汽轮机热耗率的实用简捷计算
汽轮机热耗率的实用简捷计算上海交通大学(上海 200240) 虞亚辉 蒋安众 孙蔚婷
[摘 要] 根据最小二乘法的原理,推导出电厂汽轮机在实用范围内,由压力P与温度t表示的水和水蒸汽比容v、焓h的函数表达式,不用查水和水蒸汽性质图表,就能方便地求解汽轮机的热耗率。该函数表达式可用于机组热力性能试验、热力统计计算、现场热力小指标竞赛,具有计算精度高,简捷、方便、实用的特点。
[关键词] 汽轮发电机组 热耗率 简捷计算
汽机的热耗是指汽轮发电机组每发1kW?h的电能所消耗的热量。它是反映机组能量转换过程中的一项重要的经济指标。通常的方法以蒸汽的压力P与温度t查水和水蒸汽性质图表,使用直线插值法求取比容及焓,或利用国标水和水蒸汽性质的工业用公式程序编入计算机进行计算,但该公式长而复杂,系数太多,这样必须使用计算机,给有些场合带来不便。本文从汽轮机实用范围的水和水蒸汽压力及温度的可测参数出发,利用最小二乘法,求解比容及焓高精度的分段函数拟合式,将比容和焓用压力P与温度t表示为幂函数(或变幂函数)的表达式,具有方便、简捷、计算精度高之特点,可以很好地用于汽轮发电机组的热耗率、热效率、煤耗率等热经济性定量分析。本文推导的水和水蒸汽比容与焓拟合式可适用于高压的单缸机组、也适用于超高压、亚临界、超临界压力参数的多缸机组经济性分析。
1 汽轮机热耗率计算式
汽轮机的热耗率可分为毛热耗率、半净热耗率及净热耗率:
毛热耗率计算式:q mao=Q/(N e+N qb)
k J/(kW?h) (1)半净热耗率计算式:q bj=Q/N e k J/(kW?h)(2)
净热耗率计算式:q j=Q/(N e(1-a)
k J/(kW?h)(3) Q=D0h0-D gs h gs+D zr(h zr-h gp)+D grjw h grjw+
D zrjw(h zr-h zrjw)-∑D gr(h gr-h fh) M J/h
(4)式中 Q———汽轮机的总热耗,M J/h;
a———机组厂用电率,%;
D0———主蒸汽流量,t/h;
D zr———再热蒸汽流量,t/h;
D gr———供热蒸汽流量,t/h;
h gr———供热焓,k J/kg;
∑D gr(h gr-h fh)———机组对外的供热量,M J/h;
h fh———返回水焓,k J/kg。
如果无返回水时用补给水焓h bgs(k J/kg)代入,通常取全年环境温度平均值的水焓为h bgs=84k J/kg。
在实际运行中,测量到的主蒸汽、给水及供热蒸汽(或辅助蒸汽)的流量是表计流量,当参数偏离流量孔板或喷嘴基准参数时,要采用下式对表计流量进行参数的修正:
D0真实=D0表计
v0基准
v0运行
D gs真实=D gs表计
v gs基准
v gs运行
D gr真实=D gr表计
v gr基准
v gr运行
t/h (5)
式中 N e———发电机出线端的电功率,MW;
N qb———驱动给水泵的小汽轮机功率,MW。
对于用小汽轮机驱动给水泵机组,小汽轮机的功率可以根据具体机组的特性用统计的方法回归得到。
国产亚临界300MW机组:
N qb=2.3476+1.118594×10-5D1.668
gs
MW(6)或用
N qb=-2.8973+0.0260588D gs- 3.50621×10-5D2gs+1.87995×10-8D3gs MW(7) (适用范围:50%≤N e/N额定≤100%,D gs用单位t/h代入)。
前苏联超临界320MW机组:
N qb=4.3437+2.85202×10-5D1.815
gs
MW(8)或用
N qb=10.5155-0.0259168D gs+4.48704×10-5 D2gs-1.7222×10-8D3gs MW(9) (适用范围:50%≤D0/D0额定≤100%,D gs用单位t/h代入)。
为了方便,下文用半净热耗率作计算。
2 适用于高压、超高压、亚临界及超临界压力参数汽轮机的水和水蒸汽比容、焓的拟合式
(1)主蒸汽的比容
v0=5.1592×10-3-24.154t-1.272+(0.18817+
6.17143×10-6t1.636)P(-0.865-2.3×10-4t)
m3/kg (10) (适用范围:8.0MPa≤P≤25.0MPa,500℃≤t≤560℃,|Δv|max≤0.0000017m3/kg,|δv|max≤2.2×10-4)
(2)主蒸汽的焓
h0=2601.06+0.27004t1.3+(- 4.9876-
1.79126×10-25t9.055)P(
2.25-2×10-3t)
k J/kg (11) (适用范围:8.0MPa≤P≤25.0MPa,500℃≤t≤560℃,|Δh|max≤0.3k J/kg,|δh|max≤9.4×10-5)
(3)给水比容
v gy=(997.367-0.01212t1.7575+(0.3616+2.278×10-7t2.7983)P(1.097715-9.4125×10-4t))-1
m3/kg (12) (适用范围:10.0MPa≤P≤40.0MPa,140℃≤t≤180℃,|Δv|max≤0.0000003m3/kg,|δv|max≤3.1×10-5) v gy=(964.127-4.606×10-4t2.32+(0.4989+
7.0332×10-11t4.12554)P)-1 m3/kg(13)
(适用范围:9.0MPa≤P≤20.0MPa,210℃≤t≤250℃,|Δv|max≤0.0000002m3/kg,|δv|max≤1.6×10-4)
v gs=(905.168-1.3253×10-7t3.7253+
e(-0.03667+2.2921×10-12t4.8417)×
P(0.8771-3.9185×10
-15
t
5.5873)
)-1m3/kg (14) (适用范围:10.0MPa≤P≤40.0MPa,230℃≤t ≤290℃,|Δv|max≤0.000001m3/kg,|δv|max≤9.8×10-4)
(4)给水焓
h gs=130.06+0.94771t1.2521+(0.7234-9.238×
10-10t3.66058)P k J/kg(15) (适用范围:10.0MPa≤P≤40.0MPa,160℃≤t ≤250℃,|Δh|max≤0.98k J/kg,|δh|max≤9.0×10-4)
h gs=1356.88-678.295P0.1229+(-1.93368×
10-4+2.1271×10-4P2)t(2.6268-0.33088×ln P)
k J/kg (16) (适用范围:24.0MPa≤P≤40.0MPa,250℃≤t ≤290℃,|Δh|max≤0.33k J/kg,|δh|max≤2.6×10-4)
h gs=47.05+2.266t1.10826+(2.131-0.09536×
t0.55645)P(0.80375+1.4675
-3
t) k J/kg(17) (适用范围:10.0MPa≤P≤50.0MPa,140℃≤t ≤180℃,|Δh|max≤0.53k J/kg,|δh|max≤8.6×10-4)
(5)给水泵中间抽头(用于再热减温水)给水焓
h zrjw=51.69+2.1757t1.1148+(0.8009-3.3386×
10-7t2.627)P k J/kg(18) (适用范围:4.00MPa≤P≤10.00MPa,140℃≤t ≤180℃,|Δh|max≤0.03k J/kg,|δh|max≤3.9×10-5)
(6)中压缸进汽的焓h zr
h zr=2599.36+0.545264t1.19046+(0.394045-
2.22855×105t-1.588)P k J/kg(19)
(适用范围:0.50MPa≤P≤4.60MPa,500℃≤t ≤580℃,|Δh|max≤0.46k J/kg,|δh|max≤1.3×10-4)
(7)高压缸排汽的焓h gp
h gp=2475.93+1.5315t1.045+(-11.048-
1.0685×109t-3.3)P(5.204-0.68705×ln t)
k J/kg (20) (适用范围:1.00MPa≤P≤4.70MPa,280℃≤t ≤390℃,|Δh|max≤0.6k J/kg,|δh|max≤1.66×10-4)
