【N600MW發(fā)電機組改供熱探析17000字（論文）】

N600MW發(fā)電機組改供熱分析TOC\o"1-2"\h\u22231摘要 2230611.1熱電聯(lián)產(chǎn) 4283291.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展 576531.3本文主要研究內(nèi)容 727960第二章理論背景 9154492.1熱力系統(tǒng)概述 9233192.2供熱改造 920521第三章凝汽式機組原則性熱力系統(tǒng)計算 13235533.1初始參數(shù)整理 1367813.2原始數(shù)據(jù)處理 1339523.3機組相關(guān)參數(shù)的計算 16235693.5本章小結(jié) 2132176第四章供熱改造方案的選定與論證 2293414.1供熱改造方案的的選定 22262554.2供熱式機組數(shù)據(jù)整合 24124454.3供熱機組熱經(jīng)濟性參數(shù)計算 2718068第五章總結(jié)與展望 39310975.1全文總結(jié) 39201935.2工作展望 3924339參考文獻 41N600MW發(fā)電機組改供熱分析摘要社會的快速發(fā)展導(dǎo)致能源的使用量越來越大，近些年來，國家對節(jié)能減排越來越重視，對N600MW機組的供熱改造迎合了能源行業(yè)的發(fā)展需求。本文的題目是N600MW發(fā)電機組改供熱分析。本文首先對研究機組的系統(tǒng)進行初步的分析，了解了原則性熱力系統(tǒng)的基本內(nèi)容，并對凝汽式機組的相關(guān)初始參數(shù)進行處理。通過對熱力系統(tǒng)進行熱力計算，利用熱平衡法對數(shù)據(jù)進行處理得到了凝汽式機組的相關(guān)指標(biāo)參數(shù)。在綜合考量成本，經(jīng)濟性后，本次畢業(yè)設(shè)計決定采用雙背壓雙轉(zhuǎn)子的改造方式對凝汽式機組進行改造，在計算過程中利用弗留格爾公式來確定改造后的機組參數(shù)，采用熱平衡法對改造后的機組指標(biāo)參數(shù)進行計算。通過對比改造前后的數(shù)據(jù)可以看出隨著機組背壓的提高，機組的煤耗率變大，熱效率降低，熱電分?jǐn)偙认禂?shù)變大，即機組的供熱能力隨著背壓的提高而變大，供熱收益更好。關(guān)鍵詞：原則性熱力系統(tǒng)、熱力計算、供熱改造、變工況計算第一章緒論1.1熱電聯(lián)產(chǎn)隨著時代的進步，社會的發(fā)展，人們對能源的需求量也是與日俱增，傳統(tǒng)的能源利用的方式－對化石能源進行開采使用已經(jīng)沒有辦法滿足人們的日常需求。隨著科技的迅猛發(fā)展，人們對化石能源的使用速度越來越快，這也就導(dǎo)致在科技高速發(fā)展的背后隱藏了很多的能源風(fēng)險，這也就迫使我們?nèi)ふ铱梢蕴娲涫褂玫男滦湍茉椿蛘哒f如何對現(xiàn)有的能源進行更加科學(xué)有效地使用，從而實現(xiàn)社會的高速發(fā)展。近些年來，隨著地球上化石燃料的短缺，人類一直沒有放棄對新型能源的開發(fā)利用，目前比較主流的幾種方式有以下幾種：核能發(fā)電、核聚變發(fā)電以及高效率的太陽能發(fā)電。如果說我們能夠成功實現(xiàn)新型能源的開發(fā)，將對解決人們現(xiàn)在所面臨的能源問題提供良好的解決方案。但是遠水解決不了近渴，眾所周知，在我國的發(fā)電比例中火電占比是相當(dāng)大的，在火力發(fā)電廠中我們普遍使用的是以煤炭為主的化石能源，在煤炭燃燒的過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳還有很多的有毒氣體，不僅僅會對環(huán)境造成污染，更是會對火電廠工作人員的人身安全造成威脅。當(dāng)然上面說的只是火電廠在運行中對其周邊事物的危害，對于火力發(fā)電廠來說最重要的問題是－火電廠的煤炭利用率很低，也就是說在火電廠的使用過程中雖然我們煤的使用量不小，但是真正利用的時候卻只是利用了很少的一部分，為了減少燃煤的消耗量，實現(xiàn)節(jié)能減排，很多地方響應(yīng)中央的號召關(guān)閉了大量的小型燃煤供熱鍋爐，從而提高集中供熱的比例。為了進一步地減少能源的使用量，同時緩解供熱能力欠缺的問題，研究人員對原有的發(fā)電機組進行高背壓供熱改造，通過對傳統(tǒng)的發(fā)電機組進行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改造，實現(xiàn)能源的合理配比，從而實現(xiàn)對能源的高效使用。火力發(fā)電廠利用煤燃燒時產(chǎn)生大量熱能使水變成高溫、高壓的水蒸汽，然后由水蒸汽推動汽輪機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動進而帶動發(fā)電機來發(fā)電。在運行過程中，通過利用傳送帶將煤送入磨煤機進行研磨操作，磨好的煤粉通過一次風(fēng)機送入鍋爐進行點燃，在煤粉的燃燒過程中會釋放大量的熱量，這些熱量將用于對鍋爐中的水的加熱，使其成為高溫高壓的水蒸汽，之后蒸汽將進入高壓缸。一般情況下，為了提高機組整體的利用率，在火電廠中往往會對水蒸汽進行二次再熱，再熱后的水蒸汽將被送往中壓缸推動汽輪機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，其中還有部分的蒸汽將被送往低壓缸完成和中壓缸蒸汽一樣的使命－推動汽輪機轉(zhuǎn)子沖轉(zhuǎn)從而帶動發(fā)電機發(fā)電。上述便是火電廠的基本生產(chǎn)流程。熱電聯(lián)產(chǎn)指的是發(fā)電廠通過對做過功的蒸汽進行二次利用，對用戶供熱的一種生產(chǎn)方式。采用熱電聯(lián)產(chǎn)的方式可以提高機組的熱效率，根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示熱電聯(lián)產(chǎn)機組的熱效率能提高將近40%。熱電聯(lián)產(chǎn)不僅節(jié)省大量的能量，還可以改善環(huán)境條件，提高人們的生活水平。但熱電聯(lián)產(chǎn)也有著其局限性，它要求電廠的發(fā)電與用戶的用熱必須緊密聯(lián)系，這也就導(dǎo)致發(fā)電和供熱捆綁在一起，靈活性降低，此外由于管道的鋪設(shè)以及對機組的改裝，使得電廠的初期投資會大幅度提高。因此，在真正投入使用的過程中需要對城市集中供熱區(qū)域進行合理的規(guī)劃，在能夠保證熱負(fù)荷的條件下，采取合適的改造方法以及鋪設(shè)線路，才能收到良好的綜合效益。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展1.2.1研究現(xiàn)狀隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，我國目前發(fā)電廠的機組性能相對于二十世紀(jì)的發(fā)電廠而言已經(jīng)有了很大的飛躍，但是和美國、德國、法國這些國家相比，我國發(fā)電廠的機組能耗是遠遠高于他們的，尤其是在目前我國供熱需求日益增長的情況下，對傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行供熱改造被提上了日程。相比于其他的火電廠改造技術(shù)而言,對熱電聯(lián)產(chǎn)機組采用高背壓改造技術(shù)這種方式改造的成本比較低、改造的周期比較短、改造后的機組的運行經(jīng)濟性好、并且方便工作人員操作。近些年來，有不少的學(xué)者對高背壓供熱改造展開了研究調(diào)查。ZHAOShifei等學(xué)者［1-2］成功建立了高背壓熱電聯(lián)產(chǎn)機組的預(yù)熱空氣系統(tǒng)模型，通過對機組的背壓進行調(diào)節(jié)，以此來加熱熱網(wǎng)回水供給給用戶使用；在天氣惡劣的時候，該模型利用汽輪機的第四級抽汽對熱網(wǎng)回水進行進一步加熱供給給熱用戶。在空氣模型的基礎(chǔ)上，他們進一步建立了有關(guān)300MW機組的輔助熱源加熱供給水模型,在這個模型中，可以對機組的負(fù)荷進行更加有效地調(diào)控。CHENHeng等人[3]對300MW的亞臨界機組展開了研究，通過實驗數(shù)據(jù)研究了高背壓供熱的相關(guān)特性。在正式研究中，他們通過對機組的背壓進行了調(diào)節(jié)，將背壓由最初的5-14kpa提升至34-54kPa,通過這種改變背壓供熱的方式，可以實現(xiàn)對熱網(wǎng)循環(huán)水的加熱操作（提高到至80℃左右）,從而能夠基本滿足居民的采暖需求；同時，他們還對極端天氣下的特性做了相關(guān)的研究。在極端的天氣下,熱網(wǎng)供水此時由汽輪機的第四級抽汽進行加熱,從而滿足用戶的供熱需求。上述文獻是以一臺機組為依托開展的研究。而我國現(xiàn)有機組均為雙機或多機運行，就目前的能源利用趨勢而言，對于火電廠來說這兩種方式前景是比較樂觀的。為了進一步搞明白多機運行的時候能源的利用情況，很多的科學(xué)家也是費盡了心神。GEZhihua等人[4]通過理論研究實踐，設(shè)計出了由2臺熱電聯(lián)產(chǎn)機組進行串聯(lián)供熱的技術(shù)方案。在這個設(shè)計方案中，他們先對1號機組的背壓進行調(diào)整，將背壓從原本的10kpa調(diào)整到34kpa,從而保證用戶的供熱需求,在天氣特別寒冷的條件下,使用2號機組汽輪機的第四級抽汽來加熱熱網(wǎng)供水,以此來滿足用戶供暖需求。在方案的實踐過程中，他們對2*350MW機組進行了熱力性能分析,通過比對數(shù)據(jù)顯示采用該種方案后機組的供熱面積由原本的900萬㎡增加至1190萬㎡,也就是說它實現(xiàn)了對機組供熱負(fù)荷的增大。李澤培等人[7]通過對高背壓供熱改造后的機組葉片安全性進行評估，提出改造后的低壓級流量會減少，這時候應(yīng)當(dāng)考慮葉片顫振對于安全性的影響。他們建立了與葉片顫振相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)，對實施高背壓作業(yè)模式安全性做了探索。

