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59.175.148.82:8000

2016-09-23 09:19:11 成考报名 来源:http://www.chinazhaokao.com 浏览:

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59.175.148.82:8000(四)
CC50汽轮机高调阀运行方式影响分析

CC50汽轮机高调阀运行方式影响分析

李红华

中国石油化工股份有限公司长岭分公司动力厂 湖南岳阳 414012

摘 要 通过分析CC50汽轮机高调阀采用单阀方式与顺序阀方式对汽轮机各抽汽参数、内效率及发电量影响,提出采用顺序阀控制方式,以增加发电量并确保供汽参数合格。 关键词 CC50汽轮机 主蒸汽 压力 单阀 顺序阀 内效率

1 引言

某炼化企业公用工程煤代油项目整体设计由三台CFB石油焦锅炉与两台CC50双抽汽轮机组组成,一期工程只投运一台锅炉与一台汽轮机,二期工程投运一台锅炉,由于实际供汽

[1]

量比设计值低较多,正常运行时运行一炉一机。锅炉与汽轮机参数见表1、表2。

表1 锅炉主要参数 Boiler main parameters

锅炉型号

短时最大工况蒸汽流量/ t.h 额定工况蒸汽流量/ t.h 过热器出口压力/MPa(g) 过热器出口温度/℃

-1

-1

HM260-9.81/540-A 280 260 9.81 540

表2 汽轮机主要参数 Steam turbine main parameters

【59.175.148.82:8000】

汽轮机型号 功率/ kW

CC50-9.20/3.92/1.08 额定 最大 纯凝

主汽门前新蒸汽参数

压力/ MPa(a) 温度/℃ 额定

进汽量/t.h 中压抽汽量/t.h 低压抽汽量/t.h 纯凝工况内效率/% 额定工况内效率/%

-1-1-1

50000 63000 50000 9.20

+0.2

-0.3+5-10【59.175.148.82:8000】

535

311.1 411.5 192.93 80 60 81.43 82.32

最大 纯凝 额定 额定 50MW 50MW

从表1与表2可看出,锅炉额定产汽量为260t/h,短时最大产汽量为280t/h。而汽轮机因考虑到抽汽供热,高压部分通流能力大,最大进汽可达411.5t/h。在只有一台锅炉与一台汽轮机运行时,由于汽轮机高压部分通流能力严重过剩,高压调节阀节流严重。 CC50汽轮机调节系统采用高压抗燃油的DEH调节系统,高压调节阀与中压调节阀各四个,均为一个油动机控制一个调节阀,低压抽汽控制采用旋转隔板。

【59.175.148.82:8000】

汽轮机高调阀有单阀与顺序阀两种运行方式。单阀方式为节流控制,四个高调阀开度相同,汽轮机全周进汽,进汽量少时节流严重经济性较差但汽轮机受热均匀。顺序阀方式为喷嘴控制,第一第二个高调阀先开且开度相同,前两个调节阀开完后第三第四个调节阀再顺序

[2]

开启,节流作用相对减轻经济性较好但汽轮机受热不均匀。

当主蒸汽流量为240t/h时,采用单阀运行方式,高调阀开度约为24%,高调阀后压力

约为5.1MPa。切换为顺序阀运行方式后,1号与2号阀开度也仅为35%,阀后压力约为5.6MPa。 随着汽轮机进汽的减少,高调阀节流作用更加严重。由于需要调峰,汽轮机进汽量变化范围大,平均进汽190t/h左右。图1为主汽量为176.4t/h时主汽系统情况,采用的是单阀方式,高调阀后压力分别为4.45MPa、4.29MPa、4.27MPa、4.45MPa。

图1 主汽系统

Main steam system

2 回热系统与内效率及发电量计算

为了分析高调阀在单阀方式与顺序阀方式下节流差别对汽轮机各段内效率(相对内效率,下同)与做功的影响,取两个相同的外部工况进行分析。工况为:主汽温度531℃、压力9.81MPa、流量191t/h、供中压汽量9t/h、供低压汽量10t/h,循环水冷水温度26℃。单阀方式高调阀后平均压力4.7MPa,顺序阀方式1#、2#高调阀后平均压力5.3MPa。

