迎面风速对空冷凝汽器换热效率和背压的影响

迎面风速对空冷凝汽器换热效率和背压的影响

(国电内蒙古东胜热电有限公司内蒙古鄂尔多斯017000)

摘要:建立330MW亚临界火力发电机组凝汽器端差和变背压的供电煤耗模型,分析迎面风速对机组发电效率和供电煤耗的影响规律,优化运行。结果表明加装导流板可提高迎面风速,加装横向风挡板可减少热风再循环,改善空冷岛换热。迎面风速大于设计值时,机组出力变化差值随负荷增加而单调增大,综合供电煤耗变化差值随负荷增加而单调降低。迎面风速小于设计值时,机组出力变化差值随负荷增加而单调降低,综合供电煤耗变化差值随负荷增加变化不大。随迎面风速增加,机组背压、机组出力、综合供电煤耗的变动边际效应逐渐变弱。

关键词:直接空冷凝汽器;空冷风机;背压;供电煤耗;迎面风速

1引言

燃煤火力发电站的直接空冷凝汽器(空冷岛)在严重缺水的三北地区得到了广泛的应用。但直接空冷机组背压受环境温度影响较大,远高于直接水冷机组的背压,导致机组发电效率较低。在夏季运行工况,内蒙古地区的环境温度最高达到36℃,空冷机组的实际背压会大于设计最大背压34kPa,超过40kPa,甚至逼近跳机值55kPa。空冷风机提供一定流量的空气,用以冷却空冷凝汽器,有必要分析迎面风速对空冷散热器的影响规律,合理优化迎面风速,降低机组背压和供电煤耗[1-4]。

本研究拟建立330MW亚临界火力发电机组空冷凝汽器端差和变背压的供电煤耗模型,分析迎面风速对空冷岛换热效率和机组发电效率的影响规律,优化运行,提高发电效率。本文的分析有助于了解空冷风机提供的冷却风和自然风的耦合作用,及对凝汽器散热和背压的影响规律,提高机组运行安全性和经济性。

2系统结构与迎面风耦合

图1示出单台机组的空冷凝汽器包括6排,每排5个冷却单元,共30个单元。每排3个单元为顺流,2个单元为逆流。每个单元配置一台功率76kW的空冷风机。汽轮机低压缸排汽经过乏汽分配管道进入空冷散热器翅片管束冷却,冷却后的凝结水进入凝结水管道。

空冷风机消耗功率提供的冷却风与自然风相互耦合,共同决定空冷散热器的迎面风速。加装导流板可提高迎面风速,加装横向风挡板可减少热风再循环,改善空冷岛换热。

随迎面风速增加,机组背压、机组出力、综合供电煤耗的变动边际效应逐渐变弱。

结论

本研究建立了火电机组空冷凝汽器端差和变背压的供电煤耗模型,分析迎面风速对空冷岛换热效率和机组发电效率的影响规律,降低背压和供电煤耗。

结果表明:

(1)加装导流板可提高迎面风速,加装横向风挡板可减少热风再循环,改善空冷岛换热。

(2)迎面风速大于设计值时,机组出力变化差值随负荷增加而单调增大,综合供电煤耗变化差值随负荷增加而单调降低。迎面风速小于设计值时,机组出力变化差值随负荷增加而单调降低,综合供电煤耗变化差值随负荷增加变化不大。

(3)随迎面风速增加,机组背压、机组出力、综合供电煤耗的变动边际效应逐渐变弱。

参考文献

[1]韩中合,杨昆,田松峰,王智.在线确定凝汽式汽轮机排汽焓的热力学方法[J].动力工程,2004,24(3):356-359,374.

[2]项连清,陈黎勇,李文,叶华浩,赵思嘉,赵俊杰.1000MW超超临界汽轮机整体效率与内效率实时计算模型[J].汽轮机技术,2017,59(2):97-100,155.

[3]罗立权,张继东,俞路军,温翔宇,王如良,赵俊杰.1000MW超超临界汽轮机排汽焓和冷端能量损失模型[J].热力透平,2016,45(4):294-298.

[4]赵俊杰,项连清,俞路军,刘静然,蒋和定,朱盈.1000MW超超临界机组热耗率和供电供热煤耗模型应用分析[J].能源工程,2016,(6):70-75.

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