張攀等人[8]研究了國內(nèi)空冷機組進行高壓供熱模式更新后的性能。通過采用高背壓改造模式，根據(jù)外部供熱條件和回水溫度的變化，得到了在循環(huán)水量和環(huán)境溫度穩(wěn)定的條件下的供熱經(jīng)濟性的計算準(zhǔn)則。

徐則林等人[9]就熱電聯(lián)產(chǎn)機組的能量梯級利用進行了深入研究。通過將熱電聯(lián)產(chǎn)機組和供熱網(wǎng)耦合運行，分析了此時熱能梯級的分布特點，提出利用低壓缸排汽對熱網(wǎng)循環(huán)式水加熱，實現(xiàn)能量的高效利用。

張啟林等人[10]研究了低真空循環(huán)水供熱對汽輪機運行的影響。深入分析低真空運行時影響汽輪機的各種因素，為低真空技術(shù)改造汽輪機技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

王富民等人[11]對互換式雙轉(zhuǎn)子雙背壓機組進行了研究。為了剖析它的應(yīng)用范圍，他們專門針對這種專用于循環(huán)水直接供熱機組，與傳統(tǒng)的抽氣供熱機組進行了比較,發(fā)現(xiàn)雙背壓雙轉(zhuǎn)子機組的節(jié)能效果優(yōu)于后者。1.2.2發(fā)展情況就近些年而言，隨著電力行業(yè)的發(fā)展，我們在選擇供熱方式的時候會根據(jù)機組功率的不同去選擇,比如說供熱機組不超過50MW時，我們大多采用可調(diào)抽汽或者采用背壓機組供熱，但是當(dāng)供熱機組超過100MW時，我們大都會選擇抽凝式的方式進行供熱。在正常的使用中，就供熱方面的經(jīng)濟性而言，二者的差異表現(xiàn)為:背壓式機組在供熱運行時，產(chǎn)生的冷源損失近乎為零，但是抽凝式機組只有其一部分抽汽用于供熱，冷源損失較大。通常情況下，因為在使用過程中抽汽量是比較大的，所以對于容量較大的供熱機組來說，機組的采暖抽汽壓力就會較高。如果運行過程中抽汽量很大的話，就會造成抽氣壓力會不斷升高，這就導(dǎo)致在運行過程中會讓機組產(chǎn)生較為嚴(yán)重的壓損。