(8)用于供热或作为辅助蒸汽的比容
v=- 6.29×10-4-225.4t-1.844+(0.13336+
3.36736×10-4t1.046)P-1 m3/kg(21)
(适用范围:0.65MPa≤P≤1.40MPa,260℃≤t ≤320℃,|Δv|max≤0.00005m3/kg,|δv|max≤3.3×10-4)
(9)用于供热或作为辅助蒸汽的焓
h=2497.24+1.45702t1.049+(0.0279415-
2.75254×10-4t0.9739)-1P(1.54888-1.448×10-3t)
k J/kg (22) (适用范围:0.65MPa≤P≤1.40MPa,260℃≤t
≤320℃,|Δh|max≤0.12k J/kg,|δh|max≤3.84×10-4) 3 实例计算
以意大利制造的超高压再热125MW机组、国产亚临界再热300MW机组及前苏联的超临界320MW机组为例计算,并将计算结果列于表1比较它的适用性及进行分析。
表1 查表法与本文法计算热耗率比较
名称
125MW超高压机组300MW亚临界机组320MW超临界机组100%80%50%100%75%50%100%70%50%
发电机功率 N e/MW125.899.96563.455300.0225.17150.0329.4242.57169.92高压缸排汽压力 P gs/MPa 3.0185 2.3540 1.4930 3.57 2.66 1.83 4.08 2.93 2.10高压缸排汽温度 t gs/℃332.79315.83296.92318.0308.2312.4295.52266.09250.23主蒸汽流量 D0/t?h-1365.3283.3177.3907.415659.715449.6641000.0700.0500.0主蒸汽压力 P0/MPa13.7316.714.39.9523.54
主蒸汽温度 t0/℃538538538
比容(查表法) v0/m3?kg-1比容(本文法) v0/m3?kg-10.024732
0.024739
0.019863
0.019863
0.023643
0.023646
0.035116
0.035121
0.013364
0.013364
焓(查表法) h0/k J?kg-1焓(本文法) h0/k J?kg-13430.0
3430.28
3397.2
3396.9
3423.3
3423.9
3470.7
3470.8
3322.6
3322.7
给水压力 P gs/MPa18.016.414.921.819.818.628.825.324.2给水温度 t gs/℃232.12218.93196.49273.3255.1234.1277.1255.7235.9
比容(查表法) v gs/m3?kg-1比容(本文法) v gs/m3?kg-10.001193
0.001193
0.001171
0.001171
0.001138
0.001138
0.001275
0.001276
0.001236
0.001236
0.001196
0.001196
0.001272
0.001272
0.001229
0.001228
0.001192
0.001192
焓查表法 h gs/k J?kg-1焓本文法 h gs/k J?kg-11004.0
1004.0
943.5
943.5
842.44
842.39
1200.4
1200.4
1110.3
1110.1
1120.8
1013.2
1215.7
1215.8
1114.1
1113.5
1022.9
1023.1
再热流量 D zr/t?h-1323.415252.669159.52745.638553.429385.125835.13596.61432.86再热压力 P zr/MPa 2.716 2.118 1.344 3.21 2.40 1.65 3.69 2.65 1.90再热温度 t zr/℃538538509.6540510
焓(查表法) h zr/k J?kg-1焓(本文法) h zr/k J?kg-13544.1
3544.2
3549.8
3550.1
3557.6
3557.7
3539.1
3539.3
3547.1
3545.9
3492.2
3492.4
3539.6
3539.1
3549.7
3549.3
3490.7
3490.6
焓(查表法) h gs/k J?kg-1焓(本文法) h gs/k J?kg-13076.2
3076.2
3052.8
3052.8
3032.5
3032.5
3024.6
3024.5
3025.8
3026.1
3058.3
3058.5
2945.8
2945.8
2905.6
2905.6
2898.8
2898.8
热耗率(查表法) q/k J?(kW?h)-1热耗率(本文法) q/k J?(kW?h)-1热耗率(相对误差) |δq|%8247.6
8248.6
0.01
8302.9
8304.5
0.02
8550.0
8551.1
0.01
7923.5
7923.3
0.00
8058.0
8056.7
0.02
8482.2
8481.3
0.01
7901.6
7900.7
0.01
7957.4
7958.4
0.01
8274.8
7274.3
0.01
4 应用与分析
计算结果表明,采用本文水和水蒸汽比容和焓的拟合式,其回归系数少,计算精度高,最大相对误差在万分位上,水和水蒸汽的比容与焓的拟合式在计算中的误差传递导致热耗率的相对误差亦在万分位上,最大相对误差没有超过0.02%,完全满足工程计算的要求,得到的结果是令人满意的。为此可以将这些拟合式用于火电厂的热经济性定量分析。5 小 结
本文给出的水和水蒸汽比容和焓的拟合式,可用于管内的流速计算,测量流量孔板或喷嘴蒸汽参数偏离基准值时,对表计流量修正到真实流量的计算。对机组热经济性的定量分析,具有计算精度高,实用性强,简捷方便,便于现场使用,如编入可编程计算器或计算机应用更为便利。
(下转第30页)
图2 飞溅频率与热流密度的关系
(4)蒸发段上部的飞溅降膜区为液体和蒸汽分别局部接触管子内部的不稳定状态,这是由于汽泡夹带液滴向上飞溅碰撞管壁所形成的降膜在时间和空间上均不连续,时间上的不连续是指在同一区域并不是所有时刻都能被飞溅降膜冷却,空间上不连续则是指某一时刻只有局部区域有飞溅降膜冷却。因此,飞溅降膜流与环状流有很大区别,飞溅降膜流无法在管壁形成均匀连续的液膜流动。
(5)图3示出了热流密度q=20.148kW/m2、热管工作温度t v=120℃、充液率R=23.5%时,壁温沿蒸发段高度的变化。蒸发段下部入口附近壁温较低,说明入口冷凝回流液处于过冷状态,属于单相液流;测点2的壁温开始有时有些波动,说明工质起沸点在此测点附近;测点温度随时间波动,波动约±1.2℃,说明在此区段存在过冷沸腾现象。测点2至11区间壁温基本趋于稳定一致,说明蒸发管内工质进入饱和沸腾状态,而上部的壁温略低于下部,是由于流动型态的不同使蒸发换热的形式发生了变化,下部属于泡状流,为核态沸腾蒸发;上部是飞溅降膜流,属于飞溅降膜蒸发。随机飞溅的液滴所形成的液膜很薄,而且不连续,蒸发过程更为强烈,所以壁温较低
。
图3 壁温沿高度的分布
3 结 论
(1)在保证热管工作效率及安全性的前提下,分离式热管蒸发段工质流动型式除单相液流、泡状流(低热流密度时为弹状流)外,在蒸发段上部约占42%～50%的区域存在不稳定的飞溅降膜传热区,并且各流动区域所占比例随热流密度的不同有所改变。热流密度增加,单相液流区缩小,泡状流区增大,飞溅降膜区缩小。
(2)飞溅降膜区的流动存在时间和空间上的不连续性,因而对传热有相当大的影响。
(3)飞溅频率及高度均与热流密度有关,随热流密度增加,飞溅频率增加并趋于稳定值,飞溅高度在低热流密度时变动较大,高热流密度时趋于稳定。
参 考 文 献
1 森忠夫,高鹰生男.大容量热管装置的开发和实例.辛明道编.日本热管协会重庆大学热管讨论会论文集.重庆:重庆大学出版社,1985
2 陈刚,辛明道,陈远国.两相闭式热虹吸管内的流动和传热.
