器的真空。同时,由于补充水流经低压加热器,利用低能位抽汽逐级进行加热,减少了高能位的抽汽。因而,提髙了装置的热经济性。所以现代大型凝汽式机组,采用化学水作补充水时,其补充水多数从凝汽器补入。例如, N100-90/535机组补充水份额为0.02,若由除氧器补水改为从凝汽器补入,全年可节约标准煤300多吨。10.如何通过厂用蒸汽系统的改进来提高经济性?发电厂生产以及釆暖和生活用汽,一般由厂用蒸汽系统供给。其汽源通常来自汽轮机的某段抽汽。厂用蒸汽一方面是生产和生活所必须,另一方面,它必然带来新蒸汽做功能力下降,热经济性降低。提高经济性的办法是:减少厂用蒸汽消耗量。在满足生产和生活
10、用汽要求的前提下,尽量降低厂用蒸汽的参数,即采用较低品位的汽源作为厂用蒸汽。11. 除氧器进汽联结系统对机組经济性有什么影响?定压除氧器的蒸汽连接系统,由于蒸汽经过调节汽门节流,存在蒸汽的节流损失,造成加热蒸汽的使用能位降低。除氧器出口水温达不到抽汽所能加热的最高温度,加大了高能位抽汽用量,减少了低能位用汽,使热经济性降低。 改进的办法有两种:取消节流调节阀,取消节流,由定压除氧改为滑压除氧。另一种办法是在除氧器同一级抽汽上增加一个加热 器,它与除氧器共同组成一级回热加热。这样的联结系统,尽管除氧器仍有节流阀存在,但从一级加热的整体来看,并不产生给水加热不足。因而,避免节流引起的热经济性降低问
11、题。这时节流阀只起热量分配作用,不会使该级加热蒸汽的品位降低。12. 低压加热器疏水泵的出水接在系统什么位置经济性最好?低压加热器采用疏水泵汇集疏水系统时,疏水泵的出水有直接打入除氧器、打入本级加热器入口、打入本级加热器出口三种方式。疏水直接打人除氧器,增加了除氧器的较高能级抽汽用量,而减少了各低压加热器的低品位抽汽,冷源损失增大,热经济性降低。疏水打入本级加热器出口和入口比较,前者经济性高。因为前者的疏水热量利用于较高能级的加热器,使冷源损失减小。因此,疏水泵出水与主凝结水的汇合地点最佳位置应在本级加热器的出口。13. 热力系统运行中工质泄漏与经济性有什么关系?热力系统运行中工质泄漏与经济性
12、有如下关系:工质泄漏,无论是蒸汽还是热水,都将引起较大的做功能力拫失,使热经济性下降很多。蒸汽的泄漏,尤其是高品位蒸汽的泄漏,产生的做功能力损失最大。所以应特别重视蒸汽的泄漏,尤其是新蒸 汽的泄漏。排污如果不回收利用,也将导致较大的热经济性下降。因此,运行中加强维护、管理、尽力减少设备和管道的汽、水泄漏及各种技术消耗,并给予回收利用,降低做功能力损耗,是火电厂提高运行热经济性的一个非常重要的方面。14. 蒸汽压损对经济性有什么影响?应该采取哪些措施以減少蒸汽的压损?无论新蒸汽压损、抽汽压损、再热蒸汽压损以及汽轮机排汽压损都将损失做功能力,降低装置的热经济性。减小压损的办法,一方面从设备上着手,
13、尽量减少不必要的管件,改逬管道不合理的走向及联接。另一方面是加强运行管理,把应该开足的阀门开足,更不要人为地节流运行。 尽管各种机组,各个电厂情况各不相同,但是降低蒸汽压损, 减少做功能力损失的潜力都是存在的,这是一项不容忽视的节能技术。15.什么是热能品位贬值?它有什么特点?热力设备和系统在传递、转换热能的过程中,由于操作维护不当,可能出现热能品位贬值,引起做功能力损失。如 加热器的抽空气管道,是为了将空气由高到低逐级自流排入凝汽器而设置。但如果节流孔板未装或孔径过大,在排放空气的同时。将不可避免的有高能位蒸汽逐级流向低能位。这 就是热能品位的贬值。同样,加热器疏水恻串汽,除氧器汽源切换阀关
