系统分析在火电厂热效率提高中的应用

发表时间:2020/11/20   来源:《科学与技术》2020年第20期   作者:龚仁杰
[导读] 为了提高火力发电厂的性能,必须采用性能监控和热效率提高。
        龚仁杰
        大连泰山热电有限公司

        摘要:为了提高火力发电厂的性能,必须采用性能监控和热效率提高。为了提高效率,工程师必须知道热量输入,燃料质量,燃料分析和kW额定功率,才能确定实际的热量率。在计算并了解了实际的热量率之后,必须确定并了解损失。在火力发电厂中的工程师和员工之间的良好沟通和团队合作是成功的。

        关键词:火力发电厂  系统分析  热效率

一、介绍
        实际上,热量率是以Btu / kWh(KJ / kWh)为单位定义的,仅是输入到系统中的热量除以系统产生的功率。热量率的计算可以使本文了解火力发电厂的状态,并帮助工程师找出火力发电厂热量率下降的原因,以便在设备进行验收测试时达到更好的记录。是全新的,火力发电厂运行在最佳状态。因此,这种热火力发电厂率值是现实的。火力发电厂的整体效率是某些因素(主要是炉子效率)的支流。否则,还有地方要注意,对于在火力发电厂的构成中非常重要的设备-涡轮机和交流发电机,它们各自效率的降低几乎不会长期以可观的方式发生,这是有原因的某些器官的老化情况,例如高利发电机绝缘层等
        本文的目的是分析火力发电厂的不同损耗,因此要植入解决方案以便及时采取行动并提高其效率。适当的性能参数可以使性能工程师立即纠正性能,或估算何时进行纠正将具有成本效益。实际上,性能参数可以衡量火力发电厂的发电水平。首先,本文介绍火力发电厂的功能。其次,本文介绍了锅炉和汽轮机的效率。最后一部分提出了有关火力发电厂热速率改善分析的优点和不便之处的结论。

二、火力发电厂的功能
        火力发电厂是原动机由蒸汽驱动的发电厂。水被加热,变成蒸汽,并使驱动发电机的蒸汽轮机旋转。蒸汽通过涡轮后,蒸汽在冷凝器中冷凝。火力发电厂设计的最大变化是由于燃料来源不同。有些人喜欢使能源中心,因为这些设施转换热能的形式转化成电能。在火力发电厂中,机械动力由热机产生,该热机通常将热能从燃料燃烧转换为旋转能。大多数火力发电厂都会产生蒸汽,有时也称为蒸汽发电厂。火力发电厂按燃料类型和安装的原动机类型分类。
        传统火力发电厂的电效率(被视为在工厂母线处产生的可出售能量与所消耗燃料的热值相比)通常具有33%至48%的效率,这是因为所有热机均受热力学定律的限制。其余的能量必须以热的形式离开工厂。由于设备的效率从根本上受到涡轮机输入和输出处的蒸汽绝对温度之比的限制,因此要提高效率,就需要使用更高的温度,因此需要使用更高压力的蒸汽。过热的蒸汽使涡轮的高压转子(高压)旋转,并松弛到涡轮的高压体出口,因此蒸汽在炉中再次回到540°,然后被送回然后将MP体(中压)压至涡轮的BP体(低压)。
        在这些步骤中,将热能转化为涡轮机上的可用机械能。因此,该机械能将被传递到交流发电机,该交流发电机是交流发电机,以产生电能为目标。冷凝后,由于抽水泵将水输送到BP站中,逐步进行加热,然后再通过食物泵将其送回熔炉。为了使水变暖,其目的是增加炉子的输出并避免其隔板上的所有热约束。并且该水站由一定数量的交叉点组成,这些交叉点在涡轮机三个主体的蒸汽中得到营养。最后,由于蒸汽和水在闭合回路中循环,因此循环无限期地重复。
        在此循环中,水回收锅炉中的热能,并在滞留在涡轮机中时将其恢复为涡轮机转子的机械能。涡轮机的转子被利用到交流发电机励磁的转子上,涡轮机的机械能被转换成交流发电机中的电能。涡轮机利用涡轮机的主要优点构成了一次演变:质量动力和提高的体积动力;通过缓和地板。的确,蒸汽轮机是具有外部燃烧的热力电动机,其根据热力学循环克劳修斯-朗肯的作用而工作。该循环的特征在于状态变化会影响作为水蒸汽的电机流体。
2.1锅炉配件




?燃烧室:它构成了在水循环内部连续的管状束的围墙。在该燃烧室中,通过混合“空气燃料”的燃烧将化学能转化为热能。这种热能释放出一定量的热量,这些热量将在一定温度和非常确定的压力下传递到水中,产生水蒸汽。
?省煤器:其作用是回收燃烧气体中残留的一部分卡路里,以提高给水温度,这将有效提高设备的热输出并提高储层金属的热约束抑制能力。 。
?锅炉球:到节煤器的出口,进料水向上流向位于锅炉上方的水箱,该水箱被称为锅炉的球,该水箱构成了金属薄板的围壁,其中,进料的液相和相蒸汽水。
?过热器:它是由管状束构成的热量的交叉点,这些束直接保留了燃烧气体。因此顺应了燃烧室中最高的温度。来自球的蒸汽潮湿。因此,它通过加热器的管,在管中温度升高到相对恒定的压力。蒸汽在涡轮机的高压体中经历第一个棘爪之后,蒸汽返回蒸汽发生器,并进入一个称为温度330°C的主再热器的交叉口,然后穿过温度为540°C的最终再热器,然后将其发送到涡轮机的中压体。蒸汽进入涡轮机的低压体内,到达中压出口。
?燃烧器:燃烧器是点燃天然气燃料油的最重要组成部分。燃烧器的作用是在足以维持燃烧并提供必要的空气混合物的温度范围内产生着火区域。锅炉包括七个楼层,每个楼层配有四个燃烧器。

