1000MW汽轮机缸效率能耗敏度分析(2)

算方法，可求得各种工况下热工参数及设备性能指标对汽轮机热耗的影响【２…，进而求得对机组发电煤

耗和供电煤耗的影响，即可得到相关参数的能耗敏度。

１．２汽轮机组定功率计算模型

以汽轮机厂家提供的不同设计工况下的热力

数据为基础，计算求得汽轮机各汽缸或各级组的内效率，并进行拟合，作为变工况计算的基准数据，

取回热加热器端差、抽汽压损、小汽机内效率为设计值，首先假定初始汽轮机进汽量，按照弗留格尔公式的简化公式（３）求得各级回热抽汽压力，进而确定加热器的进汽压力，根据加热器的出口端差和疏

水端差求得加热器出口、入口水温、疏水温度，进

而确定相应的焓值。

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根据式（４）、（５）汽轮机各级组相对内效率公式确定各级抽汽焓，即：

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（４）吃（，）＝啊（，）一胃。（，）％（，）

（５）

式中：五１ｆ，）为ｒ级组进口蒸汽焓，ｋＪ／地：向２∽为，．级

组出口蒸汽焓，ｋ肽ｇ；以∽为，级组理想焓降，ｋＪ／ｌ（ｇ。

根据以上得到的变工况热力系统新的汽水参数进行定功率热平衡计算，得到新的主蒸汽流量

蹦，判断该流量与假设的Ｄｏ是否在给定范围内，

如超出范围，再重新迭代计算，直至满足迭代精度

第２６期杨志平等：ｌ０００Ｍｗ汽轮机缸效率能耗敏度分析

３

要求［２１】。２

１０００

界机组为研究对象，汽轮机回热级数８级，给水泵

ＭＷ超超临界汽轮机各汽缸效率的

采用小汽轮机拖动，给水泵效率８３％，给水泵汽轮机效率８１％，再热系统压降ｌＯ％，http:///
一、二、三段抽汽压损３％，其它各段抽汽压损５％，循环水入口水温２ｌ℃，汽轮机背压５．１１（Ｐａ，ＴＨＡ工况下设计参数如图ｌ所示，各级回热加热器端差如表ｌ所示。

能耗敏度

２．１

１０００ＭＷ超超临界机组的设计参数

本文以东方电气集团制造的ｌ０００ＭＷ超超临

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图１

Ｆｉｇ．１

１０００Ｍｗ汽轮机组设计参数

ＭＷ

ｓｔｅａｍｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｕｎｉｔ

Ｄｅｓｉｇｎｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ１０００

表ｌ

Ｔｈｂ．１

１０００Ｍｗ机组加热器设计端差表２１０００Ｍｗ机组厂用电率

ＭＷ

Ｄｅｓｉｇｎｅｄｔｅｒｍｉｎａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｆ孙ｒｅｎｃｅｏｆ’Ｉｈｂ．２ＡｕｘｉｌｉａＩ了ｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｒａｔｅｏｆ１ＯＯＯ

ｐｏｗｅｒｕｎｉｔ

ｌ０００项目上端差／℃下端差／℃

ＭＷｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｕｎｉｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉＶｅｈｅａｔｅｒｓ

ｌ＃高掘２｛学高加３＃高加５牟低加６＃低加７＃低如８＃低加

一１．７５．６

０Ｏ５．６

０．０５．６

２．Ｓ５．６

２．８５．６

２８５．６

２．８５．６

表３

Ｔａｂ．３

１

０００ＭＷ汽轮机设计缸效率

ＭＷ

２。２１０００

ＭＷ超超临界汽轮机各汽缸效率的能Ｄｅｓｉｇｎｅｄｃｙｌｉｎｄｅｒｅ陌ｃｉｅｎｃｙｏｆｌ０００

ｐｏｗｅｒｕｎｉｔ

耗敏度

按照上述汽轮机组变工计算和能耗敏度计算模型，以厂家提供的ＴＨＡ工况数据为基准，取锅炉热效率９３％，管道效率９９％，根据机组实际热力试验得到厂用电率如表２所示，设计工况下汽轮机各缸效率如表３所示，分别对ＴＨＡ、７０％ＴＨＡ、５０％ＴＨＡ和４０％ＴＨＡ滑压工况进行汽轮机各缸效

率能耗敏度分析，得到各工况下机组的发电煤耗敏

度和供电煤耗敏度。

万方数据

４

中国电机工程学报第３２卷

图２—５所示为高压缸效率变化时机组热耗率、

发电煤耗率、供电煤耗率的敏度曲线，从图中曲线可见，高压缸效率的能耗敏度较大，随机组负荷变化较大，高压缸效率变化相同时，机组负荷越低，能耗敏度越大，如高压缸效率下降５个百分点，在ＴＨＡ工况下机组热耗率增加５６．９ｋＪ／（ｋＷ．ｈ），发电煤耗率增加１．６８５ｇ／（ｋＷ．ｈ），供电煤耗率增加１．７７４∥（ｋｗ．ｈ），机组热耗相对升高Ｏ．７７５％；而在５０％滑压运行工况下机组热耗率增加