隨著技術(shù)的成熟，很多機組都能進行改造，改造機組的機組容量從剛開始的6MW到150MW到現(xiàn)在的更大容量。目前我國大部分城市都在大力推行集中供熱的政策，加上改造后的機組供熱效果比較好，機組的運行狀況穩(wěn)定，所以說高背壓供熱改造技術(shù)的應(yīng)用前景一片良好。1.3本文主要研究內(nèi)容本文立足于600MW發(fā)電機組，通過對發(fā)電機組采取“雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱”的改造方案進行改裝，通過調(diào)整機組的背壓來分析改造前后的熱經(jīng)濟性。具體的操作為通過對初始的純凝發(fā)電機組的相關(guān)熱經(jīng)濟性指標(biāo)進行相應(yīng)的計算，對火力發(fā)電進行效率評估以及對相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析處理，從而得到相關(guān)的初始數(shù)據(jù)；在調(diào)整背壓后采用相似的方式對對應(yīng)的改裝數(shù)據(jù)進行計算分析，最后對二者的數(shù)據(jù)進行比對分析，從而研究雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱改造方案的可行性，從而對高背壓供熱改造技術(shù)有一個更為細(xì)致地了解。本文主要研究內(nèi)容如下：通過查閱文獻，翻閱課本對對供熱改造有一個初步的認(rèn)識。利用熱平衡方法對初始凝汽式機組數(shù)據(jù)進行熱經(jīng)濟性指標(biāo)計算。（3）采用雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換循環(huán)水供熱對發(fā)電機組進行改裝并利用熱平衡法對改裝后的供熱機組進行變工況計算，進而得到改造后的熱經(jīng)濟性指標(biāo)數(shù)據(jù)。（4）對比機組改造前后的熱經(jīng)濟性指標(biāo)，對數(shù)據(jù)結(jié)果進行分析，以此來探究高背壓供熱改裝方案的可行性。第二章理論背景2.1熱力系統(tǒng)概述發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)是將主要的熱力設(shè)備（比如說鍋爐設(shè)備、汽輪機設(shè)備以及相關(guān)的輔助設(shè)備）按照工質(zhì)熱力循環(huán)的順序進行連接的一種全廠性熱力系統(tǒng)。在發(fā)電廠中，原則性熱力系統(tǒng)大致由以下幾部分組成：主蒸汽及再熱蒸汽系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、除氧給水系統(tǒng)、回?zé)岢槠到y(tǒng)、疏水系統(tǒng)、鍋爐排污利用系統(tǒng)等。一般情況下，對于火電廠來講，在熱力系統(tǒng)中牽涉到的設(shè)備主要包括：鍋爐、汽輪機、凝汽器、回?zé)峒訜崞?、除氧器、凝結(jié)水泵、給水泵及疏水泵等及連接管道，在實際的機組組成中，會受到機組大小的影響，高、中、低壓缸的排列布置會受到影響。本次畢業(yè)設(shè)計的中涉及到的機組為N600MW超臨界機組，整個機組的原則性熱力系統(tǒng)包含有鍋爐、汽輪機、凝汽器、凝結(jié)水泵、三個高壓加熱器、一個除氧器、四個低加熱器、給水泵等設(shè)備，在三缸的布置中采用的是高中壓合缸方式進行布置。整個機組采用八級回?zé)岢槠煤蟮臒嵴羝捎檬杷鸺壸粤鞯姆绞竭M入凝汽器，計算過程中不考慮其他軸封漏氣。2.2供熱改造傳統(tǒng)的供熱技術(shù)熱源的來源各式各樣，主要有：(1）抽凝式機組供熱：(2）鍋爐熱水直接供熱；(3）凝汽背壓雙模式運行；(4）其他新能源供熱。但是隨著供熱面積的快速增長，供熱質(zhì)量的要求，國家各種環(huán)保政策的出臺，傳統(tǒng)的供熱方式已經(jīng)無法滿足形勢要求，我們需要研究一種能量轉(zhuǎn)換效率高、環(huán)保指標(biāo)滿足要求的供熱技術(shù)。接下來我們將列舉幾種目前我們采用的幾種供熱方式，并對其進行分析比較。吸收式換熱器供熱技術(shù)

吸收式換熱器供熱技術(shù)，又稱基于吸收式換熱的大溫差供熱技術(shù)，與傳統(tǒng)供熱技術(shù)不同，該技術(shù)使用吸收式熱交換裝置代替板式換熱器，并將一次網(wǎng)供水作為驅(qū)動熱源回收自身回收熱量，其原理圖如圖2.1所示，一次網(wǎng)供水先作為高溫?zé)嵩戳鬟^發(fā)生器放熱，然后流入板式換熱器中加熱二次網(wǎng)水，最后作為低溫?zé)嵩催M入蒸發(fā)器，降溫后進入一次網(wǎng)回水流回電廠[12]。利用吸收式換熱裝置，可以可以降低一次網(wǎng)回水溫度，拉大了供水和回水的溫差，有利于對乏汽余熱的回收，從而提高能源的利用效率。板式換熱器板式換熱器60℃60℃吸收式換熱裝置吸收式換熱裝置40℃40℃110110℃圖2.1吸收式換熱器供熱技術(shù)吸收式熱泵技術(shù)

我國熱電廠中常采用第一類溴化鋰吸收式熱泵

(增量型)加熱熱網(wǎng)水，如圖2.2所示，即以溴化鋰和水為介質(zhì),通過消耗一定量的高溫?zé)嵩?，?qū)動熱泵吸收低溫乏汽熱源，從而獲得大量的中溫?zé)嵩碵12]。高溫驅(qū)動熱源高溫驅(qū)動熱源TQAQQAQA+第一類吸收式熱泵輸出中溫?zé)嵩摧敵鲋袦責(zé)嵩碩TTQCQ低溫驅(qū)動熱源T圖2.2吸收式熱泵技術(shù)示意圖

3.低壓缸光軸技術(shù)

低壓轉(zhuǎn)子光軸技術(shù)指的是在供熱期間去掉全部的低壓缸轉(zhuǎn)子，將中壓缸的排汽全部用于供熱。這種方式改造所耗費的資金較少，節(jié)能效果較好。但是因為中壓缸排汽參數(shù)存在偏高問題，這就導(dǎo)致發(fā)電負(fù)荷的限制較多，而且每年都需要停機進行低壓轉(zhuǎn)子的更換。

4.低壓轉(zhuǎn)子高背壓改造技術(shù)

目前已出現(xiàn)的有低壓轉(zhuǎn)子去末級葉片供熱和低壓轉(zhuǎn)子一次性改造供熱兩種方式。

(1）低壓轉(zhuǎn)子去掉末級葉片方式

在機組供熱期間，將低壓缸的轉(zhuǎn)子拆除末一級或者兩級葉片，從而提高機組背壓，在降低冷源損失的同時實現(xiàn)了高背壓供熱。但是低壓轉(zhuǎn)子去掉末級葉片這種技術(shù)每年都需要2次停機對葉片進行更換并重新校核，此外改造的檢修工期較長，費用較高。

(2）低壓轉(zhuǎn)子一次性改造方式

通過對動靜葉柵進行更換，以及對末級葉片還有低壓通流的級數(shù)進行調(diào)整來實現(xiàn)對機組的改造，從而保證機組運轉(zhuǎn)下的背壓高于純凝汽工況的普通背壓，這種改造方式在供熱期間的冷源損失較低，熱經(jīng)濟性良好，并且在供熱期和非供熱期進行切換的時候?qū)崿F(xiàn)不停機切換。但是由于只改造了低壓轉(zhuǎn)子及隔板等通流部件，并且還是一次性的，這也就導(dǎo)致在非供熱期間，機組的經(jīng)濟損失會增大，尤其會對夏天時的出力產(chǎn)生影響。

5.低壓缸雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換供熱技術(shù)

在供熱期間，利用機組排汽對熱網(wǎng)循環(huán)水進行加熱，這種方式可以將汽輪機冷源損失盡可能的降低為零，在非供熱期間，機組維持純凝工況運行。這種供熱技術(shù)來源于傳統(tǒng)的低真空供熱方法，但是卻是它的改良版，這種改造方式是一種比較適合于大型機組的余熱回收技術(shù)。但是采用這種方式，對供熱面積有著一定的要求，否則就無法對進入凝汽器乏汽的巨大余熱量進行合理的利用。

