給水溫度對機組效率的影響

淺析給水溫度對機組效率的影響在環(huán)保和節(jié)能已經(jīng)成為社會發(fā)展主題的今天，火電廠如何提高效率、注重節(jié)能不僅是順應(yīng)主流，也是在競價上網(wǎng)后獲得最大利潤的手段之一。標準煤耗率、汽耗率、汽輪機效率、鍋爐燃燒效率等參數(shù)，是衡量機組經(jīng)濟性能的重要參數(shù)。標準煤耗率簡單來說，就是將不同發(fā)熱量的各種煤統(tǒng)一折算成發(fā)熱量為29308千焦/千克的“標準煤”后算得的煤耗率，也就是機組輸出1KW.h功率所需要消耗的標準煤煤量，主要用于在燃用不同煤種的各個發(fā)電廠之間進行熱經(jīng)濟性比較。bsq0(29.31b*p)bsnbs(1)式中q0機組發(fā)電熱耗率，kJ(kW.h)；b鍋爐效率，%；p管道效率，%；廠用電率，%；bs全廠發(fā)電標準煤耗率，g(kW.h)；bsn全廠供電標準煤耗率，g(kW.h)。對于我廠330MW機組，q0可簡略用下式來表示：式中，D0主蒸汽流量 h0主蒸汽初焓 hfw給水初焓 Drh再熱蒸汽流量 hrh再熱器出口蒸汽焓值 he再熱器入口蒸汽焓值 W機組輸出功率當(dāng)其他參數(shù)不變時，標準煤耗與給水焓值成反比。要降低標準煤耗，就要提高給水焓值。由焓熵表可知，當(dāng)給水壓力一定時，給水溫度越高，給水焓值越高。（如下表，假定給水壓力P為15MPa）現(xiàn)代大容量火力發(fā)電廠都采用具有蒸汽中間再熱的給水回?zé)峒訜嵫h(huán)，用以提高經(jīng)濟性。因為采用汽輪機的抽汽來加熱凝結(jié)水和給水，這部分抽汽不再排入凝汽器中，因而可減少在凝汽器中的冷源損失。同時給水回?zé)峒訜崽岣吡藷崃ρh(huán)吸熱過程的平均溫度，使換熱溫差減少，單位蒸汽在鍋爐中的吸熱量降低了。所以可有效提高機組的經(jīng)濟性。給水溫度，給水最終加熱溫度的高低對機組的經(jīng)濟性有直接的影響。 影響給水溫度的因素很多，包括：一、高加系統(tǒng)是否投運：7月20日期間，為了處理#3機#6高加疏水至#7高加管道安全門及疏水管道泄漏問題，#3機組高加曾退出運行?，F(xiàn)將高加投退前后機組相關(guān)數(shù)據(jù)做如下比較：粗略用b=B/W 來進行比較，其中B指總煤量?？梢钥闯?，高加投運后煤耗率下降。但此時，因為有部分回?zé)岢槠羝赐耆珔⑴c在汽輪機中做功全過程，導(dǎo)致主蒸汽流量有所增加，故存在著最佳給水溫度，正常運行時應(yīng)盡量保證給水溫度與設(shè)計值不要偏差太大。 上表中，高加投運時參數(shù)查自#3機2007年7月25日12：19，高加退出時參數(shù)查自#3機2007年7月21日00：13。二、高加本體的剖析： 330MW機組回?zé)峒訜崞飨到y(tǒng)中的高壓加熱器均為立式表面式的加熱器，加熱蒸汽和被加熱的給水是通過加熱器內(nèi)的金屬表面來實現(xiàn)熱量傳遞的。高加本體的制造質(zhì)量、焊接工藝、安裝水平等直接影響換熱效率。三、高加系統(tǒng)的剖析： 1、抽汽閥門的開度 高壓加熱器的加熱蒸汽取自汽輪機的抽汽，為保護汽輪機避免高加汽側(cè)滿水倒灌汽缸引發(fā)水沖擊，高壓加熱器汽側(cè)設(shè)有一套由抽汽電動門和氣控逆止門組成的汽側(cè)自動保護裝置。高加投運時要求抽汽電動門和氣控逆止門應(yīng)全開。