表3 单阀方式下回热系统 regenerative system in single valve way

进水温度 /℃

锅炉给水 二号高加 一号高加 除氧器 三号低加 二号低加 一号低加【59.175.148.82:8000】

205.00 183.00 153.05 112.40 87.99 58.63 46.73

12.36 12.94 13.00 1.32 1.32 1.32 1.32

879.24 782.46 653.25 472.42 369.54 238.25 196.88

压力 /MPa

进水焓 /kJ.kg【59.175.148.82:8000】

-1

抽汽压力 /MPa 9.81 1.73 1.03 1.03 0.30 0.11 -0.04

抽汽温度 /℃

抽汽焓 /kJ.kg

-1

疏水温度 /℃

疏水焓 /kJ.kg

-1

抽汽量 /t.h

-1

531.00 3453.63 446.00 3351.35 378.00 3215.59 378.00 3215.59 250.00 2964.49 175.00 2825.28 85.00

2652.43

汽机进汽 207.90 185.30 143.60 121.80 85.00

888.53 786.63 604.45 510.92 397.75

191 7.58 9.94 12.70 7.09 8.94 2.18

混合加热

表4 单阀方式下各段做功与内效率计算 work and efficiency of sections in single valve way

流通量 /t.h

进汽 一级(外供)

二级 三级回热与外供

四级 五级 六级 机组 发电

191.00 182.00 174.42 141.77 134.68 125.74 123.56

-1

抽汽温度 /℃ 531 477 446 378 250 175 85

抽汽焓 /kJ.kg 3453.63 3395.30 3351.35 3215.59 2964.49 2825.28 2652.43

-1

做功 /MW 3.09 2.22 6.58 9.89 5.21 6.04 9.04 42.07 37.86

等熵焓降 /kJ.kg 299.34 240.76 148.82 273.21 142.40 228.65 271.23 1364.39

-1

内效率 /% 19.49% 18.26% 91.23% 91.91% 97.76% 75.60% 97.09% 78.02

注:以主汽阀前压力计算机组等熵焓降1364.39kJ/kg、内效率78.02%,以高调阀后压力计算机组等熵焓降1275.67kJ/kg、内效率84.40%。以高调阀后压力计算进汽段等熵焓降96.36kJ/kg、内效率70.58%。

表5 顺序方式下回热系统计算 regenerative system in order valve way

进水温度 /℃

锅炉给水 二号高加 一号高加 除氧器 三号低加 二号低加 一号低加

205.00 183.00 153.05 112.40 87.99 58.63 46.73

12.36 12.94 13.00 1.32 1.32 1.32 1.32

879.24 782.46 653.25 472.42 369.54 238.25 196.88

【59.175.148.82:8000】

压力 /MPa

进水焓 /kJ.kg

-1

抽汽压力 /MPa 9.81 1.73 1.03 1.03 0.30 0.11 -0.06

抽汽温度 /℃ 531 430 358 358 240 172 78

抽汽焓 /kJ.kg

-1

疏水温度 /℃

疏水焓 /kJ.kg

-1

抽汽量 /t.h

-1

3453.63 7.69 10.12 12.90 7.13 8.96 9.00

汽机进汽 207.90 185.30 143.60 121.80 78.00

888.53 786.63 604.45 510.92 397.75

191 7.69 10.12 12.90 7.13 8.90 2.20

混合加热

表6 顺序方式下各段做功与内效率计算work and efficiency of sections in order valve way

流通量 /t.h

进汽 一级(外供)

二级 三级(回热与外供)

四级 五级 六级 机组 发电

191.00 182.00 174.31 141.29 134.16 125.20 123.00

-1

抽汽温度 /℃ 531 467 430 358 240 172 78

抽汽焓 /kJ.kg 3453.63 3372.65 3316.58 3173.05 2943.85 2813.03 2617.34

-1

做功 /MW 4.30 2.83 6.95 9.00 4.88 6.81 8.02 42.87 38.50

等熵焓降 /kJ.kg 299.34 221.42 145.23 264.14 139.49 271.27 251.45 1364.49

-1

内效率 /% 27.05 25.32 98.83 86.77 93.78 72.14 93.31 78.48

注:以主汽阀前压力计算机组等熵焓降1364.49kJ/kg、内效率78.48%,以高调阀后压力计算机组等熵焓降1284.06kJ/kg、内效率83.40%。以高调阀后压力计算进汽段等熵焓降121.75kJ/kg、内效率66.51%。