6.供熱技術(shù)各種方式比較

(1）在供熱期間采取低真空運行的方式，循環(huán)水直接供熱。

(2）在供熱期間去掉低壓轉(zhuǎn)子若干級從而提高機組背壓，利用溫度壓力較高的蒸汽對熱網(wǎng)水進行加熱。

(3）供熱期間，低壓轉(zhuǎn)子全部去掉，利用中壓缸排汽來提供熱量加熱熱網(wǎng)循環(huán)水。

在上述方案中，低真空運行改造最為簡單，不需要對機組進行大的改造就可以實現(xiàn)，但是這種改造方式只能用于小機組。后兩種均為雙轉(zhuǎn)子互換技術(shù)，機組運行的時候，采用不同的低壓轉(zhuǎn)子來提高背壓。從熱經(jīng)濟性來講，相對于大型機組，后兩種改造方式要比第一種好很多，但是第三種的改造成本較高，熱收益相對于第二種來講略差。第三章凝汽式機組原則性熱力系統(tǒng)計算本次畢業(yè)設(shè)計的計算以N600MW的凝汽式機組熱力系統(tǒng)為依托，將機組的VWO工況的功率作為給定功率，對發(fā)電機組進行“定功率”計算。3.1初始參數(shù)整理汽輪機型號：N600-24.2/566/566機組型式：超臨界、一次中間再熱、雙缸雙排汽、凝汽式汽輪機VWO工況功率：Pe主汽門前蒸汽的額定壓力：P主汽門前蒸汽的額定溫度：t額定工況平均給水溫度：t再熱蒸汽參數(shù)：冷段壓力Pr，in=4.563MPa,冷段溫度熱段壓力Pr?out排汽壓力：P鍋爐型式：一次再熱、超臨界鍋爐鍋爐熱效率:η以高壓缸進口蒸汽流量為基準(zhǔn)，流量份額α0=1，3.2原始數(shù)據(jù)處理高壓加熱器的抽汽壓損為：3%，除氧器以及低壓加熱器的抽汽管壓損為：5%。主機的機械效率ηm=0.994，發(fā)電機效率ηg=0.989，小汽輪機的機械效率ηmDT=0.99根據(jù)原始的汽輪機參數(shù)，對其進行處理，由初始壓力還有初始溫度來確定主蒸，焓值?0=3398.77kJ/kg。同理，再熱蒸汽冷段焓值?r?=2983.4kJ，kg,再熱蒸汽熱段焓值?，?'=3610.85kJ/kg，汽輪機排汽，值?c=2291，99kJ/kg對數(shù)據(jù)進行匯總列入表3.1中。表3.1N600-24.2/566/566凝汽式機組回?zé)嵯到y(tǒng)計算參數(shù)表項目單位加熱蒸汽抽氣壓力6.7844.5612.0561.0630.43640.13320.064810.01752____0.0049抽汽壓損△％33355555________抽氣溫度t℃365.1313.02445.63361.04252.21127.7186.5956.15加熱器汽側(cè)壓力6.5814.4261.9941.010.4140.12660.06150.0166________抽氣焓3072.22984.33370.53181.42968.62729.62616.02476.8____—軸封汽焓________________________________________飽和水溫度℃281.6256.4212.2180.3144.9106.386.6256.18________飽和水焓1245.061118.1919.1764.8610.26445.71362.67235.18________被加熱水加熱器端差℃-1.70002.8________加熱器出口水溫℃283.3256.4212.2180.3142.1103.583.8453.4________加熱器水側(cè)壓力2929291.472.8____0.0049加熱器出口水焓1245.61118.1919.1764.8599.2433.9351223.5143.5疏水疏水冷卻器端差℃____5.6____34.27疏水冷卻器出口水溫℃261.9217.8191.5____109.189.458.9540.77________疏水冷卻器后疏水焓1144.6933.4815.2____457.3374.4246.7170.7________3.3機組相關(guān)參數(shù)的計算1.計算機組的回?zé)岢槠禂?shù)與凝汽系數(shù)（1）1號高壓加熱器（H1)由H1的熱平衡式計算取αfw=α1α11號高壓加熱器的疏水系數(shù)：α（2）2號高壓加熱器（H2）由H2的熱平衡式計算α2α22號高壓加熱器的疏水系數(shù)：α再熱蒸汽系數(shù)：α3）3號高壓加熱器（H3計算給水泵的焓升Δ?wpu，設(shè)除氧器的水位高度為20米，給水泵的進口壓力為pin=1.479MPa，取給水的平均比體積Δ?w由H3的熱平衡式計算α3α33號高壓加熱器的疏水系數(shù)：α除氧器（H4）第四段抽汽α4由除氧器的蒸汽份額α4'和汽動泵用汽α4由除氧器的物質(zhì)平衡可知ααc4由除氧器的熱平衡式可知?w4將α4α4α4αc4α4（5）5號低壓加熱器（H5）直接由H5的熱平衡式可得α5α5H5的疏水系數(shù)：（6）6號低壓加熱器（H6）α6α6H6的疏水系數(shù)：α（7）7號低壓加熱器（H7α7α7H7的疏水系數(shù)：（8）8號低壓加熱器（H8）（αsg將H8與軸封作為一個整體考慮，寫出物質(zhì)平衡的熱平衡式，αc根據(jù)總吸熱量等于總放熱量寫出熱平衡式αc4將上式整理可得α8α8H8的疏水系數(shù)：凝汽系數(shù)αc的由熱井的物質(zhì)平衡計算ααc由汽輪機通流部分物質(zhì)平衡來計算αc并校核計算的αc兩者計算結(jié)果相同，表明以上計算準(zhǔn)確。2.新汽量D0根據(jù)抽汽做功不足多耗新汽的公式來計算DD0計算D凝汽器的比內(nèi)功wicqrhwicDc0計算D在計算D0之前，先計算各級的抽汽做功不足系數(shù)Y計算過程如下：Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8表3.1數(shù)據(jù)匯總表項目抽氣份額疏水份額抽汽焓值αα0.0660.0663072.2202.760.0550.0900.1562984.3268.580.0380.0380.1953370.5131.450.02490.102－3181.4273.600.04590.0490.053296：.6157.330.02210.0260.0792729.670.970.00：40.0370.1192616.0104.640.00890.0210.1392476.849.5360.00294代入上表中的數(shù)據(jù)可以算出抽汽做功不足汽耗增加系數(shù)β為:β=1則汽輪機新汽耗量D0為D0=功率校核1kg新蒸汽比內(nèi)功wicwi=3398.77=1329.85(kJ/kg)汽輪發(fā)電機的功率PcPc計算誤差Δ=|誤差非常小，在工程允許范圍內(nèi)，表示以上計算正確。3.汽輪機機組經(jīng)濟指標(biāo)計算（1）1kg新蒸汽的熱耗量qq===汽輪機絕對內(nèi)效率為ηηi汽輪機發(fā)電機組絕對內(nèi)效率ηηe汽輪機發(fā)電機組熱耗率qq0汽輪機發(fā)電機組汽耗率dd0=qq4.