背压式汽轮机组的动力特性

Ｉ６　化工机械　１９８９箍　背压式汽轮机组的动力特性　阮全佑蝙译　‘西安空通大学）　本文介绍Ｔ根据背压式汽轮机组的能量平衡建立动力特性方程的方法　噩　各特性系数的意义。　背压汽轮机组动力特性　经计算得，式（１）、（２）的剩余标　准离差Ｓ分别为０．３２和０．８２，相关系数ｒ均为　方程的建立　０．９９。ｒ很接近于１，说明式（１）、（２）　背压式汽轮机组在运行时的总热耗量、　的线性关系好。图２表示汽耗特性和热耗特　生产电能的热耗量、供热量与电功率的关系　性。　统称为机组的动力特性，它们是分析机组热　经济性的重要依据。　１．总热耗■与功率的关系　背压式汽轮机组热电厂的系统示意图如　图１所示，排汽全部供给热用户，机组的总　热耗量为Ｑ　ｏ（Ｇ　Ｊ／ｈ），电功率Ｎ（ＭＷ），　供热量Ｑ。（Ｇ　Ｊ／ｈ）。根据机组的热力试　验或热力特性参数可建立Ｑ　ｏ：ｆ（Ｎ）的方　图２　机组汽耗量、热耗量与女荷的关系　程。表ｌ是某背压式汽轮机组的试验数据，　２．供热■和电功率的关系　其额定功率为５　Ｍｗ，无回热。　由表ｌ中的数据可看出，与机组发电功　率有关的损失为，机械损失和其它损失ｑ．，　发电机损失ｑ＝。机械损失在各负荷下为常　数，ｑ　＝０．３６Ｇ　Ｊ／ｈ，发电机损失与负荷的大　小有关，用最小二乘法拟合得；　ｑ－＝０．４３２＋０．０５７６Ｎ　（３）　经计算，式（３）的相关系数ｒ为１，　堵水量　ｓ为０，这说明式（３）的线性关系很好。　图１　背压机组电厂系统示意图　因此与发电功率有关的总损失∑ｑ为：　根据表１的数据，用最小二乘法拟台，　Ｅｑ：ｑ一十ｑｌ＝０．７９２＋０．０５７６Ｎ　（４）　得到汽耗量（Ｄ。）、热耗量（Ｑ。）与电功　根据能量平衡，生产电能的热耗基为ｔ　率（Ｎ）的直线方程为：　Ｑ：：３．６Ｎ＋∑ｑ：０．７９２＋３．６５８Ｎ　Ｄ。＝６．４５＋８．２５Ｎ　（１）　（５）　Ｑ　ｏ＝１７．４３＋２２．ｏ６Ｎ　（２）　供热机组总热耗量是生产电能热耗量与　３６　维普资讯 http://www.cqvip.com

第ｌ６卷表１　序　第３期　化工机械　某背压式汽轮机组的试验数据　负　１　２５　２　５０　Ｊ６５　荷，ＭＷ　号　３．７５　５　ｏ０　备注　ｌ　负荷的百分数，，６　２５　５０　７５　ｌ００　２　汽耗量Ｄｏ，￡／ｈ　生产　，热能总热耗置Ｑ　０，Ｇｌ／ｈ　发电机效率　ｌ，，６　发电机进口端功率，ＭＷ　发电机掼先的功串，ＭＷ　１７　０　４＝５．６４　９０．０　ｌ　８９　０．１４　２６．７　７１．６９　９４　０　２．６６　０　１６　３　３　１００．０６　９５１４　４７　８　１２８．１２　９６１　８　４　５　３　０３　０．１８　５２０　０　０２０　发电机损失功相当的热量ｑｌ，ＧＪ／ｈ　８　０　５０４　０　３０　０．５７６　０　３６　０．６ｔ８　０３６　０　７２　０．３６　３　６×＠　机械损失和其它损失（２　瓶定功率）ｑ　，ＧＪ／ｈ　ｇ　１０　Ｉｉ生产电能的总损失热耗量，ＧＪ／ｈ　生产电能前热耗量Ｑ。。，（　，ｈ　０　８６４　５　３６　０　９３０　０　９４　１．００８　１４虬　１０８　＠＋＠　３．６Ｎ＋＠　１９０８　生产电崩的热耗率ＨＲ，ｋＪ／（ｋＷｌｈ）生产电能热耗量占总热耗百丹鼓，　４２９１　２　１１　７５　３９７４　４　１３　Ｓ８　３８６８．８　１４５０　３８００　１４　８９　１９．　１３　供热的热耗量Ｑ　ｔ，ＧＪ／ｈ　１４　供热占总热耗量的百分鼓，　４０．２８　８８　２５　６１　６５　８６　１２　８５５５　１０９　０４　８５＠一０　１００一＠　８５　５０　ｉｉ　’　蒸汽压力Ｐｏ　１．２８ＭＰａ，蒸汽韫度ｔ　Ｄ；３２５℃，菰汽麓ｈ　Ｄ：３０９８ｋＪ／ｋｇ，排汽压力ＰＢ＝０１２ＭＰａ，　话ｈ　ｆ－＝４１８　７ｋＪ／ｋｇ。　供热量之和，即：　Ｑ　ｏ＝Ｑ；＋Ｑ。　（６）　背压式汽轮机组的运行特点是以热定　电，　故将式（７）改写为：　Ｎ＝０．０５４５Ｑ，一０．９４５　（８）　式中Ｑ　ｔ——机组的供热量，ＧＩ／ｈ。　因此，机组的供热量与电功率的关系为：　Ｑｔ＝１７．３２８＋１８．３４２Ｎ　（７）　式（８）表示了电功率随热负荷而定的　关系，根据式（８）可作出图４。　总结以上各美系式，背压式汽轮机组的　动力特性方程式可用通式表示为：　Ｑ　ｏ＝Ｑ　＋ｂＮ　将式（５）、（６）、（７）表示在图　３（ａ）、（ｂ）上，由图３可清楚地看出　各数值的意义。　ｔ　ａ）胃压式汽轮机热耗量的分解圈　图　３　３　（ｂ）骨压式汽轮机动力特性丹并圈　维普资讯 http://www.cqvip.com

