汽轮机的变工况
基于实例分析燃煤电厂汽轮机通流改造
基于实例分析燃煤电厂汽轮机通流改造 摘要本文主要从燃煤电厂汽轮机通流改造项目的背景出发，分析了当前燃煤电厂汽轮机机组的基本概况，对燃煤电厂汽轮机通流改造技术方案进行了探究，最后，归纳总结项目改造后投资经济性。 关键词燃煤电厂；汽轮机；通流改造分析 1 燃煤电厂汽轮机通流改造的背景 1.1 背景 随着国家节能减排产业政策的实施和电力供求矛盾的缓减，新的电源点不断投运，高能耗企业的发展受到限制，发电设备年利用小时持续走低，电厂消耗性指标和消耗性费用逐年上涨，致使电力生产固定成本持续走高，导致企业经济效益逐年下滑。对此，供电煤耗显著偏高的电厂其经营形势将变得日益严峻，并将面临激烈的竞争。同时，随着全球及国内经济的巨大发展及能源形势的急剧变化，燃煤发电厂面临的环保要求日益严格，经营形势日益严峻，突出表现为： ①节能和减排已成为燃煤发电企业发展的两个约束性指标。②燃煤发电企业的电量调度已经由铭牌调度逐步向节能调度调整。③《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014～2020年）》出台到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时。在执行更严格能效环保标准前提下，力争使煤炭占一次能源消费比重下降到62%以内，电煤占煤炭消费比重提高到60%以上。 1.2 项目实施的必要性 （1）由于机组原设计技术相对落后，加上当时加工制造精度不高，安装质量控制不严，机组运行老化等原因，该机组实际热耗值及缸效率与设计值存在很大偏差，导致目前机组运行的实际热耗值远高于设计值，供电煤耗较高，与当前300MW机组经济型也相差甚远。 （2）随着《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014～2020年）》等国家节能减排产业政策的实施，以及新电源点不断投运，发电企业要想在日益激烈发电市场竞争中保持优势，就必须采取有效措施，提供机组效率。而进行通流改造，通过提高汽缸效率来降低机组热耗值是行之有效的手段。 因此，对现有机组进行通流改造，以提高机组效率，达到较好的经济指标完全有必要。 2 燃煤电厂汽轮机机组的概况 2.1 原机组概况
汽轮机各种工况TRLTHATMCRVWO等
汽轮机各种工况 T R L T H A T M C R V W O 等 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
一、汽机 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
抽凝机组改造成背压机组
如何科学经济地将抽凝机组改造成背压机组 对于搞热电的人士来说，抽凝机与背压机是相当熟悉的，现代热电基本就是有这两种机型组成的。也可以说，这两种机型的选择，是时代的选择、是能源的选择、是生存的选择。在90年代煤炭能源宽裕的时候，电价却很高，选择抽凝机组变成了理所当然，是时代选择了它；进入21世纪以后，能源问题变成了全球问题，煤炭价格节节攀升，在煤炭疯狂暴涨的时候，我曾经算过，一斤煤炭的价钱，超过一斤小麦的价钱，在我脑海里，有个挥之不去的念头，什么时候，我们的锅炉可以烧麦子了？当然，这是一句玩笑的话，但从另一角度来看，煤炭价格确实高了。但煤炭价格高了，不像90年代，电价也高。反之，电价却十分低廉。因此，21世纪初，时代选择了背压机组。常看我博客的朋友，都明白背压机与抽凝机的区别，所以，我在这里不再噜苏了。就两句话，在煤炭价格便宜的时候，开抽凝机能赚钱；在煤炭价格昂贵的时候，开背压机能赚钱。 在2、3年前，不少热电厂，为了能适应时代，能生存下来，便将现有的抽凝机组改为背压机组。我们咬文嚼字，实际上那个时候，不是真正意义上的“改为背压机组”，而是“换为背压机组”。具体步骤是，把现有抽凝机组的汽轮机全部扒掉，再将原有汽轮机基础改造，一般是缩短基础距离，将凝汽系统都拆掉。这个改造，只利用原来的局部基础，油箱、油泵、冷油器等，其它的几乎都不用了。这种彻头彻尾的不能叫做“改造”，只能称之“换”。大家都知道，一套抽凝机组的价格，几乎是一套背压机组价格的2倍，换下来的抽凝机组，好多是当作废品卖掉的。就拿我们常见的6000KW的抽凝机组来说，一套价格在300万以上，如改为背压机组后，换下的抽凝机，现在价格在30-50万元，不值钱。 上面说过，背压机各有利弊，选择使用，是与煤炭价格、上网电价有关的，不同的时代，有其不同的利弊。现在我们是背压机组能赚钱，但以后未必抽凝机不赚钱。有人说了，到抽凝机赚钱的时候，我们将背压机再改为抽凝机。