表3~表6中蒸汽与给水(凝结水)的温度与压力取自现场仪表数值,温度压力显示存在误差,但是对内效率的分析影响较小。疏水采用抽汽压力对应饱和水(忽略流通阻力影响),焓值由相应温度与压力查表得出,补水全部进凝汽器,疏水逐级自流,最低压力低加疏水进凝汽器,各段回热抽汽量通过计算确定。

切换成顺序阀后,以高调阀后压力计算进汽段内效率由70.58%下降到66.51%,主要是部分进汽度的影响。压力较低的几级温度下降较少,主要是由于真空相对保持稳定影响。 单阀方式时排汽44.3℃,排汽焓2389.08kJ/kg,顺序阀方式时排汽41.1℃,排汽焓2382.72kJ/kg,湿度均取8%。对于汽轮机排汽湿度的取值,由于高调阀节流严重,熵增严重。加上抽汽中调阀与旋转隔板再次节流,使汽轮机内效率下降,排汽湿度会降低,汽轮机排汽湿度取8%左右是比较切合实际的。

发电为总做功乘以0.9的系数,考虑了计算简化的影响,并用统计数据校验过,误差较小,与实际发电相符。

高调阀前后取焓值不变。各通流段指对应进汽开始到下一通流段,如进汽段指汽机进汽到一级抽汽段。

从表3~表6可看出:1)机组第一段与第二段内效率都较低。2)切换成顺序阀方式后抽汽温度下降,尤其一级至三级抽汽降低明显。3)机组第一段内效率上升7.56%,整体内效率(以主汽压力计算)上升0.46%。4)切换成顺序阀后发电增加0.74MW。

按电价0.6元/kwh,年运行8000小时计算,采用顺序阀方式可产生效益355万元/年。 3 内效率与抽汽温度分析

切换成顺序阀后,由于节流影响降低,内效率上升。回热抽汽温度下降是由于内效率上升,在相同的进汽参数与排汽压力下,焓降增加而使排汽温度下降。抽汽温度的下降也进一步证实了内效率的上升。

供热抽汽温度的下降,使抽汽温度更接近供汽温度,减温水量减少甚至可停运减温水。 第二段的内效率也很低,是由于中调阀也采用单阀方式,通过中调阀的蒸汽量很少(182t/h,额定值为235.8t/h,最大值为291.5 t/h),中调阀开度只有40%左右。 按调节阀后压力进行计算的机组内效率与额定工况时相近,说明汽轮机通流部分对内效率影响较小,对内效率影响最大的是由于负荷较低而产生的调节阀的节流。

汽轮机现在运行平稳,振动状态优。由于进汽总量较小,高调阀应采用顺序阀方式以降低节流作用。

中压调节阀控制中压抽汽,现在只能采用单阀方式,要通过改进调解程序,使中压调节阀也采用顺序阀方式以进一步提高汽轮机内效率,增加发电量。 4 结语

供热汽轮机高压部分通流能力大,实际运行进汽量较小,高调阀节流严重。当机组运行平稳时采用顺序阀,节流影响比单阀方式轻,汽轮机内效率提高,发电量增加,抽汽温度下降。

参考文献

[1] 李红华. 降低CFB锅炉产汽压力运行经济性分析[J].热力发电,2011,3 :5~8 [2] 王爽心等.汽轮机数字电液控制系统[M].北京:中国电力出版社,2004.

Analysis of the influence by the mode of operation of the high pressure control valve of CC50 steam turbine

Li Honghua

The Power Plant of ChangLing Branch Company in china Petrochemical corp. Yueyang Hunan 414012

Abstract: By Analyzing the influence to parameters of bleeding steam, efficiency and electric energy production of steam turbine by the two ways between single valve way

and order valve way of the high pressure control valve of CC50 steam turbine, come up with the order valve control method, in order to increase the electric energy production, and make certain that the parameters of outside steam are qualified.

Key words: CC50 steam turbine , main steam , pressure , single valve , order valve

作者简介:李红华,男(1972-),学士,中石化长岭分公司动力厂生产技术科,高级工程师,从事动力厂生产技术管理工作。

联系地点:湖南岳阳长炼动力厂(414012) 联系电话:0730-8452252,13657300989

电子信箱:dlclhh.clsh@sinopec.com, qjlhhua@163.com

59.175.148.82:8000(五)
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