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【摘 要】以某火电厂国产300MW机组为例，根据该机组性能试验数据，运用等效焓降法计算分析影响机组能耗的各项因素，为机组的经济性诊断提供依据。
【关键词】300MW 等效焓降法 能耗
一、前言
电厂机组热耗率、标准煤耗率的等性能指标，可通过汽轮机组的热力性能试验获得。电厂技改或运行调整均依据定量计算、分析影响机组经济性的各种因素，了解机组经济性能偏离应达指标的状况。等效焓降法进行热力系统的经济性诊断，在局部定量诊断时具有简便、准确的特点。此时运用等效焓降法对影响机组经济性的因素进行定量计算，分析原因，可为检修、技术改造提供参考依据。
二、机组抽汽回热系统及参数
某火电厂N300-16.7/537/537-2型亚临界汽轮机组，一次中间再热、双缸双排汽，高中压缸合缸布置， 中压缸排汽通过联通管流向低压缸， 排汽进入凝汽器。其汽轮机机组有两台50%容量的汽动给水泵。该机组的抽汽回热系统见图1。
表1注：①和②为混合式加热器，用进口水焓作为疏水焓；新蒸汽焓，冷再热焓，再热汽焓，再热器焓升；新蒸汽毛等效焓降，新蒸汽净等效焓降；循环吸热量，汽轮机装置效率。
三、机组性能试验的主要结果
为掌握机组在给定负荷下的经济指标，对机组主辅机和热力系统的运行经济性能进行分析，摸清其主要影响因素，进行了机组性能试验。
试验在热力系统隔离状态下进行，试验过程中机组基本状况良好，运行参数稳定，采集的所有压力进行了大气压力修正和水柱高差修正，试验的计算以凝结水流量为基准，对试验热耗率进行必要的修正，表2为机组在300MW试验负荷下的主要结果。
表2 机组100%THA工况试验计算结果
试验工况 单位 设计值 试验值
发电机功率 MW 300 299.86
主蒸汽压力 MPa 16.67 16.49
主蒸汽温度 ℃ 537 539.01
再热蒸汽压损 % 10 7.53
再热蒸汽温度 ℃ 537 539.36
给水温度 ℃ 273.6 273.21
排汽压力 kPa 6.50 6.91
测量给水流量 t/h 896.27 824.50
高压缸效率 % 86.80 81.94
中压缸效率 % 92.88 91.69
试验热耗率 kJ/ （kW·h） 7889.20 8089.75
第一类修正后的热耗率 kJ/ （kW·h） -- 8020.51
第二类修正后的热耗率 kJ/（ kW·h） -- 7997.66
四、机组经济性的诊断分析
汽轮机组在300MW负荷下，试验热耗率为8089.75 kJ/（kW·h），比设计值7889.20kJ/（kW·h）高200.55 kJ/（kW·h）。根据试验结果，结合等效焓降法计算数据，进一步分析影响机组经济性的因素，为机组以后运行、检修及改进提供相关依据。
（一）汽轮机本体部分
在300MW负荷时，高压缸效率实测计算值81.94%，比设计值86.8%低了4.86%，按照“等效焓降法”计算，高压缸效率每变化1%，影响热耗14.86kJ/（kW·h），则使热耗升高了72.22kJ/（kW·h）；中压缸效率实测计算值91.69%，比设计值92.88%低了1.19%，按照“等效焓降法”计算，中压缸效率每变化1%，影响热耗17.47kJ/（kW·h）计算，则使热耗升高了20.79kJ/（kW·h）。
通过试验工况计算，高压缸内缸前汽封漏入中压缸的冷却蒸汽量为10.43t/h，中压缸的实际运行效率为90.72%，比计算效率91.69%低了0.97%，使热耗升高16.95kJ/（kW·h）。
通过以上分析，高中压缸效率均低于设计，反映出机组通流部分动、静间隙值大于设计值，从本次试验中给水温度、凝结水温度高于设计可以间接反映这一问题；动静叶制造加工达不到设计也是该型机组普遍存在的问题。因此机组大修重点在汽封间隙调整上。
（二）过热器减温水流量
负荷为300MW时，过热器减温水流量为40.10t/h，经采用“等效焓降法”计算，按过热器减温水流量每变化1t/h使热耗升高0.3728 kJ/（kW·h）计算，机组热耗升高14.95kJ/（kW·h）。
厂家提供的原则性热力系统中，过热减温水系统布置在高加出口，流量为零，由于燃用煤种和煤质偏离设计要求较大，烟气量增大，造成过热蒸汽超温，不得不采用从高加前接减温水才能控制过热蒸汽温度，从而造成回热循环效率降低。建议在条件允许的情况下，尽可能燃用设计煤，或按实际燃用煤种进行技术改造，减少减温水用量，提高经济性。
（三）小汽机的耗汽量
负荷300MW时，小汽轮机实际用汽量为18.93t/h，比设计值16.85t/h 多2.08 t/h，按“等效焓降法”计算，造成热耗升高52.17 kJ/ （kW·h ）。