当然，单从改造费用来说，可能相对于一个电厂整个成本来说，不是太大的。但从经济角度、从设备利用的角度来说，我们有没有一个办法，将现有抽凝机稍加改动，变成背压机，当需要再改为抽凝机的时候，又能方便地改回来呢？下文我就来介绍这种方法，为了能很好地说明，还是以常见的6000KW机组来举例。 6000KW的抽凝汽轮机，其汽缸有两部分做成，高压缸是合金缸，低压缸是铸铁缸。缸内叶片除了复速级以外，一般还有7-11级（不同汽轮机厂家，不同的级数）。其抽气口，一般在复速级后面2-4级叶轮处，我们保留原有抽气口，也就是说，保留原有高压缸，更换低压缸。低压缸我们可以到原有汽轮机制造厂购买，购买的时候，只要注意接口不出差错就行了。原有缸内叶轮，根据排气压力的需求，取消一部分叶轮和缸内隔板。如此，这台机组经过改造后，它的抽气可以有两种压力参数，一种是原有的抽气压力，从原来的抽气口抽出，另一种是低于原有的抽气压力，从新购买的低压缸排出。这就变成了抽背式汽轮机。当然，如将原有的抽气口封堵，所有排气从新购买的低压缸排出，就变成了标准的背压机了。这样的机组，不会破坏原有的抽凝机组结构的，甚至汽轮机基础，也是局部改动，原有凝汽设备解除，排气伸缩节也可以利用的。如将来需要将背压机再改为抽凝机，也是十分方便的，无需添置什么东西。 这样的改造，价格低廉，就拿6000KW的机组来说，只需要60万元，就可以完成整个工程了。如按照原来的换机方式，新背压机6000KW的要170万，再加上设计、安装费用等等，在200万以上。还有，施工时间，也能缩短一半以上。改造后的机组效率，与新机组基本相同。
汽轮机各种工况(TRL、THA、T-MCR、VWO等)
一、汽机 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大时，锅炉BMCR的蒸发量考虑比汽机VWO时的进汽量再增多3％左右。 e.不考虑超压条件。 f.TMCR工况下汽机背压4.9KPa为我国北方地区按冷却水温为20℃的取值。在我国南方地区可根据实际冷却水温取值，调整为5.39KPa或更高些。 ６００ＭＷ机组 １机组热耗保证工况（ＴＨＡ工况）机组功率（已扣除励磁系统所消耗的功率）为６００ＭＷ时，额定进汽参数、额定背压、回热系统投运、补水率为０％． ２铭牌工况（ＴＲＬ工况）机组额定进汽参数、背压１１．８ＫＰa、补水率３％，
汽轮机变工况
第三章第三章汽轮机的变工况 chapter 3 The changing condition of Steam turbine 设计工况：运行时各种参数都保持设计值。 变工况：偏离设计值的工况。 经济功率：汽轮机在设计条件下所发出的功率。 额定功率：汽轮机长期运行所能连续发出的最大功率。 研究目的：不同工况下热力过程，蒸汽流量、蒸汽参数的变化，不同调节方式对汽轮机工作的影响；保证机组安全、经济运行。 第一节喷嘴的变工况 The changing condition of a nozzle 分析：喷嘴前后参数与流量之间的变化关系 一、渐缩喷嘴的变工况 The changing condition of a contracting nozzle 试验：调整喷嘴前后阀门，改变初压和背压，测取流量的变化。 （一）（一）初压P*0不变而背压P1变化 （1）（1）εn=1，P1= P*0，G=0，a-b，d （2）（2）0＜εn＜εcr，G＜G cr，a-b1-c1，1 （3）（3）εn=εcr，G=G cr，a-b2-c2，e （4）（4）ε1d＜εn＜εcr，G=G cr，a-b3-c3，3 （5）（5）εn=ε1d，G=G cr，a-c4，4 （6）（6）εn＜ε1d，G=G cr，a-c4-c5，5 列椭圆方程： （二）（二）流量网图 改变p*0可得出一系列曲线，即流量网图 横坐标：ε1= p1/p*0m； 纵坐标：βm=G/G 0m； 参变量：ε0= p*01 /p*0m p*0m、G*0m：分别为初压最大值和与之相应的临界流量的最大值。 例1：已知：p0 =9MPa ，p01 =7.2MPa，p1 =6.3MPa，p11 =4.5MPa 求：流量的变化。
汽轮机高背压供热改造技术的分析