工程热物理学报,1987,8(2)
作者简介 朱玉琴,女,35岁,1995年6月毕业于西安交通大学热能工程专业,获硕士学位。现为西安石油学院讲师。主要从事分离式热管性能和工程应用的研究,以及膜分离性能与其应用的研究。
收稿日期 2000-03-15
(上接第27页)
参 考 文 献
1 钟史明等.具有火用参数的水和水蒸汽性质参数手册.水利电力出版社,1987年修订
2 翦天聪.汽轮机原理.水利电力出版社,19923 虞亚辉等.水和水蒸汽的比容及焓拟合式.华东电力,1999(7) 4 火力网和火力发电厂省煤节电工作条例.电力工业出版社,1980
作者简介 虞亚辉,男,1951年生,高级工程师。1983年毕业于上海电力学院。先后曾公派到联邦德国和原苏联基辅电站等留学和考察学习,并长期从事电厂运行、试验、技术管理、电厂的热经济性定量分析等工作,现为上海交通大学能源工程系实验中心主任。
参数的选择与汽轮机内效率分析
参数的选择对汽轮机内效率浅析 原创：孙维兵连云港碱厂22042 摘要：简要叙述电力和工业用汽轮机的内效率，以及蒸汽初、终参数选择对对全厂能耗的影响。 关键词：汽轮机内效率蒸汽参数能耗 一、汽轮机内效率 1、背压汽轮机数据模拟本表来源某碱厂6000kw背压机组，带下划线的为表计显示值。其他为计算或模拟值。
本机组型号B6－35 /5，设计蒸汽压力℃，排汽压力。设计内效率%。 由于蒸汽和喷管叶片的磨擦生热，被蒸汽吸收后汽温提高，在下一级得到利用，机组级数越多，利用次数越多，总内效率有所提高。热机内效率η＝100％×实际焓降÷理想焓降，汽轮机的内效率表示的是设计的汽轮机组的完善程度，相当于存在的所有不可逆损失的大小，即实际利用的焓降与理论上能达到的焓降的比值。 严济慈说：“所费多于所当费，或所得少于所应得，都是一种浪费”。提高热机的热效率的方法有二种，一是提高高温热源的温度，二是降低低温热源即环境的温度；低温热源变化较小，因此提高蒸汽初温和初压就成为提高机组的热效率的途径。相对地，提高热机的内效率则基本上只有一种方法，即设计更完善的机组使汽机内部各种不可逆损失减少到最少。 从热力学第二定律上看，冷源损失是必不可少的，如果用背压抽汽供热机组，它是将冷源损失算到热用户上，导致所有背压热效率接近100%，但内效率差距仍然很大。 2、纯碱行业真空透平机、压缩透平机和背压汽轮机相对内效率比较
各个背压供热机组热效率都接近100%，但汽耗率分别为、、、kg/kwh，即消耗同样多的蒸汽量发出的电能有大有小。小容量汽轮机的汽封间隙相对较大，漏汽损失较大，同时由于成本投资所限，汽轮机级数少，设计的叶型也属早期产品，所以容量小的机组内效率很低。目前电力系统主力机组亚临界压力汽轮机组都较大，总内效率高达90-92%，热力学级数达到27级；相比于发电用汽轮机，工业汽轮机级数少，内效率偏低，明显是不经济的。 3、喷咀和喷管。冲动式汽轮机的蒸汽在静止的喷咀中膨胀加速，冲击汽轮机叶片。对喷咀来说，存在临界压力和临界压力比。如渐缩喷管，流量达到最大值时，出口压力p2与进口压力p1之比βc约为，当背压p2下降低于βc ×p1时，实际流量和汽体的速度不再增加，相当于压力降白白损失了。反动式汽轮机内效率较高，但单级压降较冲动式更小。纯碱厂常用的压缩工业汽轮机有11级，但压力降能力较小，实际运行时内效率不高。真空岗位的工业汽轮机，只有一级双列速度级，单级压力降能力是有限的，如果选择的排汽参数太小，那
汽耗与热耗计算(经典)
1、 汽轮发电机组热耗率 汽轮发电机组热耗率是指汽轮发电机组每发一千瓦时电量耗用的热量，单位为“千焦/千瓦时”。它反映汽轮发电机组热力循环的完善轮程度。汽轮发电机组的热耗率不仅受汽轮机的内效率、发电机效率、汽轮发电机组的机械效率的影响，而且受循环效率、蒸汽初、终参数的影响。 汽轮发电机组热耗率的计算公式如下： 1）无再热凝汽轮机组的热耗率 () ()()给水焓主汽焓汽耗率千瓦时千焦无再热热耗率 -?=/ 汽耗率（千克/千瓦时）=发电机的发电量汽轮机耗用的主蒸汽量 式中，主蒸汽焓指汽轮机入口主蒸汽焓。 给水焓指末级高压加热器出口联承阀后给水焓。 2）次中间再热汽轮机的热耗率 () ()?? ?? ??-?+???? ??-?+?-?=水焓减温蒸汽焓再热减温水耗率再热器中喷水用的排汽焓高压缸蒸汽焓再热 计算的汽耗率以高压缸排汽量 给水焓 给水率主蒸汽焓汽耗率千瓦时千焦再热热耗率 / 式中，减温水耗率单位为“千克/千瓦时”。 3）背压式汽轮机的热耗率 ()?? ?? ??-?=蒸汽焓背压汽焓主蒸汽耗率千瓦时千焦热耗率 / 4）单抽式汽轮发电机组热耗率 ()发电量 抽汽焓蒸汽焓汽机进口抽汽量给水焓蒸汽焓汽机进口抽汽量汽耗量热耗率? ? ? ? ?? -?+???? ??-?-= 5）双抽式汽轮机的热耗率 ()给水焓给水率主蒸汽焓汽耗率双抽热耗率 ?-?= — 发电量混合水用的汽量 高压抽汽加热返回 热系统的用汽量高压抽汽供回抽汽量高压?--10
???? ? ?-?水焓与补充水混合后的混合回水高压热用户用抽汽的返抽汽焓高压 — 发电量混合水用的抽汽量低压抽汽加热返回热系统的用汽量低压抽汽供回抽汽量低压 ?-- 10 ???? ??-?水焓与补充水混合后的混合回水低压热用户用抽汽的返抽汽焓低压 式中，汽量以“吨”，电量以“万千瓦时”，给水率以“千克/千瓦时”为单位。 2、 汽轮机的汽耗率 汽轮机汽耗率是指在发电机端每产生一千瓦时的电量，汽轮机所需要的蒸汽量。计算公式为： ()发电机发出的电量 汽轮机的总进汽量千瓦时千克汽耗率=/
参数的选择与汽轮机内效率分析
参数的选择与汽轮机内 效率分析 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
参数的选择对汽轮机内效率浅析 原创：孙维兵连云港碱厂22042 摘要：简要叙述电力和工业用汽轮机的内效率，以及蒸汽初、终参数选择对对全厂能耗的影响。 关键词：汽轮机内效率蒸汽参数能耗 一、汽轮机内效率 1、背压汽轮机数据模拟本表来源某碱厂6000kw背压机组，带下划线的 由于蒸汽和喷管叶片的磨擦生热，被蒸汽吸收后汽温提高，在下一级得到利用，机组级数越多，利用次数越多，总内效率有所提高。热机内效率η＝100％×实际焓降÷理想焓降，汽轮机的内效率表示的是设计的汽轮机组的完善程度，相当于存在的所有不可逆损失的大小，即实际利用的焓降与理论上能达到的焓降的比值。 严济慈说：“所费多于所当费，或所得少于所应得，都是一种浪费”。提高热机的热效率的方法有二种，一是提高高温热源的温度，二是降低低温热源即环境的温度；低温热源变化较小，因此提高蒸汽初温和初压就成为提高机组的热效率的途径。相对地，提高热机的内效率则基本上只有一种方法，即设计更完善的机组使汽机内部各种不可逆损失减少到最少。
