330MW机组采暖抽汽对发电热经济性的影响分析
发布时间：2021-12-16 22:12
汽轮机中低压联通管抽汽是一种非常普遍的热电联产生产方式,抽汽参数合理性对机组经济运行有本质影响。以某330MW机组为例,采用Ebsilon软件分别模拟计算不同电负荷、不同抽汽压力和不同抽汽流量工况下机组运行状态,分析热耗特性、调压临界特性、能耗临界特性,并和试验数据对比。结果表明:汽轮机中低压联通管抽汽存在一条能耗临界曲线。机组在该曲线左侧运行时,采暖工况热耗高于纯凝工况,供热反而引起机组整体煤耗增大,导致电厂生产亏煤;在该曲线右侧运行时,采暖工况热耗低于纯凝工况,供热可以提高机组热经济性。因此,有些梯级利用项目造成节流调压损失增加,反而引起能耗升高。建议热电机组采暖供热改造后,通过试验和计算方式,合理规划各台机组间供热汽量及汽源参数。
【文章来源】：中国电机工程学报. 2020,40(19)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
抽汽压力0.2MPa时抽汽流量–压力特性m(抽汽流量)/(t/h)
A抽汽不节流工况中压缸排汽压力大于0.2MPa，此时采暖工况抽汽压力等于抽汽不节流工况。75%THA和50%THA工况的抽汽调压临界点分别为243.5t/h和67.3t/h，当抽汽流量小于等于该临界值时，抽汽不节流工况中压缸排汽压力大于等于0.2MPa，此时采暖工况抽汽压力等于抽汽不节流工况；当抽汽流量大于该临界点时，需要通过调压使排汽压力提高至0.2MPa。40%THA抽汽不节流工况中压缸排汽压力小于0.2MPa，只要开始抽汽，就需要通过连通管调阀调压至0.2MPa，节流调压会引起一定能耗损失。从图5和表1可知，0.35MPa采暖抽汽压力下，除THA抽汽不节流工况以外，其他抽汽不节流工况只要开始抽汽，中压缸排汽压力均小于0.35MPa，所以其他工况为满足采暖抽汽压力需求，均需节流调压至0.35MPa。对比图4、5可知，采暖抽汽压力越小，需要节流的工况越少，相应节流损失也越小，所以日常运行中，应尽量降低采暖抽汽压力，以减少节流损失，提高机组运行经济性。3.3能耗临界特性分析通过采暖抽汽分摊，可以降低机组热耗(分摊作用表现为：供热蒸汽在汽轮机做功后，排出热量用于供热，其冷源散热损失可认为是0，从而整体拉低汽轮机热耗的作用)，然而当中压缸排汽压力小于采暖抽汽的用汽压力时，需要通过中、低压连通管调阀调压，此时会产生一定节流损失，引起机组热耗增加。所以当机组在采暖抽汽工况运行时，热耗不一定减校供热分摊引起的能耗降低的正向作用与节流调压引起的能损负面作用之间存在一个能耗平衡的临界值，使得采暖工况与纯凝工况能耗相同，将各负荷条件下的临界值相连，即构成一条能耗临界特性曲线。图6、7分别为采暖抽汽压力0.2MPa
8500750070008000图6抽汽压力0.2MPa时采暖抽汽能耗临界特性曲线Fig.6Energyconsumptioncriticalcharacteristiccurveunderheatingsteamextractionpressureof0.2MPam(抽汽流量)/(t/h)r(热耗)/(kJ/kWh)能耗临界特性曲线THA75%THA50%THA40%THAmc10.8210103070905090008500750070008000mc124.52mc331.88图7抽汽压力0.35MPa时采暖抽汽能耗临界特性曲线Fig.7Energyconsumptioncriticalcharacteristiccurveunderheatingsteamextractionpressureof0.35MPa从图6、7可知，在机组中低电负荷工况，刚开始抽汽量较少时，为保障供汽，节流调压引起的能耗损失占主导作用，机组采暖工况热耗急剧增大；随着抽汽流量不断增大，供热分摊引起的热耗降低作用逐渐显现，当达到临界值mc时，机组采暖工况热耗与纯凝工况持平，随着抽汽量的进一步增加，供热分摊引起的热耗降低开始起主导作用，表现出供热之后发电能耗降低的特性。各工况采暖抽汽能耗临界点如表2所示。