14、闭不严,疏水冷却器无水位或低水位运行,即疏水冷却器没有浸没在疏水屮,疏水得不到冷却或冷却不够就排往下一级,都是热能品位贬值的现象。热能品位贬值的特点是:热能由一个场所转移到另一个场所,虽然热能的数量没有变化,怛是做功能力降低了。热能品位贬值问题,由于热能数量上没有变化,无明显热量损失、因而,不易为人们所重视,加上很多串汽、串水 问题又不易察觉,致使许多严重热能品位贬值问题,长期不 被重视,得不到解决。加强能量平衡分析,减少热能品位贬值。提高能量的利用程度,是挖掘节能潜力的一个重要方面。16.运行中高压加热器疏水倒换对经济性有什么影响? 髙压加热器的疏水,一般采用逐级自流并汇集于除氧器中。但当机
15、组负荷降低到一定值时,高压加热器疏水排人定压除氧器将发生困难,髙压加热器疏水将倒换系统,转排人 低压加热器运行。这时,由于疏水进人低压加热器并逐级回 流,产生疏水使用能位差,损失了做功能力,因而降低了装置的运行热经济性。为此,采取其他措施解决低负荷时高压加热器疏水的排出问题,是调峰机组面临的问题之一。如改定压除氧为滑压运行就是一项较好的解决办法。17. 火电厂有哪些余热可以设法加以利用?火电厂生产过程中存在各种余热。锅炉排污热量、除氧 器排气余热以及汽封排汽余热等,均属于携带工质的余热。这 类余热通常在回收利用热量的同时,还将回收部分工质,发 电损失的热量、汽轮机冷油器带走的热量以及锅炉排烟的
16、余 热等,则只有热量可以利用,不存在工质的回收,这类余热 屑于纯热量回收利用。余热利用是提髙经济性、节约燃料的 条重要途径。18. 热力系统节能潜力分析包括哪两个方面的内容? 热力系统节能潜力分析包括如下两个方面内容:热力系统结构和设备上的节能潜力分析。它通过热力系统优化来完善系统和设备,达到节能目的。热力系统运行管理上的节能潜力分析。它包括运行参数偏离设计值,运行系统倒换不当,以及设备缺陷等引起的各种做功能力亏损。热力系统运行管理上的节能潜力,是通过加强维护、管理、消除设备缺陷,正确倒换运行系统等手段获得。19.热力系统节能潜力分析的步骤是怎样的? 热力系统节能潜力分析的步骤如下:热力系统运
17、行数据的整理和热力系统的简捷计算。等效热降及抽汽效率的计箅。各分系统及运行实况的定量分折。 热力系统中各种热力设备运行实况的定量分析。全面地、系统地分析各种局部定量计算结果,查找存在问题并分类为热力系统结构上的问题和运行管理上的问题。针对热力系统结构上存在的问题,探讨热力系统改造措施。针对热力系统运行操作与维护管理上的问题,提出改进运行方法的措施。根椐上述各种改进措施,计算热力系统的节能潜力。20.锅炉连续排污回收利用有什么样的经济性? 锅炉连续排污的热水,具有较髙的温度和压力,是一种较髙能位的余热资源,由于排污水含盐量较髙,不能直接利用,一般是通过排污扩容器,利用扩容蒸发回收部分工质和热量。