汽轮机高背压供热改造技术的分析 【摘要】现阶段，受我国能源政策以及汽轮机自身因素等的影响，大多企业自备电站中，许多抽汽机长期处于闲置的状态。例如，抽汽机发电的热电比与热电效率非常低，不能满足国家的政策要求而被迫停运；抽汽机的抽汽参数满足不了供热需要而被长期闲置。因此，为满足企业的供热需求与长期的规划需要，有必要将这些汽轮机组改造成为性能良好的高背压式汽轮机组，在保证较少投资的前提下，提高汽轮机组的能源利用率。本文结合具体改造实例，详细阐述了抽汽机改造为高背压汽轮机的技术要点，并对其经济效益做了分析。 【关键词】抽汽机；高背压；改造；冷凝器；经济效益 一、概述 就目前的实际情况来看，国内很多企业自备电站和中小型电站所配备的抽汽机发电机组都因为各种主客观因素的影响而长期处于闲置状态，这些因素既包括煤、电价格矛盾突出，企业因生产经营活动处于亏损状态而不得不做出的选择、热要求参数与抽汽参数匹配度不足，无法满足热需求而导致的长期闲置，也包括因为凝汽发电部分比例过大、热效率无法满足政策要求而导致的政策性停运。 例如，某热电有限责任公司的两台抽汽机，就因为煤电比例失衡，燃煤成本高于发电效益而不得不将其停运，并通过减温减压对外供热来弥补自身的经济损失。为了最大程度降低企业的经济损失，发挥这些闲置机组在满足供热需求方面的积极作用，公司将其改造成为高背压式汽轮机，并在实际工作中获得了满意的效果。 二、改造具体实例与改造难题分析 （一）改造具体实例 某热电有限责任公司建成投用DN600 120t/h和DN300 42.8t/h供热主管网和出力20t/h的局域管网。为能满足集团氯碱发展公司、“863”SAL项目和中德合资博列麦气囊丝制造公司及周围四家热用户的供热需要，必须对该公司1#机组由C25-4.90/0.981抽汽机组改造为B12-4.90/0.981背压机组。改造范围如下： 1、汽轮机转子主轴从第四压力级后的七个压力级（第五、六、七、八、九、 十、十一级）包括各级汽封套和后汽封套拆除。 2、新设计加工个适合背压排汽要求的后汽缸。 3、汽轮机同时重新设计加工与原1#机后轴承座上半接口尺寸相一致的后轴承座下半。
第三章 汽轮机的变工况特性-第三节 配汽方式及其对定压运行机组便工况的影响
第三节 配汽方式及其对定压运行机组便工况的影响 汽轮机的配汽方式有节流配汽、喷嘴配汽与旁通配汽等多种，其中最常用的是节流配汽与喷嘴配汽两种。旁通配汽主要用在船、舰汽轮机上，故这里不作介绍。下面先介绍配汽方式，然后介绍配汽方式对定压运行机组交工况的影响。 一、节流配汽 进入汽轮机的所有蒸汽都通过一个调节汽门(在大容量机组上，为避免这个汽门尺寸太大，可通过几个同时启闭的汽门)，然后流进汽轮机，如图3．3．1(a)所示。最大负荷时，调节汽门全开，蒸汽流量最大，全机扣除进汽机构节流损失后的理想比治降)('?mac t h (见图3.3.1b)最大，故功率最大。部分负荷时，调节汽门关小，因蒸汽流量减小，且蒸汽受到节流，全机扣除进汽机构节流损失后的理想 比治降减为)(''?mac t h 故功率减小。图3．3．1(b)中0 p '表示调节汽门全开时第一级级前压力，0 p ''表示调节汽门部分开启时第一级级前压力。 节流配汽汽轮机定压运行时的主要缺点是，低负荷时调节汽门中节流损失较大，使扣除进汽机构节流损失后的理想比焓降减小得较多。通常用节流效率th η表示节流损失对汽轮机经济件的影响：
mac t mac t th h h ?' '?=)(η （3.3.1） 根据第二章全机相对内效率i η的定义，可得 th i mac t mac t mac t mac i mac t mac i i h h h h h h ηηη'=?' '?''?''?=?''?=)()()()( （3.3.2） 式中，)()(''?' '?='mac t mac i i h h η，指未包括进汽机构的通流部分相对内效率，对再热机组m ac t h ?、)(''?mac t h 、)(''?mac i h 均为高中低压缸比焓降之和。 节流效率是蒸汽初终参数和流量的函数。图3.3.2是初压0p ＝12.75MPa ，初温0t ＝565℃时，节流效率th η与背压g p 、流量比G G /1的关系曲线。只要求出 G G /1下的0P ''，若是再热机组尚需知道再热压力 1r p 、再热压损1r p ?与再热温度r t ，就可查水蒸汽图表求出th η。由图可见，在同一背压下，蒸汽流量比设计值小得越多，调节汽门中的节流越大，节流效率越低。在同一流量下，背压越高，节流效率越低。因此，全饥理想比焓降较小的背压式汽轮机，不宜 采用节值配汽。背压很低的凝汽式汽轮机，即使流量下降较多，节流效率仍降得根少。 与喷嘴配汽相比，节流配汽的优点是：没有调节级，结构比较简单，造成本较低；定压运行流量变化时，各级温度变化较小，对负荷变化适应性较好。 现代大型节流配汽汽轮机若是滑压运行则既可用于承担基本负荷， 也可用于
汽轮机各种工况(TRL、THA、T-MCR、VWO等)