如果因閥門機構(gòu)卡澀或電動門行程調(diào)整不當(dāng)、壓縮空氣壓力低表管堵等諸多原因?qū)е麻y門未全開，這樣蒸汽節(jié)流會使蒸汽作功能力損失，影響換熱效果，從而影響給水溫度。解決辦法是定期分析監(jiān)視抽汽段壓力值和對應(yīng)高壓加熱器蒸汽壓力值的數(shù)據(jù)，從而判斷抽汽管道上閥門是否全開。 2、高加聯(lián)成閥可靠性 如果高加聯(lián)成閥部件可靠性差，出現(xiàn)聯(lián)成閥傳動機構(gòu)卡澀或閥門嚴密性差等現(xiàn)象，將會導(dǎo)致部份給水短路，高加給水旁路，未經(jīng)過高加回?zé)峒訜?，影響給水溫度。 3、管道保溫材料對于330 MW機組而言，高加出水溫度設(shè)計值在255 ，高加出水至鍋爐省煤器有相當(dāng)長距離的管道。生產(chǎn)現(xiàn)場室溫一般在4050左右，這樣給水管道與室溫存在溫差，就存在放熱現(xiàn)象。如果給水管道的保溫材料選型不當(dāng)或質(zhì)量差等原因存在，將導(dǎo)致給水管道的熱損失增大，影響給水溫度。解決辦法是選用保溫性能好的材料和提高保溫材料的鋪設(shè)水平。4、高加管內(nèi)構(gòu)件的影響如高加管內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量差、安裝不到位，有可能造成抽汽走旁路或給水走旁路，同樣會造成給水溫度的下降。四、運行維護剖析 1、疏水調(diào)控 高壓加熱器內(nèi)汽輪機的抽汽與鋼管中的給水進行交換后冷凝為疏水。為回收具有一定熱量的高品質(zhì)工質(zhì)，高加疏水經(jīng)采用逐級自流方式回收。如果運行人員在運行調(diào)控過程中，調(diào)控失當(dāng)就會出現(xiàn)“干水”現(xiàn)象。這樣上一級加熱器內(nèi)的蒸汽在壓力差作用下， 經(jīng)疏水管道進入下一級加熱器內(nèi)，導(dǎo)致出現(xiàn)蒸汽排擠現(xiàn)象，降低了回?zé)峒訜岬男?，影響給水溫度。解決辦法是運行人員加強對高加水位等參數(shù)監(jiān)視，經(jīng)常比較分析高加水位，保持各加熱器疏水水位顯示在正常值范圍內(nèi)。如疏水調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障，應(yīng)迅速消除缺陷。 2、汽側(cè)空氣門開度 高壓加熱器汽側(cè)設(shè)置有空氣門，其作用是將高壓加熱器汽側(cè)內(nèi)積聚的空氣排至除氧器，避免加熱器內(nèi)積聚的空氣影響傳熱效果。因為空氣的傳熱系數(shù)遠小于鋼材，空氣會在鋼管周圍形成空氣膜，阻礙傳熱。然而空氣門系人工操作，其開度的大小影響給水溫度。解決辦法是運行人員通過分析各個高壓加熱器的端差，以此為依據(jù)調(diào)控好空氣門的開度。 3、高加的放水閥門為了停機后高加的保養(yǎng)和高加檢修需要等，高加設(shè)有放水閥門。主要有各個高加的危急疏水門，疏水排地溝門。如果放水閥門密封性差或運行人員誤操作開啟放水閥，導(dǎo)致大量高品質(zhì)的疏水流失或蒸汽漏失，這樣將損失大量的熱量，不利于提高機組熱經(jīng)濟性。解決辦法是運行人員加強巡查工作，根據(jù)機組狀況適時開啟或關(guān)閉高加放水閥門。4、給水品質(zhì)的影響如果給水品質(zhì)差，將會