从热力学第二定律上看，冷源损失是必不可少的，如果用背压抽汽供热机组，它是将冷源损失算到热用户上，导致所有背压热效率接近100%，但内效率差距仍然很大。 即消耗同样多的蒸汽量发出的电能有大有小。小容量汽轮机的汽封间隙相对较大，漏汽损失较大，同时由于成本投资所限，汽轮机级数少，设计的叶型也属早期产品，所以容量小的机组内效率很低。目前电力系统主力机组亚临界压力汽轮机组都较大，总内效率高达90-92%，热力学级数达到27级；相比于发电用汽轮机，工业汽轮机级数少，内效率偏低，明显是不经济的。 3、喷咀和喷管。冲动式汽轮机的蒸汽在静止的喷咀中膨胀加速，冲击汽轮机叶片。对喷咀来说，存在临界压力和临界压力比。如渐缩喷管，流量达到最大值时，出口压力p2与进口压力p1之比βc约为，当背压p2下降低于βc ×p1时，实际流量和汽体的速度不再增加，相当于压力降白白损失了。反动式汽轮机内效率较高，但单级压降较冲动式更小。纯碱厂常用的压缩工业汽轮机有11级，但压力降能力较小，实际运行时内效率不高。真空岗位的工业汽轮机，只有一级双列速度级，单级压力降能力是有限的，如果选择的排汽参数太小，那么许多压力降是白白损失了，如上述真空透平机实际运行时内效率只有%，如果考虑机组的漏汽损失，内效率还会更低。在同样的进汽参数与排汽参数下，某国产真空工业汽轮机，冲动技术，厂家设计内效率只有%。 中压汽轮机为节省投资，最大限度地提高压力降，选用的第一级调节级为双列速度级，它的内效率也相对较低，为提高整个机组内效率，高压和超高压以上汽轮机组全部摒弃双列速度级只用普通的带反动度的压力级。同样的，当工业透平机的单级压力降太大时或排汽压力远远低于设计压力时，它的压力降不能得到有效的利用，级的内效率下降较快。由于纯碱厂的低压蒸汽管网运行压力远低于设计压力，远离设计参数，汽轮机、压缩汽轮机和真空机的内效率损失较大。 二、参数的选择 1、设计过程中存在的冗余。如DG140/59给水泵设计，内效率约在70-74%，所需轴功率为310-328千瓦(计算略)，选用电机400千瓦即可，设计院一般选用电机为440千瓦。同样DG140/59给水泵，设计压力为，实际运行时省煤器进口压力约在－，当给水泵出口压力在时，即可满足锅炉用水需要，如果设计给水泵压力为，给水管道应选比正常值稍大如可选φ200左右，可节能16%左右。又如锅炉送风机风量，理论空气量已经满足燃烧要求，锅炉厂给出的送风量已经乘以的系数，如果设计院选风机时风量再乘以的系数，在选用配套电机时功率将变得更大。在锅炉与汽轮机配套设计中，锅炉以额定参数运行时，汽轮机入口压力将超过设计压力约，高压超高压机组汽轮机超过设计压力也较大。设计中存在的冗余对锅炉和汽轮机经济性影响较大，中压机组热效率影响
影响汽轮机组热耗率
影响汽轮机组热耗率（效率）的因素有哪些？ 影响汽轮机组热效率（效率）的因素的主要由汽轮机通流部分效率与蒸汽动力循环热效率俩部分效率与蒸汽动力循环热效率俩部分构成，汽轮机通流部分效率和蒸汽动力循环热效率高，则汽轮机热耗率低（效率高）。 汽轮机通流部分效率取决于汽轮机的设计、制造、安装水平，蒸汽动力循环热效率取决于循环形式与循环初终参数。 （1）汽轮机通流部分效率取决于汽轮机高压缸、中压缸、低压缸效率以及高压配汽机构的节流损失。 （2）蒸汽初参数 蒸汽初参数主要是指汽轮机主蒸汽门前的主蒸汽压力、主蒸汽温度。 主蒸汽压力、主蒸汽温度低于设计值对汽轮机热耗率的影响通过两个方面来体现： 1、循环热效率低，汽轮机热耗率上升； 2、造成汽轮机内部蒸汽膨胀也流动状态偏离设计值，缸效率下降，汽轮机组热耗率上升。 所以在汽轮机运行调整过程中，保持蒸汽初参数在运行规程规定范围内是保证汽轮机安全、经济运行的重要措施之一。 对于大容量机组，随着机组负荷的变化有定、滑压运行两种方式，机组定、滑压运行的经济性取决于汽轮机高压缸效率、高压配汽机机构的节流损失以及给水泵能耗的综合作用。 （3）蒸汽终参数 蒸汽终参数是指汽轮机低压缸排气压力。一般情况下，排汽压力低，则汽轮机热耗率越低。通常排汽压力通过测量真空和大气压力计算得到，排汽压力等于大气压力减去凝气器真空度，现场分析排汽压力对机组的影响时习惯上采用真空。 凝汽器真空度对汽轮机热耗率的影响通过两个方面来体现： 1、凝气器真空度低于设计值，热力循环冷源参数高于设计值，汽轮机冷源损失增加、循环热效率降低，热耗率上升。 2、凝汽器真空度降低，汽轮机低压缸内部末几级蒸汽膨胀发生变化：有效焓降降低、反动度增大，极效率降低；当凝汽器真空度剧烈变化时，反动度的变化可能引起轴向推力的变化，引起推力轴承负荷增加。所以在汽轮机运行调整过程中，保持较高的凝汽器真空度参数是保证汽轮机安全、经济运行的重要措施之一。 事实上，凝汽器真空度升高，在机组负荷、环境温度、真空严密性等条件不变的前提下必须依靠增加循环冷却水流量。而循环冷却水流量增大是以循环水泵耗电量增加为代价的，所以在实际运行工作中就有一个汽轮机最有利真空的控制。 4、在热循环 对于某一给定的蒸汽循环而言，在热蒸汽循环对汽轮机组热耗率的影响主要通过再热蒸汽温度、再热器减温水流量以及再热器压损来体现。 （1）在热蒸汽温度低于设计值。一是循环热效率降低，汽轮机组热耗率上升。二是汽轮机中压缸内部蒸汽膨胀与流动状态偏离设计值，造成汽轮机中压缸效率下降，汽轮机组热耗率上升。 （2）再热器减温水流量。再热器喷水减温的过程，是一个非再热的中参数循环，与主循环相比其热经济性要低许多。 （3）再热器压损，再热器压损增大，一方面按等级效焓降理论，蒸汽的作功能能力降低；另一方面再热器压力降低，中压缸内部蒸汽膨胀与流动状态偏离设计值，造成汽轮机中压缸效率下降，汽轮机组热效率上升。 （5）给水回热循环 给水回热循环对汽轮机热耗率的影响主要是通过给水回热循环的效果体现。
汽轮机内效率计算方法
楼主对效率的理解有误，透平机输出功率N=G.ΔHs.η/3600，这是你需要的公式，这里： N：kW G：蒸汽流量,kg/h ΔHs：等熵焓降，kJ/kg，注意这里是等熵焓降！ η：等熵效率，也称内效率，%，一般也就60~70%，这个效率也就是你所言的那个60%的效率。 再来看看你的蒸汽参数： 1、汽轮机入口过热蒸汽： 压力P=23.5barg，温度T=390C，比焓H=3,218kJ/kg，比熵S= 6.9933 kJ/kg.C；2、汽轮机出口蒸汽： 注意，你既然指定了等熵效率60%，那么你就应该计算和入口蒸汽比熵相等的熵值的蒸汽参数，其温度压力这俩参数你不能都去指定，而需要你计算： 压力P=8barg（压力值你可以指定，这个与背压汽轮机控制出口蒸汽压力的过程是吻合的） 比熵S= 6.9933 kJ/kg.C（比熵一定要和入口蒸汽相等！此点非常重要，这是你计算的基准！） 根据上述两个条件，即指定的压力和比熵，确定最终汽轮机出口蒸汽参数为：温度T=253.22 C，比焓H=2,954kJ/kg，你的计算错在这里！因为你指定了等熵效率60%，那么你就不能再指定出口蒸汽的温度、压力这两个参数了，你应该指定比熵、压力这两个参数，由这俩参数计算比焓，求出焓降： ΔHs=3218-2954=265 kJ/kg； 因此N=G.ΔHs.η/3600=10000x265x60%/3600=441.7 kW=0.442 MW，拿计算器摁都成，MW消耗蒸汽量（俗称的汽耗）W=10/0.442=22.6 T/MW，一般工厂用汽轮机用蒸汽参数要比楼主给出的蒸汽参数更高，比如5MPa，450C蒸汽，汽耗一般在20T/MW（或者说20kg/kW），你这个汽轮机的数据略高了些，但你的蒸汽参数低啊，经验数据还是差不多的，贵厂的汽轮机发电是不是差不多这个数？呵呵。
锅炉效率计算
单位时间内锅炉有效利用热量占锅炉输入热量的百分比，或相应于每千克燃料(固体和液体燃料)，或每标准立方米(气体燃料)所对应的输入热量中有效利用热量所占百分比为锅炉热效率，是锅炉的重要技术经济指标，它表明锅炉设备的完善程度和运行管理水平。锅炉的热效率的测定和计算通常有以下两种方法： 1．正平衡法 用被锅炉利用的热量与燃料所能放出的全部热量之比来计算热效率的方法叫正平衡法，又叫直接测量法。正平衡热效率的计算公式可用下式表示： 热效率＝有效利用热量/燃料所能放出的全部热量*100％ ＝锅炉蒸发量*（蒸汽焓－给水焓）/燃料消耗量*燃料低位发热量*100％ 式中锅炉蒸发量——实际测定，kg/h； 蒸汽焓——由表焓熵图查得，kJ／kg； 给水焓——由焓熵图查得，kJ／kg； 燃料消耗量——实际测出，kg/h； 燃料低位发热量——实际测出，kJ／kg。 上述热效率公式没有考虑蒸汽湿度、排污量及耗汽量的影响，适用于小型蒸汽锅炉热效率的粗略计算。 从上述热效率计算公式可以看出，正平衡试验只能求出锅炉的热效率，而不能得出各项热损失。因此，通过正平衡试验只能了解锅炉的蒸发量大小和热效率的高低，不能找出原因，无法提出改进的措施。 2．反平衡法 通过测定和计算锅炉各项热量损失，以求得热效率的方法叫反平衡法，又叫间接测量法。此法有利于对锅炉进行全面的分析，找出影响热效率的各种因素，提出提高热效率的途径。反平衡热效率可用下列公式计算。 热效率＝100％－各项热损失的百分比之和 ＝100％－q2－q3－q4－q5－q6 式中q2——排烟热损失，％； q3——气体未完全燃烧热损失，％； q4——固体未完全燃烧热损失，％； q5——散热损失，％； q6——灰渣物理热损失，％。 大多时候采用反平衡计算，找出影响热效率的主因，予以解决。