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大时，锅炉BMCR的蒸发量考虑比汽机VWO时的进汽量再增多3％左右。 e.不考虑超压条件。 f.TMCR工况下汽机背压4.9KPa为我国北方地区按冷却水温为20℃的取值。在我国南方地区可根据实际冷却水温取值，调整为5.39KPa或更高些。 ６００ＭＷ机组 １机组热耗保证工况（ＴＨＡ工况）机组功率（已扣除励磁系统所消耗的功率）为６００ＭＷ时，额定进汽参数、额定背压、回热系统投运、补水率为０％．２铭牌工况（ＴＲＬ工况）机组额定进汽参数、背压１１．８ＫＰa、补水率３％，回热系统投运下安全连续运行，发电机输出功率（已扣除励磁系统所消耗的功率）
汽轮机各种工况TRLTHTMCRVWO等定稿版
汽轮机各种工况 T R L T H T M C R V W O等 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
一、汽机 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。
汽轮机变工况课程设计
《汽轮机原理》课程设计 一、目的及任务 汽轮机课程设计是对在汽轮机课程中所学到的理论知识的系统总结、巩固和加深，要求掌握汽轮机热力计算及变工况下热力计算的原则、方法和步骤。 课程设计的任务是针对200MW 或300MW 汽轮机额定功率的50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%工况，首先计算并绘制出调节级特性曲线、而对调节级进行变工况热力计算，再对其余压力级进行变工况热力计算，同时求出各级的内功率、相对内效率等全部特征参数，并与设计工况作对比分析。 二、内容及要求 1、变工况进汽量估算过程。 2、做出所有压力级变工况计算的汇总表，并把调节级、以及其它级中任一级的详细热力计算过程书面写出。 3、绘出整机中各级热力过程线，同时绘出各级速度三角形。 三、设计步骤 3.1 汽轮机变工况进汽量D 0的初步估算 D 0=3600P e m /()mac t ri g m h D ηηη?+?（kg/h ） 式中，P e 为变工况功率（kW ）。 △h t mac 为汽轮机整机理想比焓降，对于本设计采用中间再热的汽轮机，中压缸入口状态点应按再热后温度计算。 m 为考虑回热抽汽进汽量增大的系数，其与回热级数、给水温度及机组参数和容量有关，通常取m =1.15-1.25，对于本设计200MW 、300MW 汽轮机，取m =1.19-1.22。 △D 为考虑前轴封及阀杆漏汽以保证发出经济功率的蒸汽裕量，通常△D =(3-5)%D 0（kg/h ）。 机组的整机相对内效率ηri 、发电机效率ηg 和机械效率ηm 的选取，参考同类型、同容量的汽轮发电机组。 由于整机相对内效率ηri 取决于汽轮机内部各项损失，这些损失又与蒸汽流量及通流部分的几何参数有关，因此只能初步估计（ηri ），求出进汽量后进行变工况试算，试算完成后再进行校核。 表1 汽轮发电机组的各种效率范围
探究凝汽式或抽凝式汽轮机改造成背压式汽轮机的方法
探究中小型凝汽式或抽凝式汽轮机 改造成背压式汽轮机的方法 摘要:由于中小型凝汽式或抽凝式汽轮在使用过程中具有发电煤耗高的缺陷，须将其改造成为热电比大与热经济性好的背压式汽轮机。然而在改造过程中，由于该类型汽轮机的排气温度会逐渐增高，造成汽缸后部热膨胀增大形成，最终会影响改造后汽轮机运行安全。针对这一问题，本文设计了一种新的改造方案，控制后汽缸温度，保障汽轮机正常、安全运行。 关键词：中小型；凝气式汽轮机；抽凝式汽轮机；背压式汽轮机 现阶段，受我国能源政策以及汽轮机自身因素等的影响，大多企业自备电站中，许多凝汽式或抽凝式汽轮机长期处于闲置的状态。例如，凝汽式汽轮机发电的热电比与热电效率非常低，不能满足国家的政策要求而被迫停运；抽凝式汽轮机的抽汽参数满足不了供热需要而被长期闲置。因此，为满足企业的供热需求与长期的规划需要，有必要将这些汽轮机组改造成为性能良好的背压式汽轮机组，在保证较少投资的前提下，提高汽轮机组的能源利用率。 一、改造具体实例与改造难题分析 （一）改造具体实例 1.原汽轮机改造的基本情况。某化工生产厂拥有一台C15-4.9/ 0.981型的抽凝式汽轮机组，0.00805MPa为该机组的平排汽压力，0.495MPa为其抽汽压力，3.435 MPa，435.5℃为其进汽参数。这一抽凝式汽轮发电机组共有7级汽轮机，分别分布在抽汽口前后的高低压段中。其中，有1个压力级和1个双列调节级的汽轮机分布在抽汽口前的高压段中，而抽汽口低压段中分布有4个压力级和1个双列的低压调节级。当该发电机组的抽汽流量与额定进汽量分别为5.5t/h，1 2.5 t/h的情况下，其发电功率达1550KW。 2.汽轮机组改造要求。由于该化工厂的实际化工生产量持续增加，从而导致了蒸汽量紧张的问题出现；同时，该抽凝式发电机组长期的运行环境为纯凝
