探究汽轮机设计背压优选对火电厂节能降耗的影响

2019 No.12

Operation And Maintenance运行与维护

Electric Power System Equipment电力系统装备

探究汽轮机设计背压优选对火电厂节能降耗的影响

李 虎，李 娟

（山东省热电设计院，山东济南 250000）

［摘 要］汽轮机设计背压的选择与整个发电机组的经济性和合理性直接相关。本文通过分析背压设计的重要性，提出了背压运行的节能影响因素。［关键词］汽轮机设计；背压优选；火电厂节能［中图分类号］TM621　　　　　［文献标志码］A　　　　　［文章编号］1001–523X（2019）12–0124–02

Exploring the Influence of Steam Turbine Design Back Pressure on

Energy Saving and Demolition of Thermal Power Plants

Li Hu，Li Juan

［Abstract］The choice of back pressure for steam turbine design is directly related to the economics and rationality of the entire generator set. By analyzing the importance of back pressure design, the energy saving factor of back pressure operation is proposed. The corresponding countermeasures for energy saving and consumption reduction are proposed. Turbine exhaust pressure is also known as back pressure, which is the absolute pressure after the final stage of the turbine.

［Keywords］steam turbine design; back pressure optimization; thermal power plant energy saving汽轮机排汽压力也称为背压。冷凝器压力是指在冷凝器壳体中第一排冷却管上方的300 mm蒸汽通道处保持的绝对静压。保持汽轮机的最佳背压是节约发电厂能量的有效措施之一。蒸汽轮机的最佳背压是指最大净功率下的背压。换句话说，具有降低的背压的涡轮功率与冷端系统的功耗之间的差异最大。涡轮背压的优化设计是选择涡轮和冷端设备的基础。1 汽轮机的冷端参数修改

汽轮机的蒸汽冷凝系统运行后进入冷凝器蒸汽室，然后用大量的循环冷却水进入冷凝器水室，蒸汽废气通过热交换冷凝成冷凝水，蒸汽得到处理后重新进入汽轮机。汽轮机的真空建立并保持在出口处。根据现场条件，机组的热特性和水质要求，以及冷凝器的结构和质量配置，还有相应的给排水设备，施工（结构）。这些装置和结构形成供水系统。如果是以汽轮机为主要研究对象的话则可以将供水系统直接认为是冷却系统，从热力学的角度对这一过程进行分析的话则供水系统和冷凝器共同作为整个体系的冷却来源。在这样的整个体系当中冷凝器作为冷却过程的核心所在，内部低压气缸完成冷凝的做功，外部则是供水系统作为冷端，这样一来通过调控热力学系统的参数和冷端运行过程中的一些参数就可以达到对其进行控制的效果。实际运行过程中，要调整汽轮机的效率的话可以通过对蒸汽系数以及冷端的背压数值进行调整来实现功率的改变，如果汽轮机的初始参数保持不变，则降低汽轮机的冷端参数（背压）可以改善汽轮机的理想蒸汽压降，减少冷源的损失，并提高循环的热效率。2 火电厂汽轮机损耗影响因素

汽轮机是重要的动力单元，汽缸是汽轮机的重要组成部分。气缸的作用是将涡轮机与空气分离，允许蒸汽在涡轮机中运行。因此，为了降低汽轮机的运行能耗，有必要提高气缸的运行效率。然而，由于种种原因，我国自制气缸设备仍存在一些缺陷，气缸工作效率值不能达到设计值。与国际先进水平相比，差距非常大。出于经济原因，大多数火力发电厂使用中国生产的气缸套设备，这导致火电厂汽轮机运行的高能耗。汽轮机受温度和压力的影响，工作效率和损失也会发生变化。如果涡轮机具有大的喷射量或高风量，则燃料供应不足并且温度将不满足要求。此时，加热器可能产生结垢，这进一步影响汽轮机的能量消耗并降低汽轮机的运行效率。如果水压值不符合要求，则会导致燃烧不足，增加蒸汽流量，从而降低蒸汽压力，从而影响汽轮机的运行效率。如果电网负荷发