Ｉ６６　化工机械　１９８９钽　Ｑ：＝Ｑ：＋ｂ‘Ｎ　看出，此时Ｑ：＝１９．０８Ｇ　Ｊ／ｈ，占总热耗量的　Ｎ＝１１１Ｑｌ—ｎ　Ｉ４．８９　，热耗率ＨＲ＝￥８００ｋＪ／（ｋＷ·ｈ），而　式中Ｑ　——生产电、热能时，机组的发　Ｑ。＝１０９．０４Ｇ　Ｊ／ｈ，占总热耗量的８５．１１％。　电机损失、机械损失和其它损　若由于测量或其它原因，使Ｑ。减少ＩＯ　，　失所耗的热量，Ｇ　Ｊ／ｈ；　则Ｑ：将增加到２９．９８Ｇ　Ｊ／ｈ，ＨＲ增加到５９９７　Ｑ：——生产电能时，机组的发电机　ｋＪ／（ｋＷ－ｈ），即增加了５７．８　。　损失、机械损失和其它损失所　２．考虑回热系统的影响　耗的热量，Ｇｌ／ｈ｝　当机组有回热抽汽时，可在功率Ｎ上乘　ｂ——生产电能和热能总的热耗微增　系数ｅ。若某背压式汽轮机有两级回热抽　率，Ｇ　Ｊ／（ｋＷ·ｈ），　汽，如图５所示。无回热时，机组的功率为ｔ　ｂ。——生产电能的热耗微增率，ＧＪ／　Ｎ＝Ｄ　（ｈ　０一ｈ　）ｑ　＇ｒｌ。１３ｏｏｏ　（ｋＷ·ｈ）Ｉ　有回热时，机组的功率为。　ｍ——单位供热量的发电量微增率，　Ｎ　＝［Ｄ　（ｈ。一ｈ。）＋Ｄ，（ｈ　ｏ—ｈ。）　Ｇ　Ｊ／（ｋＷ·ｈ）；　＋Ｄ　２（ｈ　ｏ—ｈ　２）］　ｎ——空载功率，ｋｗ。　Ｔ，　令ｅ＝　｝，则Ｎ　＝ｅＮ。系数ｅ视不同的　融而　５ｏ　。　系　圈５　考虑回热系统影响的示意图　需要说明的两个问题　结论　１．按能量平衡求机组生产电能的热耗量　背压式汽轮机总热耗量Ｑ　ｏ＝Ｑ　＋Ｑ　，　Ｉ．背压式汽轮机组的动力特性需根据机　当已知Ｑ　ｏ，可先由生产电能的能量平衡求　组的热力特性建立Ｑ　ｏ＝ｆ（Ｎ）的方程，再　Ｑ：，即Ｑ＿＿３．６Ｎ＋∑ｑ，然后再求出Ｑ”　由生产电能的损失及能量平衡建立Ｑ；＝　因为∑ｑ的计算误差小，且Ｑ：仅占总热耗量　ｆ（Ｎ）的方程，而Ｑ。＝ｆ（Ｎ）的方程，则　的１５％左右（表Ｉ），故对Ｑ。的影响较小。　是从Ｑ。＝Ｑ。一Ｑ　的式中得到的。　反之，若接通常的方法，先计算Ｑ　，即Ｑ。　２．因背压式汽轮机组是按以热定电方式　＝ｌｏ—Ｄ。（ｈ·一ｔ　）（式中Ｄ，为排汽量，　运行，故需建立功率与热负荷的方程，即Ｎ　ｈ，、ｔ　为排汽燔和回水烤），而Ｑ。占总热　ＩＴ１Ｑｌ—ｎ。　耗量的８５　以上（表１），则由于Ｑ　的计　参考文参　算或测量上的误差，对Ｑ：的影响将会很大。　［１）Ｆｏｐｍ＝ｏｓ　Ａ．Ｃ．，ＴｅｘⅡｕＥ０—８ｘｏⅡ。ｘⅡ１ｅｃｔＨｅ　Ⅱｏ‘８．３ａＴｅｆｌＫ　ｆｅⅡⅡ０＿Ｈｘ￣ｅｘＴｐＯＣＴＢⅡⅡⅡＢ－ｐｌ１２　例如，当机组电功率Ｎ＝５ＭＷ时，由表１可　玎ａ．Ｍｏｃｈａ￣ａｅｐｒｏＢｆ。＿Ⅱ３Ⅱ＾ｂ　（１９８４）