锅炉热效率计算
1兆帕(MPa)=10巴(bar)=9.8大气压(atm)约等于十个大气压,1标准大气压=76cm汞柱=1.01325×10^5Pa=10.336m水柱约等于十米水柱,所以1MPa大约等于100米水柱，一公斤相当于10米水柱 水的汽化热为40.8千焦/摩尔,相当于2260千焦/千克.一般地：使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量. 一吨水=1000千克每千克水2260千焦 1000千克就是2260 000千焦 1吨蒸汽相当于60万千卡/1吨蒸汽相当于64锅炉马力/1锅炉马力相当于8440千卡热。 用量是70万大卡/H 相当于1.17吨的锅炉 以表压力为零的蒸汽为例，每小时产一吨蒸汽所具有的热能，在锅内是分两步吸热获得的，第一步是把20度的一吨给水加热到100度的饱和水所吸收的热能，通常这部分热能为显热，其热能即为1000×（100－20）=8万/千卡时。 第二步则是将已处于饱和状态的热水一吨加热成饱和蒸汽所需要吸收的热能，这部分热为潜热，其热能即为1000×539=53.9万/千卡时。 把显热和潜热加起来，即是一吨蒸汽（其表压力为零时）在锅内所获得的热能， 即：53.9＋8=61.9万/千卡时。这就是我们通常所说的蒸汽锅炉每小时一吨蒸发量所具有的热能，相当于热水锅炉每小时60万/大卡的容量。 天然气热值 天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡，1千卡/1大卡/1000卡路里（kcal）=4.1868千焦（kJ），所以每立方米燃烧热值为33494.4—35587.8KJ 产地、成分不同热值不同，大致在36000~40000kJ/Nm3，即每一标准立方米天然气热值约为36000至40000千焦耳，即36~40百万焦耳。 天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡，1千卡/1大卡/1000卡路里（kcal）=4.1868千焦（kJ），所以每立方米燃烧热值为33494.4—35587.8KJ。而1度=1kW*h=3.6*10^6J=3.6*10^3KJ。即每立方燃烧热值相当于9.3—9.88度电产生的热能， 3.83<1.07*9.3 OR 9.88 天然气价格： 天然气的主要成分是甲烷,分子式是CH4,分子量是12+4*1=16. 在1标准大气压下,1mol气体的体积是22.4升,1立方米的气体有
锅炉热效率计算
一、锅炉热效率计算 10.1 正平衡效率计算 10.1.1输入热量计算公式： Qr=Qnet,v,ar+Qwl+Qrx+Qzy 式中: Qr__——输入热量； Qnet,v,ar ——燃料收到基低位发热量； Qwl ——加热燃料或外热量； Qrx——燃料物理热； Qzy——自用蒸汽带入热量。 在计算时，一般以燃料收到基低位发热量作为输入热量。如有外来热量、自用蒸汽或燃料经过加热（例： 重油）等，此时应加上另外几个热量。 10.1.2饱和蒸汽锅炉正平衡效率计算公式： 式中：η1——锅炉正平衡效率； Dgs——给水流量； hbq——饱和蒸汽焓； hgs——给水焓； γ——汽化潜热； ω——蒸汽湿度； Gs——锅水取样量（排污量）； B——燃料消耗量； Qr_——输入热量。 10.1.3过热蒸汽锅炉正平衡效率计算公式： a. 测量给水流量时： 式中：η1——锅炉正平衡效率； Dgs——给水流量； hgq——过热蒸汽焓； hg——给水焓； γ——汽化潜热； Gs——锅水取样量（排污量）； B——燃料消耗量； Qr——输入热量。 b. 测量过热蒸汽流量时： 式中：η1——锅炉正平衡效率； Dsc——输出蒸汽量； Gq——蒸汽取样量； hgq——过热蒸汽焓； hgs——给水焓； Dzy——自用蒸汽量；
hzy——自用蒸汽焓； hbq——饱和蒸汽焓； γ——汽化潜热； ω——蒸汽湿度； hbq——饱和蒸汽焓； Gs——锅水取样量（排污量）； B——燃料消耗量； Qr——输入热量。 10.1.4 热水锅炉和热油载体锅炉正平衡效率计算公式 式中：η1——锅炉正平衡效率； G——循环水(油)量； hcs——出水(油)焓； hjs——进水(油)焓； B——燃料消耗量； Qr——输入热量。 10.1.5电加热锅炉正平衡效率计算公式 10.1.5.1电加热锅炉输-出饱和蒸汽时公式为： 式中：η1——锅炉正平衡效率； Dgs——给水流量； hbq——饱和蒸汽焓； hgs——给水焓； γ——汽化潜热； ω——蒸汽湿度； Gs——锅水取样量（排污量）； N——耗电量。 10.1.5.2电加热锅炉输-出热水(油)时公式为： 式中：η1——锅炉正平衡效率； G——循环水(油)量； hcs——出水(油)焓； hjs——进水(油)焓； B——燃料消耗量； Qr_——输入热量 二、锅炉结焦的危害、原因及预防方法是什么? 在炉子的燃烧中心，火焰温度高达1450～1600℃，因此煤灰基本上处于溶化状态。当与受热面碰撞后，溶渣就会粘附在管道或炉墙上，这就叫结焦。 如果炉内结了焦，炉膛部分的吸热量就要减少,到过热器部分的烟温就会增高，而造成个别管子的外壁温度超过它的允许范围，引起爆管，同时还会使主汽温度超温。结焦严重时，会使吸热量的减少而减负荷，甚至停炉。结焦还会使排烟热损失q2和机械热损失q4及风机耗电增加。
第一章 汽轮机级的工作原理-第五节 级内损失和级的相对内效率
第五节 级内损失和级的相对内效率 一、级内损失 除前面讨论的级内轮周损失即喷嘴损失n h δ、动叶损失b h δ和余速损失2c h δ之外，级内还有叶高损失l h δ、扇形损失h θδ、叶轮摩擦损失f h δ、部分进汽损失 e h δ、漏汽损失h δδ和湿汽损失x h δ。 必须指出，并非各级都同时存在以上各项损失，如全周进汽的级中就没有部分进汽损失；采用转鼓的反动式汽轮机就不考虑叶轮摩擦损失；在过热蒸汽区域工作的级就没有湿汽损失；采用扭叶片的级就不存在扇形损失。 本节所讨论的各项级内损失，目前尚难以完全用分析法计算，多数是采用在静态和动态试验的基础上建立的经验公式计算。随试验条件的不同，计算损失的公式也不同。下面主要介绍国内计算级内损失的常用公式。 1．叶高损失l h δ 叶高损失又称为端部损失，其产生的物理原因及影响因素在上节已经分析过。它实质上是属于喷嘴和动叶的流动损失。工程上为了方便．把它单独分出来计算。 叶高损失l h δ主要决定于叶高l 。当叶片高度很高时，l h δ可以忽略不计。叶高必须大于相对极限高度，否则l h δ将急剧增加。叶高损失常用下列半经验公式计算： l h δ=u a h l ? （1.5.1） 式中 a ——试验系数，单列级a =1.2（未包括扇形损失）或a =1.6（包括扇 形损失），双列级a =2； u h ?——不包括叶高损失的轮周有效比焓降，即u h ?=0 t h ?—n h δ—b h δ— 2c h δ，/kJ kg ； l ——叶栅高度，单列级为喷嘴高度，双列级为各列叶栅的平均高度， mm 。 叶高损失也可以用以下半经验公式计算： l ξ= 2 1a n a x l （1.5.2）