生显着变化，峰值和谷值可能会发生变化。因此，通过反复调节涡轮机，汽轮机可以适应电力负荷的大的变化，但这将增加涡轮机的能量消耗。在节约能源和降低汽轮机消耗之前，应充分考虑并准确计算变换的成本和经济效益。在追求节能降耗的同时，也要注意转化成本。请记住，节能的最终成本是值得的。基于技术方面，它可以成功实现节能和钢球磨改造汽轮机。汽轮机改造成本低于采购成本。新型汽轮机，汽轮机和节能效果明显是节能钢球磨煤改造，更符合火灾。因此，火电厂中的蒸汽轮机的节能和消耗降低在经济上是可行的。3 汽轮机背压优选

冷端设备和系统参数的设计和选择与其他因素密不可分，但最重要的参数是涡轮背压设计。蒸汽轮机经济性的一个重要指标是它们的净热效率（HR）或蒸汽消耗率（SR），即每1 kW·h电能消耗的热量或蒸汽，统称为热经济性。在额定输出操作点处，确定涡轮机入口参数（蒸汽进入额定输出力的压力和温度，通常称为热端参数）。汽轮机的热经济背压主要体现在冷漠。在汽轮机容量设计中，汽轮机设计的背压值对应火力等级（煤），评估排汽蒸汽消耗水平，即额定热量（煤）消耗量和排放量。“设计”背压值确定。蒸汽消耗（额定）额定输出的固定值。（对于每个涡轮机制造商），单元操作参数的变化基于此并且在一定范围内变化。一般认为“设计背压，额定热耗（煤耗），额定输出，额定排气蒸汽消耗（额定蒸汽消耗）”实际上是设备的多维设计工作点，而冷端优化在外部工程现场。在这种条件下。在某些条件下，优化的最佳冷端设备配置可使设备在最佳条件下运行。换句话说，一方面，单位热耗最低，蒸汽消耗最低，输出最高。另一方面，最好的冷端设备的投资和运营成本是最经济的。对于具有一定容量，不同设计背压，不同多维工作点，不同热量和蒸汽消耗的设备。相应的锅炉配置和除灰系统设计也将随着热量和煤的消耗而变化。蒸汽轮机的蒸汽消耗是不同的，即使在矿井水中，低压缸类型，最终叶片长度，冷凝泵和蒸汽轮机给水泵也发生一系列变化。系统。与整个发电机组的经济性和合理性直接相关的一个重要参数是全局的。因此，汽轮背压的设计是冷端优化的重要部分。低背压设计，低额定热耗指标，但冷却设备投资和运行成本会增加，设计背压高，额定热耗指数高，但冷却设备投资，运营成本将降低，煤炭消耗，投资冷端设备和运行成本，其他设备，如“锅炉辅助，辅助，蒸汽和除灰系统，低于总体成本的运营成本是最佳的。

124丨电力系统装备 2019.12

电力系统装备

Electric Power System EquipmentOperation And Maintenance运行与维护

2019年第12期

2019 No.12

继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理措施探究

李伟东

（黑龙江安达供电公司，黑龙江安达 151400）

［摘 要］随着我国社会的发展和科技的进步，电力能源已经成为人们不可或缺的生活能源，传统的配电网已经不能满足人们日常生活的用电需求。因此，电网系统必行进行改革和创新，配电网必须实现自动化，为人们的基础生活用电做出保障。而继电保护与配电系统作为电力能源分配的主要设施，其自动化发展势在必行，从而提升配电网故障发生的预警能力和处理能力，降低故障发生造成的影响，使配电网得以正常运行，让整体电力系统的安全性得到保障。本文以继电保护与配电自动化配合的配电网故障为主要内容进行研究和分析，并提出相应的处理措施。

［关键词］继电保护；配电自动化；配合；故障处理［中图分类号］TM76　　　　　［文献标志码］A　　　　　［文章编号］1001–523X（2019）12–0125–02

Research on Fault Handling Measures of Distribution Network Coordinating

Relay Protection and Distribution Automation

Li Wei-dong

［Abstract］The power grid system must be reformed and innovated, and the distribution network must be automated to ensure people’s basic living electricity. As the main facilities for power distribution and distribution, relay protection and distribution systems are imperative for the development of automation, thus improving the early warning capability and processing capability of distribution network faults, reducing the impact of faults and enabling distribution. The network is functioning properly, ensuring the security of the overall power system. Then, the research and analysis of the distribution network faults with relay protection and distribution automation are taken as the main content, and corresponding treatment measures are proposed.