从表2可知，相同电负荷工况，采暖抽汽设定压力越低，抽汽能耗临界点越小，机组热经济性越好。THA工况，两种采暖抽汽设定压力下的抽汽能耗临界点均为0t/h，中压缸排汽压力可以满足采暖表2各工况采暖抽汽能耗临界点mcTab.2Energyconsumptioncriticalpointmcofheatingsteamextractionunderdifferentworkingconditions抽汽工况运行工况mc/(t/h)0.2MPaTHA075%THA050%THA040%THA1.340.35MPaTHA075%THA0.8250%THA24.5240%THA31.88抽汽压力需求，无节流损失。50%THA工况，0.2MPa和0.35MPa采暖抽汽压力下，抽汽能耗临界点分别为0t/h和24.5
【参考文献】：
期刊论文
[1]配置储热罐后热电联产机组运行优化[J]. 杨利,刘永林,房伟,余小兵,吕凯,刘明. 热力发电. 2020(04)
[2]大型燃煤热电联产系统研究现状和展望[J]. 王金星. 华北电力大学学报(自然科学版). 2019(06)
[3]分布式燃气–蒸汽联合循环供能系统热经济性分析[J]. 杨承,王平,刘换新,马晓茜. 中国电机工程学报. 2019(18)
[4]供热系统加储热后的调峰灵活性分析[J]. 王智,郭良丹,付静,张泽灏. 汽轮机技术. 2019(04)
[5]配前置低压缸的大型火电机组热电联供研究[J]. 郑晓伟,冯伟忠. 上海电力学院学报. 2019(04)
[6]采用粒子群算法的热电厂热电负荷分配优化[J]. 王珊,刘明,严俊杰. 西安交通大学学报. 2019(09)
[7]300 MW纯凝机组供热改造经济性分析[J]. 张军辉,杜献伟,张文涛. 发电技术. 2019(01)
[8]计及燃料电池热-电综合利用的能源网日前调度优化策略[J]. 随权,马啸,魏繁荣,林湘宁,郭旭升,孙近文,李正天. 中国电机工程学报. 2019(06)
[9]大型机组乏汽余热利用的热电联产供热系统全工况优化[J]. 李岩,米培源,李文涛,张淑彦. 中国电机工程学报. 2018(16)
[10]一种求解热电联产经济调度问题的改进粒子群算法[J]. 李磊,吴亚丽. 西安理工大学学报. 2018(02)
硕士论文
[1]火力发电机组供汽改造技术研究及设备监理[D]. 祁伟.华北电力大学 2014
本文编号：3538903
【文章来源】：中国电机工程学报. 2020,40(19)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
抽汽压力0.2MPa时抽汽流量–压力特性m(抽汽流量)/(t/h)
A抽汽不节流工况中压缸排汽压力大于0.2MPa，此时采暖工况抽汽压力等于抽汽不节流工况。75%THA和50%THA工况的抽汽调压临界点分别为243.5t/h和67.3t/h，当抽汽流量小于等于该临界值时，抽汽不节流工况中压缸排汽压力大于等于0.2MPa，此时采暖工况抽汽压力等于抽汽不节流工况；当抽汽流量大于该临界点时，需要通过调压使排汽压力提高至0.2MPa。40%THA抽汽不节流工况中压缸排汽压力小于0.2MPa，只要开始抽汽，就需要通过连通管调阀调压至0.2MPa，节流调压会引起一定能耗损失。从图5和表1可知，0.35MPa采暖抽汽压力下，除THA抽汽不节流工况以外，其他抽汽不节流工况只要开始抽汽，中压缸排汽压力均小于0.35MPa，所以其他工况为满足采暖抽汽压力需求，均需节流调压至0.35MPa。对比图4、5可知，采暖抽汽压力越小，需要节流的工况越少，相应节流损失也越小，所以日常运行中，应尽量降低采暖抽汽压力，以减少节流损失，提高机组运行经济性。3.3能耗临界特性分析通过采暖抽汽分摊，可以降低机组热耗(分摊作用表现为：供热蒸汽在汽轮机做功后，排出热量用于供热，其冷源散热损失可认为是0，从而整体拉低汽轮机热耗的作用)，然而当中压缸排汽压力小于采暖抽汽的用汽压力时，需要通过中、低压连通管调阀调压，此时会产生一定节流损失，引起机组热耗增加。所以当机组在采暖抽汽工况运行时，热耗不一定减校供热分摊引起的能耗降低的正向作用与节流调压引起的能损负面作用之间存在一个能耗平衡的临界值，使得采暖工况与纯凝工况能耗相同，将各负荷条件下的临界值相连，即构成一条能耗临界特性曲线。图6、7分别为采暖抽汽压力0.2MPa