全廠熱經(jīng)濟指標(biāo)計算全廠熱效率ηcpηcp全廠熱耗率qqcp全廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率bbs全場供電熱效率ηηcp全廠供電熱耗律qqcp全廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率bbcp3.5本章小結(jié)通過對改造前機組的熱經(jīng)濟指標(biāo)進行計算，得到了對比的初始數(shù)據(jù)，為高背壓供熱改造方案的論證提供了一個參考。第四章供熱改造方案的選定與論證隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的\o"節(jié)能降耗新聞專題"\t"/html/20161216/_blank"節(jié)能降耗逐漸成為我國的節(jié)能減排的關(guān)注點。為了加快我國的節(jié)能減排步伐，\o"熱電聯(lián)產(chǎn)新聞專題"\t"/html/20161216/_blank"熱電聯(lián)產(chǎn)逐步被我們廣泛使用，但是隨著供熱壓力的逐步增大，傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)機組已經(jīng)無法滿足人們的日常生活需求，我們迫切需要找到一種新的供熱方式來緩解壓力，對熱電聯(lián)產(chǎn)機組的供熱改造應(yīng)運而生。4.1供熱改造方案的的選定高背壓供熱改造指的是通過將凝汽器中的乏汽壓力進行提高，將凝汽器改為供熱系統(tǒng)中的熱網(wǎng)加熱器，將其中的冷卻水用作熱網(wǎng)循環(huán)水，利用排汽的汽化潛熱對循環(huán)水進行加熱，實現(xiàn)對機組排汽的充分利用，提高機組的循環(huán)熱效率。在改造后的熱網(wǎng)系統(tǒng)中常用的有一級加熱，以及串聯(lián)式兩級加熱兩種形式。在一級加熱系統(tǒng)中是通過凝汽器加熱后直接對外供熱，這種方式一般用于小型的供熱系統(tǒng)，如果是用于大型系統(tǒng)的話，一般要求供水溫度要低于80℃；在串聯(lián)式兩級加熱系統(tǒng)中，先是利用凝汽器對回水進行一次加熱，在排汽潛熱充分利用后利用蒸汽加熱器完成二次加熱，這個時候的回水溫度一般都會超過80℃，可以用于對外供熱。在熱網(wǎng)系統(tǒng)中能夠蒸汽來源可選擇本機或其他機組抽汽。在實施之前一般要求熱網(wǎng)循環(huán)水的回水溫度不高于55℃，并且整個系統(tǒng)的循環(huán)水量需要滿足低壓缸最低排汽量的要求，例如：對于300MW機組系統(tǒng)循環(huán)水量應(yīng)不低于8000t/h，對于600MW機組系統(tǒng)的循環(huán)水量應(yīng)不低于15000t/h。供熱改造的原則是在盡量保持現(xiàn)有設(shè)備和熱經(jīng)濟性基本不變的條件下對機組進行供熱改造。通過第二部分的論述我們可以發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有的很多供熱改造方案中，對熱電聯(lián)產(chǎn)機組采用雙背壓雙轉(zhuǎn)子的供熱改造方式，機組的供熱性能是比較好的。因此本次畢業(yè)設(shè)計對N600MW超臨界機組的供熱改造將采用雙背壓雙轉(zhuǎn)子的供熱改造方案，去掉一個低壓加熱器從而使熱蒸汽獲得較大的熱膨脹能力，并蒸汽送入熱網(wǎng)系統(tǒng)做功，獲得良好的熱經(jīng)濟性效益。高背壓改造流程示意圖如圖4.1所示。接下來將對具體的改造方案進行介紹。高中低高中低凝汽器熱網(wǎng)供水熱網(wǎng)回水循環(huán)水泵冷卻塔圖4.1高背壓供熱改造流程示意圖采用雙背壓雙轉(zhuǎn)子互換的改造方式，具體是指在冬天采用專門用于供熱的的供熱轉(zhuǎn)子，因為它的排汽參數(shù)較高，熱網(wǎng)的循環(huán)水可以利用排汽加熱，從而滿足用戶的供熱需求。在夏季的時候，將供熱轉(zhuǎn)子換成純凝轉(zhuǎn)子，來滿足純凝工況下發(fā)電的需要。改造過程中，供熱轉(zhuǎn)子將采用無中心孔整鍛結(jié)構(gòu)。為了保證新設(shè)計的供熱轉(zhuǎn)子能夠與原本的純凝轉(zhuǎn)子進行良好的互換，在設(shè)計的時候?qū)⒐徂D(zhuǎn)子的兩個軸端采用與改造前完全相同的結(jié)構(gòu)設(shè)計，原低壓末兩級輪緣處，設(shè)計成光軸形式。這樣做不僅可以降低對汽流流動的影響，減少鼓風(fēng)發(fā)熱，還可以根據(jù)軸系的計算結(jié)果，配合調(diào)整低壓轉(zhuǎn)子的重量，更好的滿足軸系計算的要求，使軸系性能盡可能的達到最優(yōu)。如圖4.2、4.3所示。圖4.2供熱轉(zhuǎn)子圖4.3純凝轉(zhuǎn)子在機組以供熱工況運行的時候，供熱機組的低壓缸會由于排汽溫度的升高上抬。在設(shè)計的時候考慮到這種情況，為了避免由于缸體上抬導(dǎo)致動靜部件碰磨，對供熱機組的安全性運行產(chǎn)生影響，因此我們將在低壓隔板汽封還有徑向汽封處采用橢圓汽封的方式。在對純凝機組進行高背壓供熱改造后，將在低壓缸安裝2×4級的高背壓轉(zhuǎn)子，這樣的話就會在原末級還有次末級葉輪、隔板處出現(xiàn)較大空擋，除此之外還會產(chǎn)生排汽導(dǎo)流板不銜接的問題，在這種情況下很容易產(chǎn)生蒸汽渦流，對汽輪機低壓缸的整體效率產(chǎn)生影響。為了減小改造后對機組的損害，在改造設(shè)計的過程中將在這些部位安裝導(dǎo)流板，從而保證汽流在葉輪隔板處能夠?qū)崿F(xiàn)平滑過渡，進而實現(xiàn)低壓缸能夠保持較高效率運轉(zhuǎn)。在對機組改造后，由于在夏季還有冬季將采取不一樣的背壓，和夏季的工況相比，機組在冬季運行的時候排汽壓力會相應(yīng)提高。這也就導(dǎo)致在改造后原有的機組配置無法同時滿足夏季和冬季的運行需求，也就是說有必要必須增加低壓缸的噴水量。在冬季機組高背壓狀態(tài)下運行的時候，為了增加低壓缸噴水并且減少對葉片后沿的腐蝕，噴水將分為兩部分進行。第一組噴水為原有配置，第二組噴水加裝在導(dǎo)流板上，通過霧化噴嘴噴射到蒸汽排出區(qū)。為了探究供熱方案的合理性，本次畢業(yè)設(shè)計將對改造后純凝機組采用變工況計算的方式得到計算數(shù)據(jù)，并對其進行“定流量計算”進一步得到改造后的熱經(jīng)濟性指標(biāo)，通過對改造前后的熱經(jīng)濟性指標(biāo)進行對比分析，從而論證改造方案的可行性。