汽轮机火用分析方法的热力系统计算
汽轮机火用分析方法的热力系统计算 前言 在把整个汽轮机装置系统划分成若干个单元的过程中，任何一个单元由于某些因素而引起的微弱变化，都会影响到其它单元。这种引起某单元变化的因素叫做“扰动”。也就是说，某单元局部参量的微小变化(即扰动)，会引起整个系统的“反弹”，但是它不会引起系统所有参数的“反弹”。就汽轮机装置系统而言，系统产生的任何变化，都可归结为扰动后本级或邻近级抽汽量的变化，从而引起汽轮机装置系统及各单元的火用损变化。因此，在对电厂热力系统进行经济性分析时，仅计算出某一工况下各单元火用损失分布还是不够的，还应计算出当某局部参量变化时整个热力系统火用效率变化情况。 1、火用分析方法 与热力系统的能量分析法一样，可以把热力系统中的回热加热器分为疏水放流式和汇集式两类(参见图1和图2)，并把热力系统的参数整理为3类：其一是蒸汽在加热器中的放热火用，用q’表示；其二是疏水在加热器中的放热火用，用y表示；其三是给水在加热器中的火用升，以r’表示。其计算方法与能量分析法类似。
对疏水式加热器： 对疏水汇集式加热器： 式中，e f、e dj、e sj分别为j级抽汽比火用、加热器疏水比火用和加热器出口水比火用。1．1 抽汽有效火用降的引入 对于抽汽回热系统，某级回热抽汽减少或某小流量进入某加热器“排挤”抽汽量，诸如此类原因使某级加热器抽汽产生变化(一般是抽汽量减少)，如果认为此变化很小而不致引起加热器及热力系统参数变化，那么便可基于等效焓降理论引入放热火用效率来求取某段抽汽量变化时对整个系统火用效率的影响。
为便于分析，定义抽汽的有效火用降，在抽汽减少的情况下表示1kg排挤抽汽做功的增加值；在抽汽量增加时，则表示做功的减少值；用符号Ej来表示。当从靠近凝汽器侧开始，研究各级抽汽有效火用降时，Ej的计算是从排挤l kg抽汽的火用降(e j-e c)ηej中减去某些固定成分，可归纳为通式： 式中，Ar取γer或τer，视加热器换热型式而定。如果j为汇集式加热器，则Ar均以τer代之；如果j为疏水放流式加热器，则顺着凝结水或给水来流方向从j以上直到(包括)汇集式加热器用γer代替Ar，而顺着凝结水或给水来流方向在汇集式加热器以上无论是汇集式或疏水放流式加热器，则一律以τer。代替Ar；r为加热器j后更低压力抽汽口脚码；ηej为汽轮机流动火用效率。 而排挤l kg抽汽所获得的做功Ej与需加入的抽汽火用之比称为抽汽火用效率ηj，即： 1．2 新蒸汽有效火用降 根据抽汽有效火用降推演，并考虑辅助成分的做功损耗，可以得到新蒸汽的净有效火用降： 式中，Σ丌为系统全部辅助成份的做功损失，指除了回热加热以外的一切附加成份，包括门杆漏汽、轴封漏汽、给水泵功损、加热器损失等的代数和。 1．3 再热机组新蒸汽有效火用降 新蒸汽有效火用降E按前述基础理论推演，采用变火用量抽汽火用效率ηo ej可导出新蒸汽有效火用降为：
汽轮机热耗率的实用简捷计算
汽轮机热耗率的实用简捷计算 .j《 汔轮机热耗率的实用简捷计算 [摘要]根据最小二乘法的原理,推导出电厂汽轮机在实用范围内,由压力P与温度表示的水和水 蒸汽比容,烙h的函数表达式,不用查水和水蒸汽性质图表,就能方便地求解汽轮机的热耗率该函 数表达式可用于机组热力性能试验,热力统计计算,现扬热力小指标竞赛,具有计算精度高,简捷,方便, 实用的特点. [关键词]汽轮发电机蛆热耗率简捷计算 汽机的热耗是指汽轮发电机组每发lkW-h的电 能所消耗的热量.它是反映机组能量转换过程中的一 项重要的经济指标.通常的方法以蒸汽的压力P与 温度￡查水和水蒸汽性质图表,使用直线插值法求取 比容及焙.或利用国标水和水蒸汽性质的工业用公式 程序编人计算机进行计算,但该公式长而复杂,系数太 多,这样必须使用计算机,给有些场合带来不便.本文 从汽轮机实用范围的水和水蒸汽压力及温度的可测参
数出发,利用最小二乘法,求解比容及焓高精度的分段函数拟合式,将比容和焙用压力P与温度表示为幂 函数(或变幂函数)的表达式,具有方便,简捷,计算精 度高之特点,可以很好地用于汽轮发电机组的供热蒸汽(或辅助蒸汽)的流量是表计流量,当参数偏离流量孔 板或喷嘴基准参数时,要采用下式对表计流量进行参数的修正: D嗔=Do~N/’ D”√ D-Dt/h(5) 式中Ⅳ——发电机出线端的电功率,MW; Ⅳ一驱动给水泵的小汽轮机功率,MW. 对于用小汽轮机驱动给水泵机组,小汽轮机的功 率可以根据具体机组的特性用统计的方法回归得到. 国产亚临界300MW机组: 匝壅亘亟回国 , , =二,/ =2.3476+1.118594×10一D66Mw(6)
电厂效率计算方法
一、热电厂能耗计算公式符号说明 单位供电标煤耗 单位发电标煤耗 单位供热标煤耗 bg=bd/[1-(ed/100)] bd=(Bd/E)*102 Bd=B(1-α) br=(Br/Qr)*103 Br=Bα g/kwh g/kwh T Kg/GJ T 4 R 热电比 R=(Qr/36Eg)*102 5η0 热效率 η0=[(Qr+36Eg)/29.3B]*102(%) 二、能耗热值单位换算 千焦（KJ） 大卡(kcal) 1千瓦时(kwh)= 3600kj 备注 1、吉焦、千卡、千瓦时（GJ、kcal、kwh） 1kcal=4.1868KJ=4.1868×10-3MJ=4.1868×10-6GJ 1kwh=3600KJ=3.6MJ=3.6×10-3GJ 2、标准煤、原煤与低位热值： 1kg原煤完全燃烧产生热量扣去生成水份带走热量，即为原煤低位热值。 Qy＝5000kcal/kg＝20934KJ/kg 1kg标准煤热值Qy＝7000kcal/kg＝29.3×103KJ＝0.0293GJ/kg 当原煤热值为5000大卡时，1T原煤＝0.714吨标煤，则1T标煤＝1.4T原煤3、每GJ蒸汽需要多少标煤： br＝B/Q＝1/Qyη＝1/0.0293η＝34.12/η 其中：η＝ηW×ηg＝锅炉效率×管道效率
当ηW＝0.89，ηg＝0.958时，供热蒸汽标煤耗率br＝34.12/0.89×0.958＝40kg/GJ 当ηW＝0.80，ηg＝0.994时，供热蒸汽标煤耗率br＝34.12/0.80×0.994＝42.9kg/GJ 二、热电厂热电比和总热效率计算 一、热电比（R）： 1、根据DB33《热电联产能效能耗限额及计算方法》2.2定义：热电比为“统计期内供热量与供电量所表征的热量之比”。 R＝供热量/供电量×100％ 2、根据热、能单位换算表： 1kwh＝3600KJ（千焦） 1万kwh＝3600×104KJ＝36GJ（吉焦） 3、统一计量单位后的热电比计算公式为： R＝（Qr/Eg×36）×100％ 式中： Qr——供热量GJ Eg——供电量万kwh 4、示例： 某热电厂当月供电量634万kwh，供热量16万GJ，其热电比为： R＝（16×104/634×36）×100％＝701％ 二、综合热效率（η0） 1、根据浙江省地方标准DB33定义，综合热效率为“统计期内供热量与供电量所表征的热量之和与总标准煤耗量的热量之比” η0＝（供热量＋供电量）/（供热标煤量＋供电标煤量） 2、根据热、能单位换算表 1万kwh＝36GJ 1kcal＝4.1868KJ 1kg标煤热值＝7000kcal 1kg标煤热值＝7×103×4.1868＝29.3×103KJ＝0.0293GJ 3、统一计量单位后的综合热效率计算公式为 η0＝[（Qr＋36Eg）/(B×29.3）]×100％ 式中：Qr——供热量GJ Eg——供电量万kwh B——总标煤耗量t 4、示例： 某热电厂当月供电量634万kwh，供热量16万GJ，供热耗标煤6442吨，供电耗标煤2596吨，该厂总热效率为： η0＝[(16×104＋36×634)/（6442＋2596）×29.3]×100％＝69％
