沈衛(wèi)國(guó)

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150046）

1 引言

超臨界凝氣式汽輪機(jī)，內(nèi)效率高，出力大，是國(guó)內(nèi)燃煤發(fā)電的主力機(jī)型，但凝氣式汽輪機(jī)冷端損失是不可避免的，而且低壓缸排汽的汽化潛熱非常高［1，2］。對(duì)于熱電聯(lián)產(chǎn)的抽背機(jī)卻可以很徹底地利用汽化潛熱，極大地提高熱能利用率，但目前主流抽背機(jī)容量較小，供熱能力有限［3］。哈汽開(kāi)發(fā)的350MW超臨界NCB機(jī)組是同時(shí)具有抽背機(jī)高熱負(fù)荷供熱、高效利用熱能和高效發(fā)電先進(jìn)機(jī)型［4］。

本文對(duì)某350MW級(jí)超臨界汽輪機(jī)抽凝機(jī)型與NCB機(jī)型進(jìn)行熱平衡方案計(jì)算，考察了典型純凝與供熱工況下兩種機(jī)型的熱耗率。

2 NCB機(jī)型布置與計(jì)算程序簡(jiǎn)介

常規(guī)煤電機(jī)組軸向布置順序?yàn)槠啓C(jī)高壓缸-中壓缸-低壓缸-電機(jī)，NCB機(jī)型軸向布置順序?yàn)殡姍C(jī)-汽輪機(jī)中壓缸-高壓缸-低壓缸。所有計(jì)算均基于哈汽成熟的SSS（汽輪機(jī)汽封、熱力系統(tǒng)與通流）計(jì)算程序。

圖1 NCB汽輪機(jī)布置圖

3 結(jié)果分析

3.1 主要技術(shù)規(guī)范對(duì)比

圖1 熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組額定抽凝工況熱平衡圖

圖2 NCB機(jī)組抽背工況熱平衡圖

表1 汽輪機(jī)主要技術(shù)規(guī)范對(duì)比

表2 熱平衡計(jì)算主要技術(shù)指標(biāo)和結(jié)果對(duì)比

表1所示的是汽輪機(jī)主要技術(shù)規(guī)范。從表1中可見(jiàn)，兩種機(jī)型的基本設(shè)計(jì)參數(shù)相同，所以兩種機(jī)型的通流結(jié)構(gòu)尺寸及輔助回?zé)嵯到y(tǒng)是一樣的。

3.2 典型供熱熱平衡圖計(jì)算

圖1、圖2分別是熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組額定抽凝工況熱平衡圖和NCB機(jī)組額定抽背工況熱平衡圖，工業(yè)抽汽以20℃水補(bǔ)到凝汽器，采暖抽汽疏水144℃補(bǔ)到除氧器，電機(jī)效率98.9%。

3.3 熱力計(jì)算結(jié)果匯總對(duì)比

表2所示的是汽輪機(jī)典型工況熱平衡計(jì)算結(jié)果。從表2中可見(jiàn)，在純凝工況下，由于NCB機(jī)型機(jī)械損失及連通管管損更大，發(fā)電熱耗比抽凝機(jī)組高16.7J/（kW·h），但在供熱工況下，NCB機(jī)型的供熱能力超過(guò)抽凝機(jī)組187.7t/h，發(fā)電熱耗亦比抽凝機(jī)組大幅降低1494.8kJ/（kW·h）。

4 結(jié)論

本文以哈汽某350MW級(jí)超臨界汽輪機(jī)抽凝機(jī)型與NCB機(jī)型為例進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)性對(duì)比，雖然NCB機(jī)型在純發(fā)電狀態(tài)時(shí)熱經(jīng)濟(jì)性略低于抽凝機(jī)組，但是在供熱期，其熱經(jīng)濟(jì)性大幅領(lǐng)先于常規(guī)的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。對(duì)于冬季漫長(zhǎng)寒冷且環(huán)境保護(hù)嚴(yán)峻的我國(guó)西北或東北地區(qū)，熱經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良的NCB機(jī)組是非常有潛力的備選機(jī)型。

［1］王文群，祝海義，鞠鳳鳴，汪濤.超超臨界600MW汽輪機(jī)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析［J］.汽輪機(jī)技術(shù)，2009（3）：231-232.

［2］王仲奇.透平機(jī)械原理［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1987.

［3］肖增弘，等.汽輪機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2008.

［4］IEEE COMMTITEE REPORT.Header’s guide to subsynchronous resonance［J］.IEEE Trans on PWRS，1992（1）：150-156.（