摘要：发电厂热经济性分析的重要组成部分就是汽轮机热经济性分析。对汽轮机通过热经济性能的诊断与分析，对机组运行和节能改造起到指导作用，这样使汽轮机运行热经济性有效提高。所以研究汽轮机运行热经济性诊断方法有着十分重要的意义。
关键词：热经济诊断；原理分析
汽轮机系统是由回热系统和本体以及各子系统来组成的热力系统。这个庞 大的热力系统里包含的许多互相依存的参数，在运行过程中一旦子元件或者是子系统的热经济性降低，都会造成汽轮机的运行经济性发生下降。所以说，汽轮机热经济性诊断最后目的是把汽轮机热经济性降低的部位和原因找出来，方便挖掘汽轮机的节能潜力，给维修或者是运行提供依据。
一、汽轮机运行热经济性诊断方法存在的问题
在现有的回热系统热经济性方法的分析中，回热做功比方法和等效抽汽法在对回热系统热经济性诊断时都受本体通流部分相对内效率的影响，也就是说它们都不会对汽轮机回热系统的运行经济性独立反应，所以说应用较少。循环函数法用实际的作为热经济性的评价指标，它不能够对回热系统热经济性单独反应，等效热降法变化的定量分析过程中，有着计算准确和简洁方便的特点，在当前的生产实践中取得广泛应用，但它还是存在一些缺陷。第一，在计算各个级的回热抽汽及新蒸汽等效热降需要已知汽轮机回热抽汽点的排汽焓值和焓值，但由于在实际中处于湿蒸汽区的排汽焓和抽汽焓没有办法进行准确测量。当误差存在时，就会造成等效热降法的分析结果产生相对比较大的误差。我们根据计算可以发现，当200MW机7#高压加热器端差与设计值相比较增2.4℃时，假如说排汽焓有着0.3%的误差，那么等效热降法所获得的汽轮机实际循环热效率误差达到大约1%。另外，在对热力系统某局部因素变化对经济性的影响进行分析时，等效热降法所采用的汽轮机实际循环热效率来作为热经济性的指标，它是汽轮机回热系统和通流部分的综合指标，对于汽轮机的运行经济状况综合分析具有意义。对电厂运行部门而言，汽轮机的运行热经济性要了解之外，还要对引起经济性降低的部位和原因进行分析，方便为设备改造或挖掘节能潜力提供一些依据。只是单纯按照实际循环热效率的变化情况，没办法分离出热力系统某因素变化对于汽轮机热力系统单独造成的影响，这样对分析引起汽轮机热力系统经济性降低的部位和原因不利。目前来说，汽轮机理想循环热效率大部分都被定义成蒸汽在锅炉中实际吸热量与汽轮机等熵膨胀过程中理想功率的比值。然而对于中间的再热机组，在汽轮机高压缸的相对内效率产生变化时，就一定会引起汽轮机高压缸排汽焓的变化，最终造成汽轮机理想循环热效率变化。也就是汽轮机理想循环热效率不单单是汽轮机热力系统运行经济状态的函数，相对内效率也会对其产生影响。很明显，理想循环热效率对于汽轮机热力系统运行经济状态是不能反映的。汽轮机的通流部分在热经济性诊断方法过程中，当量通流影响因素较多、面积计算复杂而且不便监测时，所以目前的应用相对较少。相对火用效率法、内效率法、与膨胀线夹角法在机理和本质上都是比较类似的，有着监测容易、计算简单等一些优点。但当前普遍使用的方法依然是基于汽轮机相对内效率来对通流部分热经济性评价，现在场中，汽轮机通流部分热经济性的评价指标很大一部分都是采用指示性 相对内效率，也就是焓降型相对内效率。然而焓降型与内效率的计算用到汽轮机排汽焓比较，计算过程比较复杂，测点多，计算精度不但降低，还不便于在线进行监测。
二、常规的汽轮机运行热经济性诊断方法
1、当汽轮机运行的热耗率大于其应达值时，定量判断是汽轮机焓降型相对内效率降低或者是指汽轮机理想循环热效率降低，以此来判断是汽轮机热力系统热经济性降低或是汽轮机通流部分热经济性降低。