8500750070008000图6抽汽压力0.2MPa时采暖抽汽能耗临界特性曲线Fig.6Energyconsumptioncriticalcharacteristiccurveunderheatingsteamextractionpressureof0.2MPam(抽汽流量)/(t/h)r(热耗)/(kJ/kWh)能耗临界特性曲线THA75%THA50%THA40%THAmc10.8210103070905090008500750070008000mc124.52mc331.88图7抽汽压力0.35MPa时采暖抽汽能耗临界特性曲线Fig.7Energyconsumptioncriticalcharacteristiccurveunderheatingsteamextractionpressureof0.35MPa从图6、7可知，在机组中低电负荷工况，刚开始抽汽量较少时，为保障供汽，节流调压引起的能耗损失占主导作用，机组采暖工况热耗急剧增大；随着抽汽流量不断增大，供热分摊引起的热耗降低作用逐渐显现，当达到临界值mc时，机组采暖工况热耗与纯凝工况持平，随着抽汽量的进一步增加，供热分摊引起的热耗降低开始起主导作用，表现出供热之后发电能耗降低的特性。各工况采暖抽汽能耗临界点如表2所示。从表2可知，相同电负荷工况，采暖抽汽设定压力越低，抽汽能耗临界点越小，机组热经济性越好。THA工况，两种采暖抽汽设定压力下的抽汽能耗临界点均为0t/h，中压缸排汽压力可以满足采暖表2各工况采暖抽汽能耗临界点mcTab.2Energyconsumptioncriticalpointmcofheatingsteamextractionunderdifferentworkingconditions抽汽工况运行工况mc/(t/h)0.2MPaTHA075%THA050%THA040%THA1.340.35MPaTHA075%THA0.8250%THA24.5240%THA31.88抽汽压力需求，无节流损失。50%THA工况，0.2MPa和0.35MPa采暖抽汽压力下，抽汽能耗临界点分别为0t/h和24.5
【参考文献】：
期刊论文
[1]配置储热罐后热电联产机组运行优化[J]. 杨利,刘永林,房伟,余小兵,吕凯,刘明. 热力发电. 2020(04)
[2]大型燃煤热电联产系统研究现状和展望[J]. 王金星. 华北电力大学学报(自然科学版). 2019(06)
[3]分布式燃气–蒸汽联合循环供能系统热经济性分析[J]. 杨承,王平,刘换新,马晓茜. 中国电机工程学报. 2019(18)
[4]供热系统加储热后的调峰灵活性分析[J]. 王智,郭良丹,付静,张泽灏. 汽轮机技术. 2019(04)
[5]配前置低压缸的大型火电机组热电联供研究[J]. 郑晓伟,冯伟忠. 上海电力学院学报. 2019(04)
[6]采用粒子群算法的热电厂热电负荷分配优化[J]. 王珊,刘明,严俊杰. 西安交通大学学报. 2019(09)
[7]300 MW纯凝机组供热改造经济性分析[J]. 张军辉,杜献伟,张文涛. 发电技术. 2019(01)
[8]计及燃料电池热-电综合利用的能源网日前调度优化策略[J]. 随权,马啸,魏繁荣,林湘宁,郭旭升,孙近文,李正天. 中国电机工程学报. 2019(06)
[9]大型机组乏汽余热利用的热电联产供热系统全工况优化[J]. 李岩,米培源,李文涛,张淑彦. 中国电机工程学报. 2018(16)
[10]一种求解热电联产经济调度问题的改进粒子群算法[J]. 李磊,吴亚丽. 西安理工大学学报. 2018(02)
硕士论文
[1]火力发电机组供汽改造技术研究及设备监理[D]. 祁伟.华北电力大学 2014
本文编号：3538903
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