反映出汽动给水泵组效率较低，在排除真空造成影响的情况下，有必要确定对小汽机和给水泵进行大修，提高其经济性。
（四）汽水损失、锅炉排污
循环系统完全隔离、100%THA工况时，循环系统不明漏泄量为3.4t/h，导致热耗升高22.5 kJ/（kW·h）。原因是对外疏放水阀门不严，在锅炉侧可考虑对内、外漏阀门进行解体检修或更换；加强汽水品质监控，合理排放，减少工质、热质损失。
（五）运行参数偏离设计值
300MW负荷时，通过表2中的热力系统及参数修正热耗计算结果比较，仅主蒸汽压力低于额定，影响较小，但其中汽轮机排汽压力6.91kPa，比设计值6.50kPa高0.41kPa，按“等效焓降法”计算，使热耗增加42.67kJ/（kW·h）。此部分影响需结合真空严密性试验，进一步判断凝汽器冷却面脏污状况，安排清洗。
综合上面分析，将机组在300MW负荷时，实际运行状态下影响机组热耗的几项因素，绘制成机组实际运行热耗影响分布图，如图2所示。图中标出该机组在热力系统进行隔离状态下得到的热耗与设计值偏差的分布情况，运行参数中的汽轮机排汽压力、高中压缸效率、小汽轮机进汽流量等对机组热耗影响最大，这为机组大修、改造和经济运行提供了参考依据。
图2 机组热耗影响因素分布
五、结语
在上述的分析中，运用等效焓降法在局部定量诊断时具有简便、准确的特点，可快速诊断影响机组经济性的因素。同时可考虑从以下几方面挖掘该型机组的节能潜力，为同类型机组的节能工作提供参考。
（一）影响机组经济性的主要因素是高中压缸效率偏低，所以在下一个大修的解体检修中，对高压缸动、静叶及通流间隙应按设计要求调整。有条件时对动、静叶型线进行测绘，验证是否达到设计计算书所给定的指标。
（二）运行参数偏离设计值对机组热耗的影响以排汽压力为最大，需要进一步加强真空系统及凝汽器维护，以提高机组运行的经济性。
（三）本次试验在额定工况下进行，不能反映机组长期调峰运行时的经济指标，建议在适当的时间安排相关试验，必要时开展汽机配汽优化工作，使机组调峰运行也处于较为经济运行状态。
参考文献：
[1]翦天聪.汽轮机原理[M].北京：水利电力出版社，1992.
[2]严俊杰，刑秦安，林万超等.火电厂热力系统经济性诊断理论及应用[M].西安交通大学出版社，2000.
作者简介：
赵正红，（1977—），女，布依族，贵州贵阳人，硕士，讲师，研究方向 ：火电厂节能技术。
【关键词】300MW 等效焓降法 能耗
一、前言
电厂机组热耗率、标准煤耗率的等性能指标，可通过汽轮机组的热力性能试验获得。电厂技改或运行调整均依据定量计算、分析影响机组经济性的各种因素，了解机组经济性能偏离应达指标的状况。等效焓降法进行热力系统的经济性诊断，在局部定量诊断时具有简便、准确的特点。此时运用等效焓降法对影响机组经济性的因素进行定量计算，分析原因，可为检修、技术改造提供参考依据。
二、机组抽汽回热系统及参数
某火电厂N300-16.7/537/537-2型亚临界汽轮机组，一次中间再热、双缸双排汽，高中压缸合缸布置， 中压缸排汽通过联通管流向低压缸， 排汽进入凝汽器。其汽轮机机组有两台50%容量的汽动给水泵。该机组的抽汽回热系统见图1。
表1注：①和②为混合式加热器，用进口水焓作为疏水焓；新蒸汽焓，冷再热焓，再热汽焓，再热器焓升；新蒸汽毛等效焓降，新蒸汽净等效焓降；循环吸热量，汽轮机装置效率。
三、机组性能试验的主要结果
为掌握机组在给定负荷下的经济指标，对机组主辅机和热力系统的运行经济性能进行分析，摸清其主要影响因素，进行了机组性能试验。
试验在热力系统隔离状态下进行，试验过程中机组基本状况良好，运行参数稳定，采集的所有压力进行了大气压力修正和水柱高差修正，试验的计算以凝结水流量为基准，对试验热耗率进行必要的修正，表2为机组在300MW试验负荷下的主要结果。
表2 机组100%THA工况试验计算结果
试验工况 单位 设计值 试验值
发电机功率 MW 300 299.86
主蒸汽压力 MPa 16.67 16.49
主蒸汽温度 ℃ 537 539.01
再热蒸汽压损 % 10 7.53
再热蒸汽温度 ℃ 537 539.36
给水温度 ℃ 273.6 273.21
排汽压力 kPa 6.50 6.91
测量给水流量 t/h 896.27 824.50
高压缸效率 % 86.80 81.94
中压缸效率 % 92.88 91.69
试验热耗率 kJ/ （kW·h） 7889.20 8089.75
第一类修正后的热耗率 kJ/ （kW·h） -- 8020.51
第二类修正后的热耗率 kJ/（ kW·h） -- 7997.66