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2、当汽轮机焓降型相对内效率降低，也就是汽轮机通流部分热经济性降低，再对是哪个缸的热经济性降低进行判断，在这个过程中，通过判断各缸的焓降型相对内效率实现。低压缸焓降型相对内效率计算都需要使用到排汽焓，排汽焓没有办法准确的测量，所以说低压缸效率的计算是根据质量平衡与能量平衡迭代来求出的排汽焓得出，所以说它的准确度受到很大影响。
3、当汽轮机理想循环热效率降低，也就是说汽轮机热力系统热经济性降低时，判断是根据下端差变化、上端差变化、门杆漏汽或是轴封变化以及一些其他变化中的那些部分变化所引起的，然后定量的进行计算里面的每个因素的变化对于汽轮机回热系统运行热经济性的影响。但根据研究我们发现，在进行第一步的时候就遇到了困难。现代大型汽轮机都使用了回热和再热来对系统的安全经济性提高，而采用了回热和再热之后，所反映汽轮机通流部分运行经济状况的汽轮机焓降相对内效率与反映热力系统运行经济性的理想循环热效率间存在着一定的耦合性，所以说两者之间的变化是相互影响的。就从这一点而言，这个诊断思路是有一定的问题的。
三、改进常规汽轮机运行热经济性诊断方法
对于常规诊断方法里所存在的一些缺点，对其进行改善，就是利用能独立反映热力系统的热经济性参数，也就是改进的理想循环热效率来代替之前的理想循环热效率，同时用功率型相对内效率代替焓降型相对内效率作为汽轮机通流部分的热经济性指标。改进后的汽轮机运行热经济性诊断方法的流程图如图1所示。
图1汽轮机运行热经济性诊断原理图
图1 汽轮机运行热经济性诊断原理图
四、改进的汽轮机热经济性诊断原理及分析
从图1中我们能够看出新的汽轮机运行热经济性诊断方法步骤：1、当汽轮机运行的热耗率比其应达值大时，定量判断是汽轮机功率型相对汽轮机改进的理想循环热效率降低或是内效率降低，由此进行判断。2、当汽轮机功率型相对内效率降低，也就是汽轮机通流部分的热经济性降低时，再对是哪一个缸的热经济性降低进行判断，在这个过程中，通过对各缸的功率型判断相对内效率实现。中、高压缸的功率型对于内效率能够准确的得到，然而低压缸的理想功率能够准确的进行计算而得到，低压缸的实际功率能够由整机实际功率减去中、高压缸实际功率来得到，所以这个时候的低压缸功率型对内效率计算就可以避开排汽焓的求解，直接就可以得到。3、当汽轮机改进的理想循环热效率降低，也就是汽轮机热力系统热经济性降低时，判断是上端差发生变化还是下端差发生变化或是轴封及门杆漏汽变化以及一些其它变化，然后在进行详细定量，计算出其中的每一个因素的变化造成的回热系统热经济性变化。
结语：汽轮机和热系统都是电厂热力系统中的一个重要组成部分，它的经济性与安全性对到电厂的安全经济性产生直接的影响，所以提高汽轮机组的热经济性，对于发电厂热经济性的提高有非常大的意义。汽轮机组的运行经济性是由汽轮机本体通流部分与汽轮机回热系统来共同决定的，它们之中任何的子系统或者是部位的热经济性降低都会造成汽轮机运行经济性的降低。对汽轮机的热经济性进行全面评价，并对热经济性降低的原因分析，寻求更好的节能方案，对机组运行管理水平提高，都对提高机组运行热经济性有利。因此研究有效的、合理的热经济性诊断方法，对于系统经济性的提高有着重要意义。
参考文献：
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[4]周猛．大型火电机组热经济性在线监测与诊断：[硕士学位论文]．北京：华北电力大学，2004．
论文作者:欧阳喜
论文发表刊物:《基层建设》2016年13期
论文发表时间:2016/9/27
标签：汽轮机论文; 经济论文; 热效率论文; 通流论文; 系统论文; 效率论文; 热力论文; 《基层建设》2016年13期论文;