為了增強改造方案的說服力，對純凝機組的改造將分為背壓為45kPa以及背壓54kPa兩種情況進行計算分析。4.2供熱式機組數(shù)據(jù)整合4.2.1高背壓供熱改造后各級壓力的確定在對改造后的機組進行計算時，由于去掉了最后一級低壓加熱器，因此會對后面剩余的三個低壓加熱器產(chǎn)生影響，尤其是對相鄰的那一級低溫加熱器影響最大，為了得到相對來說準(zhǔn)確的計算數(shù)據(jù)，在對數(shù)據(jù)的初步處理時將采用弗留格爾公式對改造后的供熱機組進行變工況計算。通過對《汽輪機原理》課程的學(xué)習(xí)。我們知道可以利用弗留格爾公式來表示流量與級組前后參數(shù)的關(guān)系：D在對機組進行變工況計算的時候，為了在保證變化規(guī)律不變的情況下得到相應(yīng)的改造后數(shù)據(jù)，我們將對其進行簡化計算，具體內(nèi)容如下：（1）改造前后保持總的蒸汽流量不變。（2）改造前后抽汽點的抽氣溫度不變。（3）如果說在級組內(nèi)有一級壓力達到臨界或者是級后壓力遠小于級前壓力時，不考慮級后壓力的影響。進而我們可以得到簡化后的公式如下:D式中：（1）P0（2）P01（3）Pg（4）Pg1根據(jù)弗留格爾公式我們可以知道：當(dāng)工質(zhì)在管道中的流量發(fā)生變化時，工質(zhì)壓力也會變化。因此，對機組進行供熱改造后，各點抽汽壓力在也會受到影響。根據(jù)弗留格爾公式求出背壓45kPa下各抽汽點的壓力變化：第一級抽汽口的抽汽壓力：P01同理，第二級抽汽口的抽汽壓力P第三級抽汽口的抽汽壓力P第四級抽汽口的抽汽壓力P第五級抽汽口的抽汽壓力P第六級抽汽口的抽汽壓力P第七級抽汽口的抽汽壓力P對供熱機組參數(shù)進行匯總，整理成表格如下表4.1所示。表4.1背壓為45kPa的供熱機組數(shù)據(jù)匯總表項目單位加熱蒸汽抽氣壓力6.7844.5612.0571.0640.4390.1410.08____—抽汽壓損△％3335555________抽氣溫度t℃365.1313.02445.63361.04252.21127.7193.21加熱器汽側(cè)壓力6.5814.4261.9951.0110.4170.1340.076________抽氣焓3072.22984.33370.53181.42968.52728.92665.21____—軸封汽焓____________________________________飽和水溫度℃281.6256.4212.2180.3145.1108.192.1____78.71飽和水焓1245.061118.1908.04764.79611.21452.89385.85____329.54被加熱水加熱器端差℃-1.7000_______加熱器出口水溫℃283.3256.4212.2180.3142.3105.389.3________加熱器水側(cè)壓力2929291.47________加熱器出口水焓1245.71117.7918.1764.8600.6443.5376.2329.54疏水疏水冷卻器端差℃____________疏水冷卻器出口水溫℃262217.8191.5____110.994.984.31________疏水冷卻器后疏水焓1144.7933.5815.2____465.2397.6353.1________（續(xù)表4.1）4.2.2改造后數(shù)據(jù)處理高壓加熱器的抽汽壓損為：3%，除氧器以及低壓加熱器的抽汽管壓損為：5%。主機的機械效率ηm=0.994，發(fā)電機效率ηg=0.989，小汽輪機的機械效率ηmDT=0.99根據(jù)原始的汽輪機參數(shù)，對其進行處理，由初始壓力還有初始溫度來確定主蒸汽焓值?0=3398.77kJ/kg。同理，再熱蒸汽冷段焓值?r?=2983.4kJ/kg,再熱蒸汽熱段焓值?r?'=3610.85kJ/kg，汽輪機排汽焓值，?c=2603.95k，/kg,排汽4.3供熱機組熱經(jīng)濟性參數(shù)計算1.計算回?zé)岢槠禂?shù)與凝汽系數(shù)（1）1號高壓加熱器(H1由H1的熱平衡式計算取αfw=α1α1H1的疏水系數(shù)：（2）2號高壓加熱器（H2由H2的熱平衡式計算α2α2H2的疏水系數(shù)：再熱蒸汽系數(shù)：α（3）3號高壓加熱器（H3先計算給水泵的焓升Δ?wpu，設(shè)除氧器的水位高度為20米，給水泵的進口壓力為pin=1.479MPaΔ?由H3的熱平衡式計算α3α3H3的疏水系數(shù)：除氧器（H4第四段抽汽α4由除氧器蒸汽份額α4'和汽動泵用汽α4由除氧器的物質(zhì)平衡可知除氧器的進水系數(shù)αc4αc4由除氧器的熱平衡式可知?w4將α4α4α4αc4α4（5）5號低壓加熱器（H5直接由H5的熱平衡式可得α5α5H5的疏水系數(shù)：（6）6號低壓加熱器（H6α6α6H6的疏水系數(shù)：（7）7號低壓加熱器（H7）（αsg為了計算方便將H7與SG作為一個整體考慮，寫出物質(zhì)平衡的熱平衡式αc根據(jù)總吸熱量等于總放熱量寫出熱平衡式αc4將上式整理可得α7α7H7的疏水系數(shù)：（8）凝汽系數(shù)αc的由熱井的物質(zhì)平衡計算ααc由汽輪機通流部分物質(zhì)平衡來計算αc并校核計算的αc兩者計算結(jié)果相同，表明以上計算準(zhǔn)確。2.新汽量D0根據(jù)抽汽做功不足多耗新汽的公式來計算DD0計算D凝汽器的比內(nèi)功wicqrhwic計算抽汽做功不足系數(shù)各級抽汽做功不足系數(shù)YjY1Y2Y3Y4Y5Y6Y7表4.2數(shù)據(jù)匯總表項目抽氣份額疏水份額抽汽焓值0.0660.0663072.2202.760.0510.0900.1562984.3268.580.0640.0380.1943370.5128.070.0200.095－3181.4302.230.0390.0470.0472968.5139.510.0120.0210.0682728.957.300.0020.0130.0812665.2134.640.0006（續(xù)表4.2）抽汽做功不足汽耗增加系數(shù)β為β=1則汽輪機汽耗量Dc0Dc0=D0進而可以推知汽輪機的額定功率PePe=D功率校核1kg新蒸汽比內(nèi)功wicwi=3398.77=1151.53(kJ/kg)汽輪發(fā)電機的功率PcPc計算誤差Δ=|誤差非常小，在工程允許范圍內(nèi)，表示以上計算正確。3.汽輪機機組熱經(jīng)濟性指標(biāo)計算（1）1kg新蒸汽的熱耗量qq===2725.71汽輪機絕對內(nèi)效率為ηηi汽輪機發(fā)電機組絕對內(nèi)效率ηηe汽輪機發(fā)電機組熱耗率qq0=3600η汽輪機發(fā)電機組汽耗率dd0=qq4.