第三章 汽轮机的变工况特性-第一节 喷嘴的变工况特性
第三章 汽轮机的变工况特性 汽轮机的热力设计就是在已经确定初终参数、功率和转速的条件下，计算和确定蒸汽流量，级数，各级尺寸、参数和效率，得出各级和全机的热力过程线等。汽轮机在设计参数下运行称为汽轮机的设计工况。由于汽轮机各级的主要尺寸基本上是按照设计工况的要求确定的，所以一般在设计工况下汽轮机的内效率达最高值，因此设计工况也称为经济工况。 汽轮机运行时所发出的功率，将根据外界的需要而变化，汽轮机的初终参数和转速也有可能变化，从而引起汽轮机的蒸汽流量和各级参数、效率等变化。汽轮机在偏离设计参数的条件下运行，称为汽轮机的变工况。 ， 汽轮机工况变动时，各级蒸汽流量、压力、温度、比焓降和效率等都可能发生变化，零、部件的受力、热膨胀和热变形也都有可能变化。为了保证汽轮机安全、经济地运行，就必须弄清汽轮机的变工况特性。 电站汽轮机是固定转速汽轮机，限于篇幅，这里仅讨论等转速汽轮机的变工况。主要讨论蒸汽流量变化和初终参数变化时的变工况，其中也就包含了功率变化问题。汽轮机变工况是以级的交工况和喷嘲、动叶的变工况为基础的，因此，必须首先介绍喷嘴、动叶的变工况。 第一节 喷嘴的变工况特性 缩放嘴嘴的交工况已由流体力学介绍道了，其中一个重要概念，就是缩放喷嘴背压逐渐高于设计值时，将先在喷嘴出口处，后在喷嘴渐放段内产生冲波(或称激波)。超音速汽流经过冲波，流速大为降低，损失很大。所以，缩放喷嘴处于背压高于设计值的工况下运行时效率很低。 缩放喷嘴的速度系数?与压比n ε、膨胀度f 的关系如图3．1．1所示。膨 胀度c n A A f =，表示缩放喷嘴出口而积n A ，与喉部临界截面而积c A 之比。每条 曲线上?最高的点(图示a,b,c,d)是该缩放喷嘴的设计工况点。由图可见，缩放喷嘴设计压比n ε越小，膨胀度f 越大，而f 越大的缩放喷嘴在实际压比1n ε增大时， ?降得越多，因而喷嘴效率也降得越多。
高背压供热改造机组性能指标的分析与评价方法
高背压供热改造机组性能指标的分析与评价方法 摘要：本文首先介绍了高背压供热和高背压供热研究现状，然后分析了凝汽机组高背压供热改造，最后探讨了高背压供热机组性能评价方法。 关键词：高背压供热；改造；机组性能指标；评价方法 在常规凝汽式火力发电厂中，汽轮机排汽在凝汽器中被冷却而凝结成水，同时冷却水被加热，其热量通过冷却塔散发到大气中，产生冷源损失。这种冷源损失是造成汽轮机组循环热效率低的一个主要原因，如果将这部分冷源损失加以利用，会大大提高汽轮机组的循环热效率。汽轮机高背压循环水供热就是为了利用汽轮机的冷源损失而发展起来的一项节能环保技术。 汽轮机提高背压运行，凝汽器的排汽温度升高，提高了循环水出口温度。将凝汽器循环水入口管和出口管接入采暖供热系统，循环水经凝汽器加热后，注入热网，满足用户采暖要求，冷却后的循环水再回到凝汽器进行加热。 高背压循环水供热将原来从冷却塔排入自然界的热量回收利用，达到节约供热用蒸汽、提高汽轮机组经济效益的目的。高背压循环水供热是将汽轮机组凝汽器的压力提高，即降低凝汽器的真空度，提高冷却水温，使凝汽器成为供热系统的热网加热器，而冷却水直接用作热网循环水，对外供热。高背压循环水供热充分利用凝汽式汽轮机排汽的汽化潜热加热循环水，将冷源损失降低为0，从而提高机组循环热效率。 高背压循环水供热汽轮机是近年为适应北方采暖供热而出现的改造型机组，大都由纯凝机组改造而成，大容量再热汽轮机进行高背压循环水供热改造是近几年的事情。目前超高压135～150 MW等级汽轮机组的高背压循环水供热改造出现两种方式，即低压转子一次性改造方式和低压缸“双背压双转子互换”改造方式。以上两种改造技术，改造方案还不完全成熟，改造后出现了一些问题，影响机组安全经济运行。但由于抽凝或纯凝式汽轮机组高背压供热改造后，在高背压供热工况下运行，用汽轮机排汽加热高温循环水，没有冷源损失，按照目前的汽轮机组性能计算方法，把高背压供热汽轮机作为供热机组考虑，循环水带走的热量全部供热网，计算得到的机组热效率相对较高，达到94%以上，即使汽轮机高、中、低压缸效率达不到设计值，也仅仅是降低了机组发电功率，机组的热电比发生变化，但热效率仍然较高，而且由于供热循环水流量和供热参数变化很大，对试验结果的影响也大，汽轮机初终参数和热力系统偏差对试验结果的修正量小，试验结果无法与设计值进行比较，汽轮机低压缸改造技术、改造部件存在的问题得不到暴露，因此按通常的供热机组的性能指标评价方法无法评价汽轮机高背压改造技术和改造后通流部分的性能。 1高背压供热 高背压供热(低真空循环水供热)是将汽轮机低压缸排汽压力提高，从而使排汽温度提高，加热进入汽轮机凝汽器的热网循环水，使其供热。也就是使凝汽器