［Keywords］relay protection; distribution automation; coordination; fault handling电力系统故障的发生是不可避免的，其造成的后果极为严重，可能会致使整个电力系统陷入瘫痪状态，对人们的生

活造成一定的影响。配电网自动化的发展可以在一定程度上避免电力系统故障影响的扩大，保证配电网的安全性和稳定

4 背压优选的设计和冷端优化的设计

汽轮机设计背压优化和冷端优化不仅与低压缸的设计和选择有关，而且与冷凝器和水系统循环泵的配置，循环水管和结构的设计和选择有关。冷端优化设计用于特定操作条件下的单元操作。冷端参数包括背压式汽轮机冷凝器的平均面积和循环水冷却率，循环水泵，给排水管道的直径和其他可变参数，液压，热，经济的比较计算和背压优化设计和优化配置方案，以满足工程和经济条件，以确保汽轮冷端设备的安全运行。将经济设计条件，总设备投资，结构投资和系统运营成本转换为最低年度成本，以优化一般工厂的经济效益。大多数工程优化计算使用最小的年成本方法，该方法结合了投资和生产成本并结合了时间因素。每个项目的基础设施投资都考虑了综合因素，并转化为每年年底的生命周期结束。平等报销费用和年度运营费用构成了该计划的年度费用。每个计划的最低年度成本是经济上可取的选择。蒸汽轮机的设计背压对应于额定热耗（煤耗）和额定废气（蒸汽消耗）。单元运行过程中各种参数的变化包括回压，煤耗和蒸汽消耗。它将根据设计水平在一定范围内波动，从而形成单元的设备参数特征曲线。运行背压越高，相同发电输出的热量在任何运行条件下，通过降低背压和冷端系统的功耗来确保汽轮功率之间的差异是节能的关键。最大价值。汽轮背压的经济性与发电厂现场的外部冷端条件有关，并且最佳操作背压必须与外部冷端条件（气象条件）相匹配。在运行中，为了获得更多功率，温和增加，通常尽可能确保回流压力略低于背压设计，此操作略低于煤耗输出工况下的设计，因此，煤耗，充分利用冷站外部场地在电厂运行条件下获得较低的运行低压，冷

端系统的运行成本节能。目前，很容易发现电厂的运行背压略低于设计的背压，但很难实现冷端系统的长期维护。更传统和更简单的方法是在冬季业务单元操作模式中减少循环冷却水泵膨胀的数量。然而，更有效的方法是使用变频循环冷却水泵运行模式进行涡轮背压运行，发电输出和冷却水流量。联锁调节确保最佳操作背压，同时最大限度地减少冷却水流量。在网络电价不变的情况下，该方法还可以调整最大输出冷却水流量，以确保降低背压，减少煤耗。增加的涡轮功率与冷端系统的功耗之间的差异最大，从而最大程度地节省能量。由于循环冷却水泵一般配备高压电机，随着节能要求的提高，电站循环冷却水泵的高压变频应用将逐步实施。5 结语

汽轮机设计背压值的选择与整个发电机组的经济性和合理性直接相关。汽轮机的回流压力也是节能的重要参数。因此，应根据设计中的外部冷端条件优化涡轮机的设计背压，并在运行期间适当调整汽轮机的运行背压，发电和冷却水流量。分析影响退化的相关参数，降低汽轮功率与背压之间的差异，使冷端系统的功耗达到最大节能效果。

参考文献

[1] 郑卫东，李晓燕，熊志成.汽轮机滑压曲线优化方案比较与分析[J].浙江电力，2018，37（6）：44-45.[2] 杨金.背压式汽轮机运行中负荷波动原因分析及处理[J].中氮肥，2018（2）：73-74.[3] 邓宗华.背压式汽轮机转子-汽封摩碰故障分析和诊断[J].化工技术与开发，2018（3）：101-102.

2019.12 电力系统装备丨125