汽轮机各种工况简介
汽轮机各种工况简介 工况, 简介, 汽轮机 1。额定功率（铭牌功率TRL）是指在额定的主蒸汽及再热蒸汽参数、背压11.8KPa绝对压力，补给水率3％以及回热系统正常投入条件下，考虑扣除非同轴励磁、润滑及密封油泵等所耗功率后，制造厂能保证在寿命期内任何时间都能安全连续地在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。此时调节阀应仍有一定裕度，以保证满足一定调频等需要。在所述额定功率定义条件下的进汽量称为额定进汽量。 2。最大连续功率（T－MCR）是指在1.额定功率条件下，但背压为考虑年平均水温等因素确定的背压，（设计背压）补给水率为0％的情况下，制作厂能保证在寿命期内安全连续在额定功率因素、额定氢压（氢冷发电机）下发电机输出的功率。该功率也可作为保证热耗率和汽耗率的功率。保证热耗率考核工况：系指在上述条件下，将出力为额定功率时的热耗率和汽耗率作为保证，此工况称为保证热耗率的考核工况。 3.阀门全开功率（VWO）是指汽轮机在调节阀全开时的进汽量以及所述T-MCR定义条件下发电机端输出的功率。一般在VWO下的进汽量至少应为额定进汽量的1.05倍。此流量应为保证值。上述所指是由主汽轮机机械驱动或由主汽轮机供汽给小汽轮机驱动的给水泵，所需功率不应计算在额定功率中，但进汽量是按汽动给水泵为基础的，如果采用电动给水泵时，所需功率应自额定功率中减除（但在考核热耗率和汽耗率时是否应计入所述给水泵耗工，可由买卖双方确定）。 二.锅炉 1.锅炉额定蒸发量，即是汽轮机在TRL工况下的进汽量。对应于：汽轮机额定功率TRL，指在额定进汽参数下，背压11.8KPa，3％的补给水量时，发电机端带额定电功率MVA。 2.锅炉额定蒸发量，也对应汽轮机TMCR工况。对应于：汽轮机最大连续出力TMCR，指在额定进汽参数下，背压4.9KPa，0％补给水量，汽轮机进汽量与TRL的进汽量相同时在发电机端所带的电功率MVA。 3.锅炉最大连续出力（BMCR），即是汽轮机在VWO工况下的汽轮机最大进汽量。对应于：汽轮机阀门全开VWO工况，指在额定进汽参数下，背压 4.9KPa，0％补给水量时汽轮机的最大进汽量。注：a.汽机进汽量和锅炉蒸发量是按机组采用汽动给水泵考虑的。 b.在TMCR 工况下考核汽机热耗和锅炉效率的保证值。在VWO工况下考核汽机最大进汽量和锅炉最大连续出力保证值。 c.一般说，汽机TMCR时的出力比之TRL时的出力大5％左右。汽机VWO 时的进汽量比之TMCR时的进汽量多3～5％，出力则多4～4.5％。 d.如若厂用汽需用量较
热效率通用公式
热效率通用公式 对锅炉而言，影响煤耗的因素主要有三类：煤质、运行工况和锅炉自身热效率。查找煤耗偏高的原因，需要对各影响因素进行定量测定分析。测定锅炉热效率，通常采用反平衡试验法。本文对此方法进行了介绍，并简化了计算过程，可用于日常锅炉效率监控。 1 反平衡法关键参数的确定 众所周知，反平衡法热效率计算公式为： η = 100-（q2+q3+q4+q5+q6） 计算的关键是各项热损失参数的确定。 1.1 排烟热损失q2 排烟热损失q2是由于锅炉排烟带走了一部分热量造成的热损失，其大小与烟气量、排烟与基准温度、烟气中水蒸汽的显热有关。我厂燃煤介于无烟煤和贫煤之间，计算q2可采用如下简化公式： q2 =（3.55αpy+0.44）×（tpy-t0）/100 式中，αpy——排烟处过量空气系数，我厂锅炉可取为1.45 tpy——排烟温度，℃ t0 ——基准温度，℃ 1.2 化学不完全燃烧热损失q3 化学不完全燃烧热损失q3是由于烟气中含有可燃气体CO造成的热损失，主要受燃料性质、过量空气系数、炉内温度和空气动力状况等影响，可采用下列经验公式计算： q3 =0.032αpy CO×100% 式中，CO——排烟的干烟气中一氧化碳的容积含量百分率，% 我厂锅炉q3可估算为0.5%。 1.3 机械未完全燃烧热损失q4 机械未完全燃烧热损失q4主要是由锅炉烟气带走的飞灰和炉底放出的炉渣中含有未参加燃烧的碳所造成的，取决于燃料性质和运行人员的操作水平，简化计算公式为： Q4 =337.27×Aar×Cfh/[ Qnet.ar×(100-Cfh)] 式中，Aar——入炉煤收到基灰分含量百分，% Cfh——飞灰可燃物含量，% Qnet.ar——入炉煤收到基低位发热量，kJ/kg 1.4 散热损失q5 散热损失q5是锅炉范围内炉墙、管道向四周环境散失的热量占总输入热量的百分率，计算公式为： Q5 =5.82×De0.62/D 式中，De——锅炉的额定负荷，t/h D ——锅炉的实际负荷，t/h 1.5 灰渣物理热损失q6 灰渣物理热损失q6包括灰渣带走的热损失和冷却热损失。我厂锅炉为固态除渣炉，且燃料的灰分含量Aar 资料编号：57.Q151-01 N135-13.24/535/535 135MW中间再热凝汽式空冷 汽轮机热力性能数据 产品编号：Q151 中华人民共和国 上海汽轮机有限公司发布 资料编号：57.Q151-01 COMPILING DEPT.： 编制部门： COMPILED BY： 编制： CHECKED BY： 校对： REVIEWED BY： 审核： APPROVED BY： 审定： STANDARDIZED BY： 标准化审查： COUNTERSIGN： 会签： RATIFIED BY: 批准： 资料编号：57.Q151-01 目次 1 说明 2 主要热力数据汇总 2.1 基本特性 2.2 配汽机构 2.3 主要工况热力特性汇总 2.4 通流部分数据 2.5 各级温度、压力及功率 2.6 各抽汽口口径及流速 3 汽封漏气量及蒸汽室漏气量 3.1 汽封计算 3.2 蒸汽室及中压进口漏汽量 4 汽轮机特性曲线 4.1 调节级后及各抽汽点压力曲线 4.2 调节级后及各抽汽点温度曲线 4.3 各加热器出口给水温度曲线 4.4 进汽量与汽耗、热耗及功率的关系曲线 4.5 高中压缸汽封漏汽量及低压缸汽封供汽量曲线 4.6 调节级后压力和汽轮机功率曲线 4.7 汽轮机内效率曲线 5 热平衡图 5.1 额定工况（THA） 5.2 铭牌工况（TRL） 5.3 最大连续功率工况(TMCR) 5.4 阀门全开工况（VWO） 5.5 75%THA工况 5.6 50%THA工况 5.7 40%THA工况 5.8 30%THA工况 5.9 高加全部停用工况 资料编号：57.Q151-01 1 说明 本机组是上海汽轮机有限公司采用美国西屋公司的先进技术和积木块的设计方法，设计制造的额定功率为135MW，是超高压、一次再热、双缸双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。