６８．８５

ｋＪ／（ｋｗ．ｈ），发电煤耗率增加２．５５５ｇ／（ｋｗ．ｈ），

供电煤耗率增加２．７１１ｇ／（ｋｗ．ｈ），机组热耗率相对升

高０．８９４％。

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加７０％滑压５０％滑压舳４０％滑压

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高压缸效率变化脱

图２机组热耗率随高压缸效率的变化

Ｆｉｇ．２

ＶｈｒｉａｔｉｏｎｏｆｕｎｉｔｈｅａｔｒａｔｅｗｉｔｈＨＰｅｆｎｃｉｅｎｃｙ

２

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２

４

高压缸效率变化／％

图３

机组热耗率随高压缸效率的相对变化

Ｆｉｇ．３

Ｒｅｌａｔｉｖｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｕｎｉｔｈｅａｔｒａｔｅｗｉｔｈ

ＨＰ

ｅｍｃｉｅｎｃｙ

６

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高压缸效率变化／％

图４机组发电煤耗率随高压缸效率的变化

Ｆｉｇ．４

ＶａｒｉａｔｉｏｎｏｆｃＯａｌｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｒａｔｅｗｉｔｈ

ＨＰｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ

万方数据

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ＴＨＡ

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４

高压缸效率变化／％

图５机组供电煤耗率随高压缸效率的变化

Ｆｉｇ．５

ＶａｒｉａｔｉｏｎｏｆｐｏｗｅｒｃｏａｌｃＯｎｓｕｍｐｔｉｏｎｒａｔｅｗｉｔｈ

ＨＰｅｆｌｉｃｉｅｎｃｙ

图６—９所示为中压缸效率变化时机组热耗率、

发电煤耗率、供电煤耗率的敏度曲线，从图中曲线可见中压缸效率变化的能耗敏度较小，随机组负荷变化较小，在７０％～１００％工况下，能耗敏度曲线几乎重合，随着机组负荷下降能耗敏度略有上升。如中压缸效率下降１个百分点，在ＴＨＡ工况下机组

热耗率增加９ｋＪ／（ｋＷ．ｈ），发电煤耗率增加

Ｏ．３３４

ｇ／（ｋＷ．ｈ），供电煤耗率增加０．３５２∥（ｋＷ．ｈ），机

组热耗率相对升高０．１２２％；而在５０％滑压运行工

况下机组热耗率增加９．２８ｋＪ／（ｋｗ．ｈ），发电煤耗率增

加０．３４４∥（ｋｗ?ｈ），供电煤耗率增加０．３６６∥（ｋｗ?ｈ），机组热耗率相对升高０．１２％。

图１０—１３所示为低压缸效率变化时机组热耗

率、发电煤耗率、供电煤耗率的敏度曲线，从图中曲线可见，低压缸效率的能耗敏度较大，但随机组

负荷变化较小，在７０％～１００％工况下，能耗敏度曲线几乎重合，随着机组负荷下降能耗敏度略有上

升。如低压缸效率下降３个百分点，在ＴＨＡ工况

下机组热耗率增加９６．８３ｋＪ／（ｋＷ．ｈ），发电煤耗率增加３．５９∥（ｋｗ．ｈ），供电煤耗率增加３．７８ｇ／（ｋＷ．ｈ），机组热耗率相对升高１．３２％；而在５０％滑压运行工

况下机组热耗率增加１００．３８ｋＪ／（ｋｗ．ｈ），发电煤耗率

∞

∞

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二

ＴＨＡ

７０％滑压５０％滑压加

４０％滑压

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２

４

中压缸效率变化／％

图６机组热耗率随中压缸效率的变化

Ｆｉｇ．６

ＶｈｒｉａｔｉｏｎＯｆｕｎｉｔｈｅａｔｒａｔｅｗｉｔｈＩＰｅｆｎｃｉｅｎｃｙ

第２６期

杨志平等：１

０００

Ｍｗ汽轮机缸效率能耗敏度分析

５

１５

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二

７０％滑压５０％滑压

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２

４

中压缸效率变化／％

图７机组热耗率随中压缸效率的相对变化

Ｆｉｇ．７

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Ｖａｒｉａｔｉ蚰ｏｆｕｎｉｔ

ｈｅａｔｒａｔｅｗｉｔｈ

ＩＰ

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一

ＴＨＡ

３

７０％滑压５０％滑压２

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