18、排污扩容回收的蒸汽和热量,一般引人加热器给予利用。据计算,N100-90/535机组,连续排污率为0. 025,汽包压力为10.8MPa,采用一级扩容回收利用,回收蒸汽人除氧器。煤耗率下降1.99g/kwh。因此,有排污热量不利用, 或有扩容设备而废弃不用是个很大的损失。21.给水温度变化对机组经济性有什么影响? 给水温度变化对电厂经济性影响较大,因而给水温度是电厂小指标考核的内容之一。给水温度变化,一方面引起回热油汽量变化,影响到作功能力;另一方面将使锅炉排烟温度变化,影响锅炉效率。两方面的综合效应便是给水温度变化对装置热经济的影响。实际运行中,应尽量使锅炉给水温度达到设计的要求。22.运行
19、中为什么必须经常核对给水最终温度? 由于高压加热器旁路门或联成阀泄漏常使锅炉给水温度降低,使电广热经济性明显降低。为此,应检查最后一台高压加热器出口温度与进人锅炉的给水温度进行分析比较,及 时发现高压加热器联成阀或旁路阀泄漏。23.什么是疑汽式发电厂的发电煤耗率及供电煤耗率? 凝汽式发电厂的发电煤耗率是在单位时间中所耗用的标准煤耗量B万与在单位吋间的发电量P之比叫发电煤耗率,其表达式为:b=B/P式中B为根据发热量高低折算的标准煤,kg/h;b为发电煤耗率,!kg/kwh; P为发电机功率,kw。 供电煤耗率g gb是考虑了厂用电消耗后的发电煤耗。其表达式:g gb=B/(P-Pc) 式中P为
20、发电厂功率,kw;Pc为发电厂的厂用电功率,kw。24.为什么供电煤耗率比发电煤耗率更有实际意义? 因为供电煤耗率是考虑了厂用电消耗后的发电煤耗,真实地反映了发电厂技术完善程度和运行的经济性。厂用电量愈多,供电煤耗愈高,所以在降低发电煤耗的同时也要尽量减少厂用电量,才能使供电煤耗率降低。25.什么是热电厂的供热煤耗率?热电厂用于供热的耗煤量B了与对外供热量Qb之比称为供热煤耗率。其表达式为:b=B/Qb 式中B为供热的耗煤量,Qb为对外供热量,kj。26.什么是发电厂的厂用电率?发电厂在发电过程中,电厂本身要耗用一部分厂用电量,此电量Wc与发电量W之比称为厂用电率。 凝汽式发电厂的厂用电率 n
21、=Wc/W 100%27.汽轮发电机组的汽耗率如何计算?每生产1kwh的电能所需要的蒸汽量,称为汽轮发电机组的汽耗率。计算式如下:d0=单位时间汽耗量/单位时间发电量 28.纯凝汽式汽轮发电机组和回热循环机纽的热耗率如何计算?每生产1kwh的电能,汽轮发电机组所消耗的热量,叫做热耗率q0。对纯凝汽式机组,其热耗率为: q0=d0(h0-hc)式中hc为凝结水焓值,其数值近似于它的温度值4.1878kj/kg;h0为主蒸汽的焓,kj/kg; d0为汽耗率,kg/kwh。 对采月回热循环的汽轮发电机组,热耗率为:q0=do(h0-h给)式中h给为锅炉给水的焓,kj/kg;h0为主汽阀前蒸汽的焓kj
22、/kg; d0为汽耗率,kg/kwh。29.什么是汽轮机的相对内败率?若不考虑任何损失,则蒸汽的焓降将全部转变为机械功, 此时汽轮机所发的功率称为理想功率。当考虑了汽轮机的各种内部损失后,汽轮机所发出的功 率叫汽轮机的内功率。汽轮机的内功率与理想功率之比称做汽轮机的相对内效率。汽轮机的相对内效率表示了汽轮机通流部分工作的完善程度,一般为78%90%左右。30.什么叫汽轮机的机械效率?汽轮机轴端输出的功率称为汽轮机的轴端功率或汽轮机的有效功率。轴端功率等于汽轮机内功率减去机械损失的功率。 轴端功率与内功率之比,称为汽轮机的机械效率。机械效率表示汽轮机的机械损失程度,一般为96%99%。31.什么
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