机组型号为N135-13.24/535/535 1.1 主要技术参数 额定功率135MW 主汽门前蒸汽额定压力13.24MPa(a) 主汽门前蒸汽额定温度535℃ 再热汽门蒸汽额定温度535℃ 工作转速3000r/min 旋转方向从汽轮机端向发电机端看为顺时针 额定平均背压15kPa 夏季平均背压35kPa 额定工况给水温度241.1 ℃ 回热级数二高、三低、一除氧 给水泵驱动方式电动机 额定工况蒸汽流量422.285 t/h 额定工况下净热耗8706.5 kJ/kW.h (2079.5 kcal/kW.h) 低压末级叶片高度435mm 锅炉效率反平衡计算法—简易计算对我厂锅炉而言，影响煤耗的因素主要有三类：煤质、运行工况和锅炉自身热效率。查找煤耗偏高的原因，需要对各影响因素进行定量测定分析。测定锅炉热效率，通常采用反平衡试验法。本文对此方法进行了介绍，并简化了计算过程，可用于日常锅炉效率监控。 1 反平衡法关键参数的确定 众所周知，反平衡法热效率计算公式为： η = 100-（q2+q3+q4+q5+q6） 计算的关键是各项热损失参数的确定。 1.1排烟热损失q2 排烟热损失q2是由于锅炉排烟带走了一部分热量造成的热损失，其大小与烟气量、排烟与基准温度、烟气中水蒸汽的显热有关。我厂燃煤介于无烟煤和贫煤之间，计算q2可采用如下简化公式：q2 =（3.55αpy+0.44）×（tpy-t0）/100 式中，αpy——排烟处过量空气系数，我厂锅炉可取为1.45 tpy——排烟温度，℃ t0——基准温度，℃ 1.2化学不完全燃烧热损失q3 化学不完全燃烧热损失q3是由于烟气中含有可燃气体CO造成的热损失，主要受燃料性质、过量空气系数、炉内温度和空气动力状况等影响，可采用下列经验公式计算： q3 =0.032αpy CO×100% 式中，CO——排烟的干烟气中一氧化碳的容积含量百分率，% 我厂锅炉q3可估算为0.5%。 1.3机械未完全燃烧热损失q4 机械未完全燃烧热损失q4主要是由锅炉烟气带走的飞灰和炉底放出的炉渣中含有未参加燃烧的碳所造成的，取决于燃料性质和运行人员的操作水平，简化计算公式为： Q4 =337.27×Aar×Cfh/[ Qnet.ar×(100-Cfh)] 式中，Aar——入炉煤收到基灰分含量百分，% Cfh——飞灰可燃物含量，% Qnet.ar——入炉煤收到基低位发热量，kJ/kg 1.4散热损失q5 散热损失q5是锅炉范围内炉墙、管道向四周环境散失的热量占总输入热量的百分率，计算公式为：Q5 =5.82×De0.62/D 式中，De——锅炉的额定负荷，t/h D——锅炉的实际负荷，t/h 1.5灰渣物理热损失q6 灰渣物理热损失q6包括灰渣带走的热损失和冷却热损失。我厂锅炉为固态除渣炉，且燃料的灰分含量Aar 汽轮机热效率计算 摘要: 计算了一次蒸汽经减温减压后的?损失。提出利用背压式汽轮机进行余压发电,使蒸汽按品质梯级利用。将一次蒸汽(参数为36 t/h、3. 43 MPa、435 ℃)减温减压至工艺设备需要的二次蒸汽(参数为1. 25 MPa、260 ℃) ,一次蒸汽?损失率为0. 15。利用二者压力差进行余压发电,每年发电量为1226. 62×104 kW·h /a。 ?的注音：yòng 简体部首：火?的部首笔画：4 总笔画：9 当系统由任意状态可逆的变化到与给定环境相平衡的状态时，理论上可以无限转换为任何其他能量形式的那部分能量，称为?（Ex）。与此相对应，一切不能转换为?的能量称为火无【目前并未被收录进汉语词典】（An）（anergy）。任何能量E均由?（Ex）和火无（An）所组成，即E=Ex+An。 ?反应能量的”数量“与能量之间“质”的差别的统一尺度，国内一些人把?称为可用能、有效能或可用度。?作为一种评价能量的价值参数，从“量”与“质”的结合上规定了能量的“价值”，解决了热力学和能源科学中长期以来还没有任何一个参数可以单独评价能量的价值问题，改变了人们对能的性质、能的损失和能的转换效率等传统看法。 某钢铁厂炼铁部1号锅炉房现有2台燃用高炉煤气的中温中压锅炉,每台锅炉产汽(一次蒸汽)量为18 t/h,压力为3. 43 MPa,温度为435 ℃。原设计中,利用一次蒸汽通过凝汽式汽轮机发电,带动送风机向高炉送风。现计划用这2台锅炉替代焦化厂锅炉,向焦化厂输送蒸汽,送风机改用外网电力驱动。焦化厂工艺设备用汽(二次蒸汽)压力为1. 25 MPa,温度为260 ℃。为达到焦化厂工艺设备的用汽参数要求,一次蒸汽须经减温减压后变为符合工艺设备要求的二次蒸汽。减温减压过程一般由减温减压装置完成,减温减压装置由减压系统、减温系统、安全保护装置及热力调节仪表组成。一次蒸汽通过减压系统将压力减至设定压力,减温水经喷嘴喷射入蒸汽管道内,使减压后的一次蒸汽降温,变为二次蒸汽。减温水的压力为3. 82 MPa,温度为104 ℃。本文对蒸汽在减温减压过程中的?损失进行了计算,并探讨了余压发电在节能降耗方面的效果。 1 蒸汽在减温减压过程中的?损失 ?表示能量的做功能力,因此可用来评价能量的品质。当工质的?减少时,也就意味着 1．正平衡法 用被锅炉利用的热量与燃料所能放出的全部热量之比来计算热效率的方法叫正平衡法，又叫直接测量法。正平衡热效率的计算公式可用下式表示： 式中锅炉蒸发量——实际测定，kg/h； 蒸汽焓——由表焓熵图查得，kJ／kg； 给水焓——由焓熵图查得，kJ／kg； 燃料消耗量——实际测出，kg/h； 燃料低位发热量——实际测出，kJ／kg。 上述热效率公式没有考虑蒸汽湿度、排污量及耗汽量的影响，适用于小型蒸汽锅炉热效率的粗略计算。 从上述热效率计算公式可以看出，正平衡试验只能求出锅炉的热效率，而不能得出各项热损失。因此，通过正平衡试验只能了解锅炉的蒸发量大小和热效率的高低，不能找出原因，无法提出改进的措施。 10.1 正平衡效率计算 10.1.1输入热量计算公式：6 I0 E, g, _5 H. m2 H Qr=Qnet,v,ar+Qwl+Qrx+Qzy: ^, g! N: U6 [/ f7 q9 J8 ` 式中: Qr__——输入热量；# K S7 V9 G. b s! D5 c5 w Qnet,v,ar ——燃料收到基低位发热量；. k4 Q/ B! u+ M3 x Qwl ——加热燃料或外热量；# m# V* `/ s, Y" @: l6 @) J Qrx——燃料物理热；" _/ k$ Q2 G" k& r! g; s5 [ Qzy——自用蒸汽带入热量。 5 s8 p4 c( K. g0 p3 Z# p 在计算时，一般以燃料收到基低位发热量作为输入热量。如有外来热量、自用蒸汽或燃料经过加热（例： 重油）等，此时应加上另外几个热量。8 o( @1 I9 p; c& F5 b. c: I 10.1.2饱和蒸汽锅炉正平衡效率计算公式：8 A5 Z3 B2 H/ I" Y' b2 P0 i 9 z, Y% D3 R" v8 w: q/ J& V 式中：η1——锅炉正平衡效率；* ~$ M9 r4 Z' E4 B Dgs——给水流量； hbq——饱和蒸汽焓； hgs——给水焓； γ——汽化潜热； ω——蒸汽湿度； l% @3 m' I- }- [: B5 e Gs——锅水取样量（排污量）； B——燃料消耗量； Qr_——输入热量。( A7 x. C3 T( E0 J* f 10.1.3过热蒸汽锅炉正平衡效率计算公式：' {" m) Z" W5 h" f6 Q$ f" l5 Q a. 测量给水流量时： % o7 J+ t- l; h2 L# V 式中：η1——锅炉正平衡效率； Dgs——给水流量； hgq——过热蒸汽焓； hg——给水焓； γ——汽化潜热； Gs——锅水取样量（排污量）； B——燃料消耗量； Qr——输入热量。 b. 测量过热蒸汽流量时：" Y- Y4 x: O1 L+ \6 O ( ?! n) m, }2 l T n# N1 Q 式中：η1——锅炉正平衡效率；汽轮机热力性能数据
锅炉效率反平衡计算法—简易计算
汽轮机热效率计算
锅炉热效率采用“正平衡法”