某電廠220MW機(jī)組熱力系統(tǒng)分析

趙勇+吳恭英

摘 要：基于能量守恒和 分析法，對(duì)某電廠220 MW機(jī)組熱力系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換過程進(jìn)行分析，并建立了相應(yīng)的熱力系統(tǒng)能量分析數(shù)學(xué)模型，揭示了整個(gè)電力生產(chǎn)過程中能量的利用程度和產(chǎn)生損失的主要部位及成因，為同類型供熱機(jī)組參數(shù)的的調(diào)整和節(jié)能減排提供參考。

關(guān)鍵詞： 分析；熱力系統(tǒng)；數(shù)學(xué)模型；火電機(jī)組

中圖分類號(hào)：TK28411 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）27-0179-02

煤電發(fā)展是中國能源發(fā)展的基礎(chǔ)，也是中國經(jīng)濟(jì)和民生發(fā)展的重要基礎(chǔ)。在目前大量存在煤炭散燒的情況下，不應(yīng)盲目的關(guān)停火電機(jī)組尤其是關(guān)停供熱機(jī)組，而應(yīng)從全社會(huì)的節(jié)能減排效果及電力系統(tǒng)整體效率等方面進(jìn)行綜合分析，避免因大型機(jī)組調(diào)峰或區(qū)域供熱機(jī)組關(guān)停而導(dǎo)致整體效率降低，因此準(zhǔn)確而有效的節(jié)能理論將有助于火電機(jī)組的節(jié)能減排工作。

1 分析方法

火電機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性分析方法一般分為兩類：一類是以熱力學(xué)第一定律為基準(zhǔn)而發(fā)展起來的熱平衡法，矩陣法，等效焓降法，循環(huán)函數(shù)法等。其中，熱平衡法一般是用來檢驗(yàn)其他方法的正確性，很少直接用于熱力系統(tǒng)節(jié)能分析；另一類是以熱力學(xué)第二定律為基準(zhǔn)而發(fā)展起來的 分析法和熵分析方法等，實(shí)際中發(fā)生的熱過程都是不可逆過程，必然存在著作功能力的損失， 分析法為其提供了理論依據(jù)，通過 分析對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和改造，使熱力系統(tǒng)的熱力學(xué)不可逆性在現(xiàn)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下為最小。

2 機(jī)組的結(jié)構(gòu)流程與布局設(shè)計(jì)

電廠裝機(jī)容量為2×220 MW，汽輪機(jī)在不同負(fù)荷工況下的運(yùn)行參數(shù)和各級(jí)的抽氣參數(shù)見表1和表2。機(jī)組為超高壓、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、雙抽調(diào)整抽汽供熱凝汽式兩用機(jī)組，機(jī)組共設(shè)8級(jí)回?zé)岢槠謩e供3臺(tái)高壓加熱器、1臺(tái)除氧器和4臺(tái)低壓加熱器，如圖1所示。

3 計(jì)算分析

4 結(jié)果與分析

對(duì)上述機(jī)組在額定工況下各部件進(jìn)行 指標(biāo)分析，結(jié)果，見表3。表3給出了電廠各單元的 損和 效率，從其結(jié)果可以看出，鍋爐的 損最大。 損主要是由于不可逆損失造成的，與其他單元相比，鍋爐的不可逆損失最大，鍋爐中工質(zhì)和煙氣的大溫差傳熱是導(dǎo)致不可逆損失的主要原因。非調(diào)節(jié)抽汽系統(tǒng)中，隨著蒸汽品質(zhì)的降低， 效率逐級(jí)降低，#8低加尤為明顯。電廠在不同運(yùn)行工況下的整體 效率，如圖2所示。TMCR工況下的？效率最大，隨著負(fù)荷的降低， 效率逐漸下降。

5 結(jié) 語

通過對(duì)發(fā)電廠220 MW熱力系統(tǒng) 分析表明： 損主要發(fā)生在鍋爐單元，鍋爐中的燃燒過程和大溫差傳熱是導(dǎo)致 損的主要原因，可以通過適當(dāng)提高空預(yù)器溫度，降低排煙溫度來減少不可逆引起的 損失。

不同工況下整體 效率差別較大，保持機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行和開機(jī)過程中高壓盡早投入，是提高 效率的有效途徑。

低壓加熱器由于抽汽量較少， 效率和其他單元相比下降不大，但是 損失已經(jīng)很小了，可挖掘的節(jié)能空間相對(duì)較小。

參考文獻(xiàn)：

[1] 柴曉軍.我國火電發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[R].2013電力行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)報(bào)告會(huì).

[2] 閆水保，閻留保.電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析原理及應(yīng)用[M].河南：黃河水 利出版社，2000：1-2.

[3] ALIJUNDI I H .Energy and exergy analysis of a steam power plant in Jordan， M ath[J] .Applied Thermal Engineering， 2009， 29（2/3）： 324-328.

[4] 沈維道，蔣智敏，童鈞耕.工程熱力學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2003.