全廠熱經(jīng)濟指標(biāo)（1）全廠熱效率ηηcp（2）全廠熱耗率qqcp（3）全廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率bbs（4）全場供電熱效率ηηcp（5）全廠供電熱耗律qqcp（6）全廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率bbcp（7）熱、電分?jǐn)偙圈力潦街蠨r為熱機抽汽量；h同理可以對背壓為54kPa的供熱機組進行相應(yīng)的簡化計算，從而得到高背壓供熱改造后的相關(guān)數(shù)據(jù)，對其數(shù)據(jù)進行匯總，并將其整理成表格如表4.3所示。表4.3背壓為54kPa的供熱機組數(shù)據(jù)匯總表項目單位加熱蒸汽抽氣壓力6.7844.5612.0571.0630.440.1450.086____—抽汽壓損△％3335555________抽氣溫度t℃365.1313.02445.63361.04252.21127.7196.21加熱器汽側(cè)壓力6.5814.4261.9951.0110.4180.1380.0818________抽氣焓3072.22984.33370.53181.42968.52728.512670.50____—軸封汽焓____________________________________飽和水溫度℃281.68256.43212.26180.36145.21108.8794.09____83.25飽和水焓1245.501117.17908.04764.79611.58456.56394.17____348.59被加熱水加熱器端差℃-1.7000____0加熱器出口水溫℃283.38256.43212.26180.36142.41106.0791.29________加熱器水側(cè)壓力2929291.47________加熱器出口水焓1246.141117.81918.37765.01601.1446.71384.5348.59疏水疏水冷卻器端差℃____________疏水冷卻器出口水溫℃262.03217.86191.56____111.6796.8988.85________疏水冷卻器后疏水焓1144.6933.4815.2____468.44405.98372.13________按照背壓為45kPa機組的計算流程對改造后的機組進行熱平衡計算，從而得到高背壓改造后的背壓為54kPa的機組的熱經(jīng)濟性指標(biāo)。將其匯總成表格如表4.4所示：表4.4背壓為54kPa的供熱機組熱經(jīng)濟性指標(biāo)匯總表項目54kpa變工況（570MW）1kg新蒸汽的熱耗量q2725.08汽輪機絕對內(nèi)效率為η0.417汽輪機發(fā)電機組絕對內(nèi)效率η0.411汽輪機發(fā)電機組熱耗率q8765.67汽輪機發(fā)電機組汽耗率d3.2167全廠熱效率η0.382全廠熱耗率q9421.86全廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率b0.322全場供電熱效率η0.3629全廠供電熱耗律q9920.09全廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率b0.3389熱、電分?jǐn)偙圈?.529（續(xù)表4.4）4.4數(shù)據(jù)匯總將改造前的純凝機組的熱經(jīng)濟性指標(biāo)與改造后的高背壓機組的相關(guān)指標(biāo)進行匯總?cè)绫?.5所示。表4.5熱經(jīng)濟性指標(biāo)匯總表項目初始純凝機組（667MW）45kpa變工況（581.3MW）54kpa變工況（570MW）1kg新蒸汽的熱耗量q2725.712725.712725.08汽輪機絕對內(nèi)效率為η0.4880.4220.417汽輪機發(fā)電機組絕對內(nèi)效率η0.4790.4150.411汽輪機發(fā)電機組熱耗率q7505.798668.118765.67汽輪機發(fā)電機組汽耗率d2.75373.18013.2167全廠熱效率η0.4450.3860.382全廠熱耗率q8084.319331.049421.86全廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率b0.2760.3190.322全場供電熱效率η0.422750.36670.3629全廠供電熱耗率q8515.679817.299920.09全廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率b0.29090.33540.3389熱、電分?jǐn)偙圈?.5240.529（續(xù)表4.5）本次畢業(yè)設(shè)計通過對機組進行熱力計算求出了改造前后的各項經(jīng)濟指標(biāo)。在計算過程中主要是采用了熱平衡法對機組的各項之標(biāo)進行計算，利用熱平衡法進行熱力計算過程比較簡單，思路很清晰，很容易上手。但是采用這種計算方法的時候一旦已知的參數(shù)發(fā)生變化，就需要對其進行重新計算，不太適用于熱力系統(tǒng)的定量計算。通過對改造前后的數(shù)據(jù)進行比對，單從汽輪機機組的經(jīng)濟指標(biāo)來看，我們發(fā)現(xiàn)隨著背壓的提高，汽輪機機組的絕對內(nèi)效率以及發(fā)電機組的內(nèi)效率都是逐漸降低的；但是其熱耗率以及汽耗率是逐步提高的。從全廠熱經(jīng)濟指標(biāo)來看，改造后的供熱機組隨著背壓的提高，全廠熱效率以及供電熱效率是隨之降低的，與此同時，全廠的熱耗率以及標(biāo)準(zhǔn)煤耗率是隨之變大的。從熱電分?jǐn)偙葋砜?，隨著機組背壓的提高，在數(shù)值上它是隨之變大的，由45kPa下的0.524提高到了0.529。綜上所述，通過對純凝機組進行高背壓改造，能夠提高機組的熱經(jīng)濟性。4.4數(shù)據(jù)分析在熱力發(fā)電廠中，常用的熱經(jīng)濟性指標(biāo)有機組的煤耗率、汽耗率、冷源損失以及針對供熱機組的熱電分?jǐn)偙鹊?。?jīng)過對改造前后的機組進行熱力計算，我們也可以清晰地看出來這幾項指標(biāo)的變化規(guī)律。由于在對純凝機組進行高背壓供熱改造的時候，我們采取的是去掉一個加熱級的改造方式，這樣也就導(dǎo)致汽輪機本身的做功能力相對于改造之前而言會呈現(xiàn)下降趨勢，再者由于我們在進行變工況計算的時候采用的是定流量的計算方式，這也就使得汽輪機的相對內(nèi)效率降低，汽輪機的發(fā)電機組的絕對內(nèi)效率也會隨之降低。由于機組的相對內(nèi)效率的降低，在產(chǎn)生等量的電能的情況下，改造后的機組的熱耗率以及汽耗率都會大大提高。