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东北电力技术
2011年第9期
600MW汽轮机双背压运行的热经济性分析
ThermalEconomyAnalysisof600MWSteamTurbinewithDual-pressureOperation
林琦，徐升2
（1.华北电力大学，河北保定071003；2.大唐岛沙山发电有限责任公司，浙江宁波315722）
摘要：以某电厂600MW双背压凝汽式汽轮机组为研究对象，采用分析其相对于单背压凝汽式汽轮机组功率增量变化的方法，分析了不同运行工况下循环水人口温度对双背压汽轮机组经济性的影响。结果显示：双背压机组在环境温度较低时，经济性不如单背压机组，故不能做到全年均高效运行。因此，循环水温低于临界值时，双背压凝汽器可通过改变循环水系
统切换至单背压凝汽器运行状态，以提高机组的经济性和安全性。关键调：双背压；循环水系统；单背压；经济性；临界值
[中图分类号］TK212.*4；TK262
［文献标志码】B［文章编号］1004-7913（2011）09-0040-04
600MW汽轮机组采用的凝汽器按背压分为单背压和双背压2种，分别对应不同的循环水系统。
双背压凝汽器是在原单背压凝汽器的基础上发展起来的一种新型凝汽器，在一定条件下，可以提高凝汽器的真空或减少凝汽器的面积和循环水量") 因此得到了广泛的关注和应用。目前，在国外大功率机组中，20%~30%的机组采用双背压凝汽器，我国也运行了数台双背压凝汽器。双背压汽轮机组运行时，凝汽器蒸汽负荷、循环水温度、冷却倍率会随着机组负荷或季节的变化而偏离设计工况，尤其在冬季，由于低压凝汽器人口循环水温过低，致使低压凝汽器达到或低于极限背压，从而产生较大的凝结水过冷度。此外，由于汽轮机末级偏离设计工况较多，致使其相对内效率改变，从而影响机组的热经济性，有时还会影响机组的安全性("]。为此，文中分析了双背压凝汽器变工况的热经济性，并与单背压凝汽器进行了比较，为双背压机组的优
化运行提供了一定的参考。 1
凝汽器背压与机组功率的关系
对于凝汽式汽轮机，当其凝汽设备运行状况及工作条件改变时，会引起汽轮机背压的改变，从而引起汽轮机功率的变化。根据实验结果，每台汽轮机都有相应的反映背压、功率变化关系的通用曲线(3-4)，如图1所示。图中的AB线段为汽流未达到临界状态时的工况，随着背压的降低，功率的增加，AB段几乎成直线，其中B点为汽流达到临界状态时的点。BC段为背压再降低时的工况，此时汽道斜切部分发生膨胀，汽流偏转，功率缓慢增
万方数据
[ ·) 9d9
20-16-12
0
0.100, 2
70.4 0.5 0.6 0.7 .8 0.9 P, /G[X 10-* MPa/ (t + h ")]
图1汽轮机通用曲线
加。事实上，随着背压的不断降低，排汽比容不断增大，而末级排汽面积不变，因此末级余速损失也将逐步增加，当余速损失的增量等于由于背压下降而增加的有效熔降时，蒸汽达到极限膨胀，曲线到达了C，称为凝汽器的极限背压(5)。CD段为末级动叶斜切部分膨胀结束时的工况，此时背压继续降低，功率将不再增加，反而有所减少，而余速损失的增加大于焰降的增加，凝结水温的降低使第一级低压加热器抽汽量增加，因此汽轮机的总功率减小。
2双背压凝汽器运行的现状分析 2.1凝汽器压力的计算模型
凝汽器正常运行时，其压力可由其对应的蒸汽饱和温度来确定。由经验公式[6-7]可得凝汽器压
力为
P, =0. 009 81 x 1++"1='
(5,+100)7.4
(1)
57.66
(2)
对于低压凝汽器，其相应的蒸汽饱和温度为