第三章 汽轮机的变工况特性-第七节 初终参数变化对汽轮机工作的影响
第七节 初终参数变化对汽轮机工作的影响 一、初终参数变化过大对安全性的影响 1．蒸汽初压0p 、再热压力r p 变化过大对安全性的影响 1 ) 初温不变，初压升高过多，将使主蒸汽管道、主汽门、调节汽门、导管及汽缸等承压部件内部应力增大。若调节汽门开度不变，则0p 增大，致使新汽比容减小、蒸汽流量增大、功率增大、零件受力增大。各级叶片的受力正比于流量而增大。特别是末级的危险性最大，因为流量增大时末级比治、焓降增大得最多，而叶片的受力正比于流量和比焓降之积，故对应力水平已很高的末级叶片的运行安全性可能带来危险。第一调节汽门刚全开而其他调节汽门关闭时，调节级动叶受力最大，若这时初压0p 升高，则调节级流量增大，比焓降不变，叶片受力更大，影响远行安全性。此外，初压0p 升高、流量增大还将使轴向推力增大。 因此未经核算之前，初压 0p 不允许超过制造厂规定的高限数值。我国姚孟 电厂的法国阿尔斯通生产的亚临界320MW 汽轮机规定初压 0p 应小于等于l05％ 额定值。当达到l05％额定韧压时，高压旁路调节阀自动开启，通过旁路排汽降低汽轮机的 0p 。如果旁路投入后0p 仍不能降低，则只允许0p 瞬时超过l05％额 定汽压，但不能超过112％额定汽压。同理，再热蒸汽压力Pr 也不能超过制造厂规定的高限数值。 2 ) 初温0t 不变、初压0p 降低一般不会带来危险。如滑压运行时0p 的下降，并未影响安全。然而P 。降低时，若所发功率不减小，甚至仍要发出额定功率，那么必将使全机蒸汽流量超过额定值，这时若各监视段压力超过最大允许值，将使轴向推力过大，这是危险的，不能允许的。因此蒸汽初压P 0降低时，功率必须相应地减小。对于 0p =8.83MPa 的高压机组，即使0p 降到3.0MPa ，也不会使 凝汽式机组的排汽过热，也就不会使汽缸和凝汽器过热 2．蒸汽初温0t 和再热汽温r t 变化过大对安全性的影响 1) 0p 与r p 不变，0t 与r t 升高将使锅炉过热器和再热器管壁，新汽和再热
大型汽轮机组的轴封加热器疏水系统类型及目前水封改造供选择的方案(讨论稿)
平东汽轮机组轴加疏水系统改造方案 摘要 以国内大型机组为例，以运行实践为基础，探讨了大型汽轮机组轴封加热器(以下简称轴加)及其热力系统的设计和运行问题，认为目前情况下，平东公司轴加疏水单级U型管水封疏水必须进行改造，对存在的问题进行了分析，提出了改造的设计要点。 一、概述 平东热电有限公司#6、#7汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的C140/ N210－12.75/535/535/0.981型超高压、一次中间再热、两缸两排汽、采暖用可调整抽汽、供热凝汽式汽轮机，自试运以来，两台机组真空系统严密性均较差，#6汽轮机最好时达到1.4kPa/min左右，#7汽轮机为3.5kPa/min左右，严重影响机组的经济性。 #6、#7机设计上轴加疏水水封采用多级水封方式，根据以往其它机组的运行经验，多级水封运行中易发生水封破坏现象，公司2006年10月对轴加疏水水封进行改进，改为单级水封。 U 型水封管通常应用在电厂低压加热器轴封蒸汽冷却器等设备内的凝结疏水至凝汽器的管路上，它是依靠介质在U型水封管进口与出口之间的压力差来进行疏水的U 型水封管，分为单级和多级，在电厂实际应用中多级水封管应用较多，平东公司改造后的轴封疏水U 型运行一直不稳定，存在不少问题，针对这些问题进行分析和提出改造方案。 二、U型水封管在实际运行中遇到的问题 目前国内设计轴加疏水水封不论是单级还是多级水封存在运行不稳定问题，易发生水封破坏现象，并且多是运行中临时对轴加水封进水和回水阀门进行调节。 一般情况下，主要是由于负压侧沿程阻力和局部阻力较小，难以抵消真空的影响，在U型套桶管里未能建立起水封，致使空气随疏水一同进入凝汽器中，使得真空恶化。因此，在U型套桶管的出口加装一个调节阀，使疏水在U型套桶管里流动会产生节流，增大沿程阻力和局部阻力，强制建立起水封，改善真空。 如果U型套桶管直通凝汽器或者设计不当，将无法建立起水封，从轴封回收的蒸汽(含有空气)冷却后空气随疏水一同进入凝汽器,影响凝汽器真空。 