四、机组经济性的诊断分析
汽轮机组在300MW负荷下，试验热耗率为8089.75 kJ/（kW·h），比设计值7889.20kJ/（kW·h）高200.55 kJ/（kW·h）。根据试验结果，结合等效焓降法计算数据，进一步分析影响机组经济性的因素，为机组以后运行、检修及改进提供相关依据。
（一）汽轮机本体部分
在300MW负荷时，高压缸效率实测计算值81.94%，比设计值86.8%低了4.86%，按照“等效焓降法”计算，高压缸效率每变化1%，影响热耗14.86kJ/（kW·h），则使热耗升高了72.22kJ/（kW·h）；中压缸效率实测计算值91.69%，比设计值92.88%低了1.19%，按照“等效焓降法”计算，中压缸效率每变化1%，影响热耗17.47kJ/（kW·h）计算，则使热耗升高了20.79kJ/（kW·h）。
通过试验工况计算，高压缸内缸前汽封漏入中压缸的冷却蒸汽量为10.43t/h，中压缸的实际运行效率为90.72%，比计算效率91.69%低了0.97%，使热耗升高16.95kJ/（kW·h）。
通过以上分析，高中压缸效率均低于设计，反映出机组通流部分动、静间隙值大于设计值，从本次试验中给水温度、凝结水温度高于设计可以间接反映这一问题；动静叶制造加工达不到设计也是该型机组普遍存在的问题。因此机组大修重点在汽封间隙调整上。
（二）过热器减温水流量
负荷为300MW时，过热器减温水流量为40.10t/h，经采用“等效焓降法”计算，按过热器减温水流量每变化1t/h使热耗升高0.3728 kJ/（kW·h）计算，机组热耗升高14.95kJ/（kW·h）。
厂家提供的原则性热力系统中，过热减温水系统布置在高加出口，流量为零，由于燃用煤种和煤质偏离设计要求较大，烟气量增大，造成过热蒸汽超温，不得不采用从高加前接减温水才能控制过热蒸汽温度，从而造成回热循环效率降低。建议在条件允许的情况下，尽可能燃用设计煤，或按实际燃用煤种进行技术改造，减少减温水用量，提高经济性。
（三）小汽机的耗汽量
负荷300MW时，小汽轮机实际用汽量为18.93t/h，比设计值16.85t/h 多2.08 t/h，按“等效焓降法”计算，造成热耗升高52.17 kJ/ （kW·h ）。
反映出汽动给水泵组效率较低，在排除真空造成影响的情况下，有必要确定对小汽机和给水泵进行大修，提高其经济性。
（四）汽水损失、锅炉排污
循环系统完全隔离、100%THA工况时，循环系统不明漏泄量为3.4t/h，导致热耗升高22.5 kJ/（kW·h）。原因是对外疏放水阀门不严，在锅炉侧可考虑对内、外漏阀门进行解体检修或更换；加强汽水品质监控，合理排放，减少工质、热质损失。
（五）运行参数偏离设计值
300MW负荷时，通过表2中的热力系统及参数修正热耗计算结果比较，仅主蒸汽压力低于额定，影响较小，但其中汽轮机排汽压力6.91kPa，比设计值6.50kPa高0.41kPa，按“等效焓降法”计算，使热耗增加42.67kJ/（kW·h）。此部分影响需结合真空严密性试验，进一步判断凝汽器冷却面脏污状况，安排清洗。
综合上面分析，将机组在300MW负荷时，实际运行状态下影响机组热耗的几项因素，绘制成机组实际运行热耗影响分布图，如图2所示。图中标出该机组在热力系统进行隔离状态下得到的热耗与设计值偏差的分布情况，运行参数中的汽轮机排汽压力、高中压缸效率、小汽轮机进汽流量等对机组热耗影响最大，这为机组大修、改造和经济运行提供了参考依据。
图2 机组热耗影响因素分布
五、结语
在上述的分析中，运用等效焓降法在局部定量诊断时具有简便、准确的特点，可快速诊断影响机组经济性的因素。同时可考虑从以下几方面挖掘该型机组的节能潜力，为同类型机组的节能工作提供参考。
（一）影响机组经济性的主要因素是高中压缸效率偏低，所以在下一个大修的解体检修中，对高压缸动、静叶及通流间隙应按设计要求调整。有条件时对动、静叶型线进行测绘，验证是否达到设计计算书所给定的指标。
（二）运行参数偏离设计值对机组热耗的影响以排汽压力为最大，需要进一步加强真空系统及凝汽器维护，以提高机组运行的经济性。
（三）本次试验在额定工况下进行，不能反映机组长期调峰运行时的经济指标，建议在适当的时间安排相关试验，必要时开展汽机配汽优化工作，使机组调峰运行也处于较为经济运行状态。
参考文献：
[1]翦天聪.汽轮机原理[M].北京：水利电力出版社，1992.
[2]严俊杰，刑秦安，林万超等.火电厂热力系统经济性诊断理论及应用[M].西安交通大学出版社，2000.
作者简介：
赵正红，（1977—），女，布依族，贵州贵阳人，硕士，讲师，研究方向 ：火电厂节能技术。