圖4.4機組汽耗率與背壓的關(guān)系圖4.5機組熱耗率與背壓的關(guān)系通過數(shù)據(jù)我們可以直觀地看出隨著背壓的升高，汽輪機的絕對內(nèi)效率以及發(fā)電機組的絕對內(nèi)效率變化趨勢分別為0.488→0.422→0.417以及0.479→0.415→0.411，同凝汽式機組的效率相比，二者分別下降了13.5%?14.5%以及13.4%?14.2%符合理論上二者的變化規(guī)律。對圖表進行分析我們還可以發(fā)現(xiàn)，在背壓提高的時候，機組的熱耗率變化為7505.79對汽輪機機組的指標(biāo)變化規(guī)律驗證完畢后，繼續(xù)對其改造前后的全廠熱經(jīng)濟性指標(biāo)進行處理分析。通過上述分析我們可以知道，在對機組進行改造后，機組的做功能力減小，當(dāng)機組對外提供等量電能的時候所需要的煤耗量就會大大提高，也即其供電煤耗率會升高。機組做功能力的減小不僅僅會影響煤耗率，它對機組的全廠熱耗影響也是比較大的，機組對外做功變少，機組的全廠熱效率會降低，隨之將導(dǎo)致機組的熱耗率隨之升高。通過分析圖表4.6-4.8我們可以看出，當(dāng)機組改造后，隨著背壓提高，機組的供電煤耗率的變化為0.276→0.319→0.322，同比升高了15.6%?16.7%；機組的熱耗率的變化為8515.67→9817.29→9920.09圖4.6供電煤耗率與背壓的關(guān)系圖4.7全廠熱耗率與背壓的關(guān)系圖4.8全廠熱效率與背壓的關(guān)系從熱電分?jǐn)偙鹊慕嵌葋砜矗诙既サ粢粋€加熱級的情況下，背壓越高，機組的熱蒸汽膨脹能力應(yīng)該越大，供熱效能應(yīng)該越好，也即背壓提高，熱電分?jǐn)偙认禂?shù)相應(yīng)的也應(yīng)該是變大的，在匯總表中熱電分?jǐn)偙认禂?shù)隨著背壓由45kPa變?yōu)?4kPa相應(yīng)的也由0.524→0.529，同比升高了1%圖4.9熱電分?jǐn)偙扰c背壓的關(guān)系根據(jù)朗肯循環(huán)我們知道，將初參數(shù)相應(yīng)提高、并降低終參數(shù)，可以提高機組的經(jīng)濟性。但是考慮到金屬材料的實際情況，我們無法實現(xiàn)對初參數(shù)的無限提高。此外，在機組運行時，我們還會采用回?zé)岢槠姆绞?，通過抽取高溫蒸汽加熱鍋爐給水，提高鍋爐給水溫度，降低爐內(nèi)換熱溫差，減少機組耗煤量，提高整體效率。機組實際循環(huán)效率隨著回?zé)嵯到y(tǒng)級數(shù)的的增加而增加，但提高的幅度是逐漸下降的，因此我們要按照實際情況來選擇合適的級數(shù)，本次畢業(yè)設(shè)計對改造后的機組采用七級抽汽的方式。第五章總結(jié)與展望5.1全文總結(jié)本畢業(yè)設(shè)計立足于N600MW純凝式機組，通過對機組進行數(shù)據(jù)整理，對其進行了原則性熱力計算。通過對這次熱力計算，我對純凝機組的系統(tǒng)流程更為熟悉，同時對熱力計算流程有了更為深刻的印象。整個系統(tǒng)采用“三高四低一除氧”的結(jié)構(gòu)，除了主體的汽輪機外，還包括給水泵、凝結(jié)水泵、凝汽器等結(jié)構(gòu)，采用疏水逐級自流的方式進入凝汽器。本畢業(yè)設(shè)計中的純凝機組采用的八級回?zé)岢槠姆绞?，計算的時候不考慮軸封漏氣。為了迎合國家節(jié)能減排政策，對傳統(tǒng)機組的供熱改造迫在眉睫。在對純凝機組進行熱力計算后，通過查閱相關(guān)資料對供熱改造展開了調(diào)查。為了能更好的滿足熱用戶的需要，同時也為了獲得更好的供熱經(jīng)濟效益，本畢業(yè)設(shè)計最終確定的改造方案為：采用雙背壓雙轉(zhuǎn)子的供熱改造方式，去掉一個低壓加熱器，在夏季以及冬季采用不同的低壓缸轉(zhuǎn)子，并通過對背壓進行調(diào)整，使得機組能夠同時滿足夏季純凝工況以及冬季供熱工況的需求。在對改造后數(shù)據(jù)處理時，利用弗留格爾公式對機組進行定流量計算，近似算出改造后的抽汽壓力，然后確定各項數(shù)據(jù)，用熱平衡法計算改造后的熱經(jīng)濟指標(biāo)。通過對改造前后的各項指標(biāo)進行對照分析，發(fā)現(xiàn)隨著加熱級的去掉，背壓的提高，汽輪機機組的相對內(nèi)效率降低，煤耗隨之升高；由于做功能力的減小，導(dǎo)致全廠的熱耗增大，全廠的熱效率降低；但是隨著改造機組的背壓提高，供熱機組的熱電分?jǐn)偙认禂?shù)是隨之增大的，也就是說，背壓的提高能夠使得機組的供熱能力更好。5.2工作展望本文通過對高背壓供熱改造方案進行談究，對其改造前后的熱經(jīng)濟性指標(biāo)進行計算分析，初步確立了一個理論上可行的改造方案，豐富了對純凝機組的供熱改造的研究。但是本文還存在以下問題有待解決：在對供熱改造后的計算過程中采用了對弗留格爾公式的簡化計算，但是實際過程中，隨著供熱改造對低壓缸結(jié)構(gòu)的改變，將會對每一級的流量、溫度、壓力都會產(chǎn)生影響，影響因素很復(fù)雜，需要進一步的論證。在對機組進行供熱改造后，由于各個地區(qū)的熱用戶需求不一樣，有可能去掉一個加熱級的方式產(chǎn)生的供熱效益無法滿足用戶的需求，這就需要我們進一步提高機組的供熱能力，我們可以采用從中壓缸引出一部分熱蒸汽的方式對熱網(wǎng)進行二次加熱，由于中壓缸的蒸汽溫度高，壓力大，有著很好的膨脹做功能力，因而從理論上來講這種方式能夠產(chǎn)生很好的經(jīng)濟效益，但是具體的改造方案需要研究員們進行相關(guān)的研究。參考文獻［1］ZHAOShifei，DUXiaoze，GEZhihua，etc.Cascadeutilizationoffluegaswasteheatincombinedheatandpowersystemwithhighback-pressure（CHP-HBP）［J］.EnergyProcedia，2016，104：27-31.［2］ZHAOShifei，SUNJian，GEZhihua，etc.Comparativestudyofflexibilityenhancementtechnologiesforthecoal-firedcombinedheatandpowerplant［J］.EnergyConversionandManagement，2019，184：15–23.［3］CHENHeng，XIAOYao，XUGang，etc.Energy-savingmechanismandparametricanalysisofthehighback-pressureheatingprocessina300MWcoal-firedcombinedheatandpowerunit［J］.AppliedThermalEngineering，2019，149：829–840.［4］GEZhihua，ZHANGFuxiang，SUNShimeng，etc.Energyanalysisofcascadeheatingwithhighback-