2.2。汽轮机
        一种涡轮机由一在其上固定的黎明和的固定偏转器的结构的盖构成的定子树的构成的转子的,根据本发明的轴向俯视[通常被组织的两个部分。涡轮机由分段进气口和朝向冷凝器发散的受控排气组成。固定导流板的功能是在形成喷嘴网的同时确保所有或一个棘爪,并修改前一层流出的退出方向。蒸汽轮机由一层或多层组成,确保每两个功能:对应于势能转化为动能的蒸汽止动装置;动能通过机器的转动偶数将动能转换成机器的旋转偶。
        蒸汽轮机通常在同一机器中分为两大类:涡轮机动作,只在固定的摆布上活动。它们非常适合于强力地板,并且更适合借记规定。建筑更昂贵,并且用于一楼。喷气推进式涡轮机,其中棘爪分布在固定式和移动式推进器之间。反应程度由止推销之间的齿形分布来定义。它们更适合于低音压力地板,而且成本较低。涡轮机的实现需要使用高度结合的钢(Cr-Ni-Va)来抵抗热,机械约束(离心力)和化学腐蚀(蒸汽腐蚀)。前两个约束限制了直径,因此限制了最后一层的有效借记。因此,除了一米长的曙光已经提出了严重的实现问题。此外,速度的径向异质强加黎明的可变影响其存在,则左形状,其加工是复杂的。
        蒸汽涡轮机的主要优点是外燃发动机。因此,所有燃料(天然气,燃料油,煤炭,残留物,地热能)都可以供应蒸汽。效率可以达到一定的提高值,并减少工作费用(燃气轮机的单位能耗为2300 kcal / kWh和3400 kcal / kWh)。设施的成本和复杂性最常留给高架电力设施使用。但是在特定情况下,电动机和燃气轮机的适应性最好低于10兆瓦以下。

三、锅炉和汽轮机效率计算
3.1 锅炉效率计算
会降低锅炉效率的多种因素中,有一个地方值得一提:
?违反法规后燃烧不良
?使用的燃料质量差

?加热不足的废燃料
?水和蒸汽的飞行
?空中飞行(贵重)
?扩大锅炉
?空气加热装置的扩大
3.2 汽轮机效率计算
        用差焓法计算涡轮机的效率对于评估涡轮机体内蒸汽过程的清洁度非常有用。过热蒸汽的最终焓,对于进入的膨胀各向同性(S =常数),直到HP涡轮机退出之前,蒸汽都已过热。另外,指示的热力学损失出现在机器中,主要是由于摩擦机械着陆装置和飞机而引起的外部能量损失。涡轮机的效率必须考虑这些损失。

四、分析方法

        有许多方法用于增强对信息系统(IS)计划和需求分析的参与。本文在这里回顾一些方法,因为本文认为它们可以充分代表所使用的一般方法。这些方法包括Delphi,焦点小组,SADT(结构化分析设计技术),多准则决策(MCDM),全面质量管理(TQM)和OOPP方法(面向目标的项目计划)。Delphi方法的目的是从多位专家那里获取和汇总知识,以便参与者可以找到解决问题的共识解决方案。第二种不同的方法是焦点小组(或焦点小组访谈)。这种方法依赖于团队或团队的动力来产生尽可能多的想法。市场研究人员数十年来一直使用焦点小组来了解客户产品的偏好。MCDM认为需求收集和分析是一个需要个人访谈的问题。使用MCDM的分析师主要侧重于分析收集到的数据以揭示用户的需求,而不是解决或解决歧义。目的是为价值和目标冲突的问题找到最佳解决方案,其中将问题建模为一组需要优化的定量值。TQM是一种将客户包括在开发过程中以提高产品质量的方法。在TQM项目中,可以使用QFD来收集满足客户需求的数据,即确定需求。SADT方法代表尝试将焦点小组的概念专门应用于信息系统规划,从利益相关者或组织团队的小组中获取数据的尝试。他们的特点是他们为小组成员使用预定角色,并使用图形化结构图。SADT可以捕获建议的系统功能以及这些功能之间的数据流。

五、总结
        在这一部分中,本文介绍了火力发电厂系统分析的结果,其目的是确定火力发电厂热量率降低的可能原因。实际上,这些具体目标是:确定锅炉损失;确定冷凝水/固件系统损失;确定循环水系统损失;确定涡轮损失;确定蒸汽条件损失;确定电气辅助损耗;确定蒸汽辅助损失;确定燃油处理损失;确定热损失;确定了循环隔离损耗。
        

        参考文献
        
[1]华培新.火力发电厂提高热效率的措施[J].华北电力技术,1982(03):40-43.
[2]刘希浩. 一种提高火电厂全厂热效率的生产工艺[P]. 山东省:CN111287812A,2020-06-16.
[3]闫瑞东.火电厂锅炉热效率提高的途径[J].内蒙古石油化工,2012,38(22):49-50.
[4]肖建斌,王兴涛,马增浩,宫恩蒙,刘小强. 一种提高火电厂发电机组循环热效率的方法及真空泵系统[P]. 陕西省:CN109827446A,2019-05-31.
[5]余桥林.火电厂如何提高锅炉热效率[J].四川水泥,2017(09):23.

龚仁杰,1987.12.28,男,汉,湖南汉寿,本科,工程师,研究方向:热能与动力
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