目前机组加减负荷较频繁轴封蒸汽冷却器进汽量经常变化，使冷却器的水位无法维持在一定范围内，而导致其U型水封管内的疏水量经常变化，U 型水封管多次发生失水现象，当U 型管水封管失水时，轴封蒸汽冷却器的汽侧就直接与凝汽器相通，机组真空就会急剧下跌，需要运行人员对轴加进行注水，并且当注水量大时，遇突然发生机组跳闸造成轴加电机烧损，多次影响机组的安全经济运行。 在U型套桶管的出口处加装调节阀，起到了增大沿程阻力和局部阻力的作用，在U型套桶管里形成水封，保持了两端的压力差。但这并非长久之计，主要问题是担心轴加泄漏，轴加汽侧由于阻力较大(调节阀的节流作用)，轴加疏水及泄漏的凝结水很难较快地排入凝汽器，轴加汽侧水位升高很快，疏水会沿着轴封汽管道经汽轮机高、低压汽封进入汽轮机，这样将会产生严重的后果，一则疏水会对汽轮机的大轴起着冷却作用，使大轴产生热应力或产生热弯曲；二则疏水进入汽轮机后会产生水击作用，严重时会打坏汽轮机的叶片。其次需要对轴加进行注水，并且当注水量大时，遇突然发生机组跳闸造成轴加电机烧损，因此，电厂在条件允许的情况下，应彻底进行改造，消除隐患。 一般由于设计精度问题，在轴加U型套桶管出口处加装调节阀，满负荷时逐渐关小调节阀，凝汽器真空随之变化，调节阀关闭到20%开度时，真空就应正常。但是目前平东公司其调节阀开度
【专业资料】汽轮机试验各工况的解释
汽轮机试验各工况的解释 作为汽轮机试验的从业人员，一开始对汽轮机各工况如TRL、TMCR、THA、VWO工况是不太清楚的，工作几年以后，实践出真知，自然十分清晰了。我下面以最通俗的说法解释这几个工况的含义和意义。希望看完文档后，能有恍然大悟的感觉。 （1）THA工况 THA是turbine heat acceptance的缩写。汽轮机考核工况，用于汽轮机性能的验收和评价。在汽轮机额定功率（发电量）下，额定排汽压力下（全年平均背压），额定进汽参数下，无补水时机组的热耗率。此工况即为THA工况，也称验收工况。 解释完THA工况，才有资格再去看TRL和TMCR工况。 （2）TRL工况 TRL是turbine rated load的缩写（锅炉TRL蒸发量对应）。汽轮机排汽压力和环境温度有很大关系，若排汽压力升高，机组主汽流量必然增大。对汽轮机、锅炉的安全性都有影响。此工况目的在于考核机组夏季炎热时候，机组是否具备发出额定功率的能力。 TRL工况要求在额定进汽参数下，机组高背压（湿冷机组11.8kPa，空冷机组33kPa）下，补水率3%，额定进汽参数条件下，机组发额定功率时的热耗率。 请注意，此时TRL对应的主汽流量比THA工况下高出不少。 （3）TMCR工况 TMCR为turbine maximum continue rate的缩写。与TRL工况、锅炉BRL 工况对应。汽轮机最大连续运行工况。TMCR工况为TRL进汽流量下，THA工况背压下，在额定进汽参数下，机组的热耗率。额定进汽参数条件下，无补水机组的热耗率。 注意，TMCR工况下，机组的功率高出THA和TRL不少。 （4）VWO工况 VWO是valve wide open的缩写。所有阀门全开工况。与锅炉BMCR工况对应。汽轮机在锅炉最大蒸发量下，机组在额定进汽参数，额定排汽压力，无补水时机组的热耗率。VWO工况除进汽流量与THA不同外，其他参数条件要求与THA 一致。 锅炉侧工况比较简单，一般只记住额定和最大两个工况即可，百度上介绍的一般没有问题。 ——光辉岁月1661制作
_汽轮机高背压供热方案探讨
汽轮机高背压供热方案探讨 肖慧杰，张雪松 (内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010020 ) 摘要： 发电设备年利用小时数走低、热电矛盾的现状，和节能减排、上大压小的国策下，火电企业已面临盈亏临界，甚至生存危机。抽凝或纯凝式汽轮机切换为高背压式供热的新技术为火电行业注入生机。以两台200 MW 汽轮发电机组为例，提出利用冷源损失提高供热能力的高背压方案、高背压和背压组合方案、背压方案，并从技术、经济两方面剖析、论证三种方案均可行，且高背压供热优于背压供热。为已建或新建火电机组消除冷源损失实施高背压技术，在制定设计方案和明确各种方案的优先次序时提供借鉴。首次提出研发汽轮机低压转子集成工况模块的理念，通过模块调整和切换实现汽轮机抽凝或纯凝工况、高背压工况、背压工况高效运行的市场需求。 关键词： 火电机组；汽轮机；高背压；背压；技术经济。