【正文】
年投運率在92%以上,并做到獎罰分明。同時定期召開運行分析會及經(jīng)濟活動分析會,指出高壓加熱器強迫停運的主要原因及存在的問題,以制定相應(yīng)的對策措施。上述制度的執(zhí)行,有力地提高了高壓加熱器的投運率。19972003年的7年里,%提高至97%,基本上呈逐年上升的趨勢。 高壓加熱器投運率高壓加熱器停運后,中壓缸抽氣量減少,中低壓缸蒸汽量變大。汽輪機工況變化時,各級蒸汽流量、壓力、溫度、比焓降和效率都可能發(fā)生變化,零、部件的受力,熱膨脹和熱變形也都有可能變化。為了保證汽輪機安全、經(jīng)濟的運行,就必須弄清汽輪機的變工況特性。級內(nèi)壓力與流量的關(guān)系分級內(nèi)為臨界工況與亞臨界工況兩種情況來討論。級內(nèi)的噴嘴葉柵或動葉柵兩者之一的流速達到或者超過臨界速度,就稱該工況為級的臨界工況。(1)級的工況變化前后噴嘴流速均達到或者超過臨界值時,不論動葉中流速是否達到臨界值,此級的流量與滯止壓力或初壓成正比,與滯止初溫或初溫的平方根成反比,即 ()若不考略溫度變化,則 ()(2)級的工況變化前后噴嘴流速均未達到臨界值而動葉內(nèi)流速均達到或者超過臨界值時,只要采用動葉的相對熱力參數(shù),噴嘴變工況的結(jié)論都可用在動葉上,故 ()若不考略溫度變化,則 ()若沖動級動葉頂部采用曲徑汽封,則葉頂漏氣量極小,漏氣效率近于1,其他情況下葉頂漏汽也不大。為了簡化,可以認(rèn)為噴嘴流量等于動葉流量,這時噴嘴在設(shè)計工況和變工況下的連續(xù)方程可寫成 由于噴嘴在設(shè)計工況和變工況下均處于亞臨界工況,故斜切部分沒有偏轉(zhuǎn),噴嘴出口面積A不變。將上兩式相比后代入式()得 =這里設(shè),對于動葉處于臨界工況的凝汽式汽輪機末級是可行的,例如,流量增大20%時,%。則上式變?yōu)?=是上式的解,即=,或=。結(jié)合式()、式()并考略到,得 ()若不考略溫度變化的影響,則 ()可見級處于臨界工況時,級的流量與滯止初壓或初壓成正比,與滯止初溫或初溫的平方根成反比;若不考略溫度變化,則流量只與滯止初壓或初壓成正比。若級內(nèi)噴嘴和動葉出口氣流速度均小于臨界速度,則稱該級工況為亞臨界工況。這時級的噴嘴出口連續(xù)方程為 設(shè),則,代入上式得 ()式()括號中的數(shù)值表示級的反動度為零時流過該級噴嘴的流量,這時噴嘴出口理想比容是由狀態(tài)點、等比熵膨脹到的比容。若這時噴嘴出口速度仍小于臨界值,則全級肯定是亞臨界工況,那么 =代入式()得設(shè)計工況為亞臨界工況的流量方程: 同理,可寫出工況變?yōu)閬喤R界工況的流量方程: 兩式相比,并考慮:(1)亞臨界工況下比容變化較小,經(jīng)許多計算表明;(2);(3)=;令,則 ()這是級的亞臨界工況計算中的一個比較準(zhǔn)確的公式,只有帶來誤差,但很小。所設(shè),只是為了將、用、代替,不會帶來誤差。若,則可用、用、來計算。近似計算中可對式()作兩點近似假定:①工況變動時,反動級的反動度基本不變,沖動級的速比變化不大時,反動度變化較小,故可設(shè);②亞臨界級的較大,對于沖動級,是的幾倍或十幾倍,對于反動級倍數(shù)更多,故可同時忽略式()大根號內(nèi)分子。分母的第二項。則式()簡化為 ()若不考慮溫度變化,則 ()雖然設(shè)與忽略大根號中分子、分母第二項的作用之間有補償,但并未完全抵消。故式()與式()都是近似式。我們通過對BP25型沖動式背壓式汽輪機進行的全機變工況計算機詳算發(fā)現(xiàn),在流量比設(shè)計值小30%時,用式()%,流量離設(shè)計值越近,誤差越小。 結(jié)論根據(jù)弗留格爾公式的論證可知:高加停運后中、低壓缸進汽量增大,壓差變大,導(dǎo)致軸向推力增大。 本章小結(jié)本章介紹了高加啟停及運行原理并對停運故障進行了分析,運用弗留格爾公式對汽輪機變工況進行分析得出以下結(jié)論:當(dāng)高壓加熱器停運后,抽汽量減少,中、低壓缸進汽量增大,反動度變大,流量變大,壓差隨之變大,由此導(dǎo)致軸向推力變大,可能會做成嚴(yán)重的事故。為了預(yù)防這一事故的發(fā)生,當(dāng)高加停運后,需降負(fù)荷運行。4. 結(jié)論與展望 結(jié)論本文通過對切除高壓加熱器以后全廠熱經(jīng)濟性指標(biāo)的計算并與未切除時熱經(jīng)濟性指標(biāo)的對比來論證了高壓加熱器對電廠熱經(jīng)濟性的影響(即切除高加后熱經(jīng)濟性下降,煤耗增多);并介紹高加停運的常見原因及分析,通過運用弗留格爾公式對汽輪機變工況進行分析,指出了高加停運后汽輪機軸向推力增大對機組安全性的影響。說明了高加對發(fā)電廠的運行經(jīng)濟性和安全性起著非常重要的作用。 展望我國近40年來建設(shè)了大量的火電機組,同時也設(shè)計制造了眾多的高壓加熱器。