能源技术
传源南环境 18N31-727201K
可调自回热背压式汽轮机的开发研究
何珊卓郑炜
福建福州350003）
(福建省电力勘测设计院
摘要针对背压式汽轮机补给水加热耗汽量大及热负荷偏低时经济效益差的主要缺点，提出研制开发可调自回热背压式汽轮机及在热负荷不稳定的场合增设多功能小容量凝汽器等2项结构改进措施的建议。
关键调可调自回热背压式汽轮机凝汽器
经济性
中图分类号：P631
文献标识码：A
可调自回热背压式汽轮机
文章编号：1672-9064(2013)06-027-02
式汽轮机原则性热力系统示于图1、2、
今年国家调整了项目审批权限，其中背压机热电厂的审批将由省级能源主管部门负责，这对结合省内实际情况，大力发展背压机供热提供了有利条件。根据我国节能减排的要求，高、中压抽汽凝汽式机组将被限制使用并逐步淘汰，背压式机组将扩大应用已是势在必行。为了提高中压背压式机组的运行经济效益，6~12MW背压式机组已逐步推广采用次高压蒸汽参数。提高初参数，不仅可增加发电量.面且还能降低煤耗，取得显著经济效益，这已被人们所接受。但背压机存在的另一个间题却易被忽视，国内大量热电厂运行结果表明：背压机组补水率高达70%之多。将这些补水从10~15℃加热到锅炉给水温度，除利用背压排汽外，还需要占供汽量约 20~30%的低压蒸汽。但背压机本身无低压汽源，只能将 1.3MPa左右的排汽降压到0.6MPa和0.12MPa及以下使用。虽然节流前后焙值没变，从热平衡的观点出发没有能量损失（从量的方面来看），但由于能量等级降低，部分能量以（火无 wu)的形式出现，使系统总效能降低(从质的方面考虑），以致背压机用压力较高的背压汽回热所损失的可用能占发电量的12%左右。
针对这种情况，我们提出了可调自回热背压机设计方案。这种机型是在背压机的基础上，再增加4~9个低压级，其动静叶片均采用现有的型线，使背压降低到0.17MPa或 0.02MPa，使部分背压排汽作功后，再加热补水。这样可避免节流损失，并在同等热负荷下可增加12%发电量。其调节系统可满足转速可调（启动阶段按电负荷运行时）、供汽可调（按热负荷运行时)和自回热排汽可调(按补水量不同，补水温度不同和回水率不同进行调节），相同于已生产的抽汽背压式机组的调节系统。通过对B25-90/13、BI2—50/10、B6-50/10、B12-35/10、B6一35/10等背压机的改型研究，证明可调自回热背压式汽轮机在技术上可行，结构上合理，调节上可靠，具备完成技术设计的条件。
改型前后的技术经济比较表明：6MW及以上的机组，无论是高压、次高压、中压背压机，改型后均有良好经济效益。对于3MW的中压背压机，如果在将其改造成次高压机的同时，在其尾部增加几个低压级，背压分别降至0.17MPa或 0.02MPa，使部分排汽作功后再加热补水，这样不仅可避免节流损失，而且还可增加发电量。改型前后的可调自回热背压
3。
改型前后的热
经济性列于表1,表中标煤价按700元/ t，电价为0.45元/ kWh取值，年运行小时数为6500h。
计算对比结果表明，将次高压背压机改为可调机的年收益差是中压机改为可调机年收益差的30%~62%，面两者相比，可调机只需增加较少投资，所以，从运行经济性角度出发，3MW背压机改为可调机的方案是可行的，但对于蒸汽流量较小的3MW机组改为可调机的结构合理性及制造经济性等尚待进一步论证。
2多功能小容量凝汽器
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B3-50/10及B335/10背压式图
汽轮机的原则性热力系统图包
图2BZ3-50/10/1.75机组的热力系统图 N
2
图3
BZ350/10/0.2 及 BZ350/10/0.06 机组的原则性热力系统图
对于供热机组，不管是背压机还是抽背机都只适用于热负荷较稳定的场合，当热负荷波动时，只能压电运行，发电设备不能得到充分应用，使企业的经济效益大受影响。针对这种情况，我们设想将可调机的低压缸略加大一点，并加设一个多功能小容量的凝汽器。其构造如图4所示。采用凝汽器后的热力系统示于图5。
在额定热负荷工况下，排汽只加热补充水。当热负荷降低时，为了保证发电量，部分排汽由循环水冷却。这样虽然增加了一点冷源损失，但由于增加了低负荷时的发电量，充分
作者简介：何需，女，1984年率业于渐江大学热物理系热能动力专业，高级工程师，长期从事发电厂设计和三维研发工作。
2013.NO.6.
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