中图分类号： TM621 文献标志码：B 文章编号：1671-9913(2017)03-0035-05Discussion on Heat Supply Scheme of High Back-pressure Steam Turbine XIAO Hui-jie, ZHANG Xue-song (Inner Mongolia Electric Power Survey & Design Institute Co., Ltd., Hohhot 010020, China) Abstract: Coal-?red power plants are facing the break-even point, even survival crisis due to short availability hours, contradictory status of heating and power generation , energy saving and emission reduction as well as the policy of favoring large scale enterprises. The switching technology of condensing or straight condensing turbine to high back pressure heat supply brings new vigor and vitality into coal-?red power generation enterprises. Based on case study of two 200 MW turbine generation units, this paper puts forward the following three schemes: high back pressure scheme to increase heat supply capacity by utilizing loss of turbine cooling source, combined scheme of high back-pressure and back pressure, and back pressure. Through economic and technological analysis, it is concluded that all the three schemes are feasible and the high back pressure scheme is superior to back pressure heat supply. This offers reference for existing and new coal-?red turbine units to reduce loss of turbine cooling source and adopt back pressure technology. Besides, it helps to make design schemes and identify order of precedence of these schemes. This paper proposes for the first time to develop integrated modules for low pressure turbine rotor under various conditions. Through adjustment and replacement of modules, market demand for high-ef?ciency operation of steam turbine under extract-condensing or straight condensing, high back pressure and back pressure conditions can be satis?ed.Key words: coal-?red generation units; steam turbine; high back pressure; back pressure; tech-economic. * 收稿日期：2016-02-24 作者简介：肖慧杰(1980-)，女，河南安阳人，高级工程师，从事发电行业热机专业咨询、设计工作。 经过10年抢、飞式发展，现阶段中国火电发电量超过总发电量的80%。电力是国民经济发展的基础，热电联产是实现国家节能减排的一项重要措施。近年来，“电产能过剩”、“ 窝电”已非新鲜词汇，北方“热电矛盾”尤为突出，火电这块蛋糕现状是：一方面火电建设进入超 DOI:10.13500/https://www.wendangku.net/doc/eb14726743.html,ki.11-4908/tk.2017.03.008