60年代的高壓機組大多采用螺旋管集箱式,70年代以后大多采用管板式。國內(nèi)電廠對國產(chǎn)的和進口的高壓加熱器經(jīng)長期運行,已取得大量實踐經(jīng)驗。但作為一種高壓設(shè)備,要完全掌握它,的確存在一定的技術(shù)難度,設(shè)備可用系數(shù)等指標(biāo)并未達到完美程度,暴露出從設(shè)計制造已至運行檢修仍存在很多不足之處,有待提高。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展、技術(shù)經(jīng)濟水平的提高,把節(jié)約能源放在重要地位,電廠對高壓加熱器的投運情況已普遍引起重視。我們相信,只要我們正確認(rèn)識到高加正常運行對電廠的重要性,在高加的每一個環(huán)節(jié)都做好工作,將有助于高壓加熱器順利發(fā)揮功效。參考文獻[1]中國動力工程學(xué)會,火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社, 1998.[2]陳秀萍,賀軍全,張金良,喬正瑜,大柳塔熱電廠高壓加熱器的運行經(jīng)濟性分析,汽輪機技2003,(45):387389.[3]毛申允,高壓加熱器的運行故障分析,電站輔機,2008,(15):15.[4]陶相棟,高壓加熱器停運的熱經(jīng)濟性研究[D].北京:華北電力大學(xué),2002.[5]黃新元主編,《熱力發(fā)電廠課程設(shè)計》.中國電力出版社,.[6]鄭體寬主編,《熱力發(fā)電廠原理》.北京:中國電力出版社,.[7]丁立新主編,《電廠鍋爐原理》.中國電力出版社,.[8]楊衛(wèi),大機組高壓加熱器組啟停及運行的綜合控制,電力建設(shè),1999年第4期.[9]陳兆慶,王保田,[J].發(fā)電設(shè)備,2005,(3):174一177.[10] [J].黑龍江電力,2001,(7):168170.[11] 蕭漢才,高壓加熱器的主要故障及防范措施[J].長沙電力學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),1998,13(1):62—65.[12] [J].冶金動力,2004,(5):52542.[13] 林萬超,火電廠熱系統(tǒng)定量分析,西安交通大學(xué)出版社,1985年.[14] 嚴(yán)俊杰,火電廠熱系統(tǒng)節(jié)能診斷理論及軟件的研究,西安交通大學(xué)碩士論文,1991年.[15]靳智平等主編,《電廠汽輪機原理》.中國電力出版社2004版.[16]A. Alessandri, T. Parisini and R. Zoppoli, “Sliding window neural state estimation in a power plant heater line,” Proceedings of the American Control Conference, 1999, pp. 880884. [17] Rolf Isermann, “Model Based Fault Detection and Diagnosis Methods,” Proceedings of the American Control Conference, 1995, pp. 16051609.[18] Abhinandan De and Nirmalendu Chatterjee, “Recognition of impulse fault patterns in transformers using Kohonen’s self organizing feature map,” IEEE Transaction on Power Delivery, Vol. 17, No. 2, pp. 489494, 2002.致 謝本論文是在我的導(dǎo)師黃建設(shè)教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。在設(shè)計過程中,我遇到了許多問題,從開始對論文概念的模糊到后來思路的逐漸清晰,都要感謝黃老師。他嚴(yán)謹(jǐn)細致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣,他精益求精的工作作風(fēng)深深地激勵著我。從課題的選擇到論文的最終完成,黃老師都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向黃老師以誠摯的謝意和崇高的敬意。同時,感謝圖書管理資料室的全體老師提供的幫助和指導(dǎo),感謝同學(xué)們在學(xué)習(xí)、設(shè)計中的鼓勵和幫助,才使我最后順利地完成了畢業(yè)設(shè)計。最后衷心感謝其他所有關(guān)心我、幫助我的老師、同學(xué)和朋友們。