1 汽轮机通流部分热力性能对热耗率影响 上海上电电力工程有限公司，汤涛、谭青、王伟敏、王吉翔、张彦琦、胡远涛 摘 要：本文以上海汽轮机厂 600MW 超临界汽轮机为研究对象，编制了汽轮机及热力系统变工况热力计算程序，分 析了额定工况及 75%工况下通流部分热力性能变化对热耗率的影响。 结果显示： 级组效率或缸效率变化与热耗率变化成线 性关系；级组承担功率越大、越靠近排汽端，则级组效率变化对热耗率的影响也越大；低压缸效率下降导致热耗率增量 最大，高压缸次之，中压缸最低。基于 ASME 缸效率与热耗率变化关系模型分析了各缸效率改变对热耗率的影响，其计算 结果与变工况热力计算基本一致，表明该数学模型具有很高计算精度，宜应用于工程计算。 关键字：汽轮机；级组效率；缸效率；热耗率 1 前言 随着我国用电需求不断增大，电煤供应日趋紧张，同时环保和碳减排形势不断发展，迫使燃煤电厂必须 挖掘节能潜力，提高机组的经济性和可靠性，以降低成本，提高竞争力。这对汽轮机通流部分改造和汽轮机 热经济性诊断技术提出了更高的要求。在汽轮机通流部分改造或汽轮机热经济性诊断中，常常需要确定出当 汽轮机某汽缸相对内效率或级组效率变化时，引起热耗率的变化值，以便预测通流部分改造的热经济效益或 确定运行中引起热耗率增大的原因及部位。因此，研究汽轮机通流部分性能改变对热耗率的影响日趋重要。 Alejandro Zaleta-Aguilar [1]陈述了发电厂系统内各部件的热力学特性概念，提出基于设备参考性能状态来 评估和诊断电厂部件的实际运行情况。Phillip J.Kearney 等人 [2]讨论了汽轮机不同大修方案及部件性能改 变对机组功率和热耗率的影响。朱宝田 [3]通过公式推导方法从理论上分析了汽轮机高中压缸相对内效率对整 机功率及热耗率的影响。李勇等人 [4]从汽轮机原理出发，推导出一种汽轮机各缸相对内效率变化对热耗率影 响的计算模型。 本文将基于热力系统变工况理论，对上海汽轮机厂 600MW 超临界汽轮机的各级组效率及缸效率变化对热 耗率的影响进行分析计算，并通过汽轮机各缸效率变化与热耗率关系的简化数学模型对结果进行验算。本文 得出的结论可以应用于今后的汽轮机通流部分改造或汽轮机热经济性诊断中，为更准确、方便地预测汽轮机 通流部分改造的热经济效益及诊断汽轮机热经济性提供理论依据。 2 研究对象 上海汽轮机厂引进美国 Westinghouse 技术生产的 N600-24.2/566/566 型汽轮机，为反动式、超临界、单 轴、三缸（高中压合缸） 、四排汽、一次中间再热凝汽式汽轮机。汽轮机配汽方式为喷嘴调节，来自调节阀的 蒸汽通过四个导汽管（两个在汽缸上部，两个在下部）进入高中压缸中部，然后通入四个喷嘴室。给水回热 系统为 3 高压加热器+1 除氧器+4 低压加热器， 除氧器为混合式， 其他均为表面式加热器， 疏水采用逐级自流。 额定给水温度 274.4℃，给水泵为小汽轮机驱动。本机组整个通流部分共 48 级，其中高压缸 I＋11 级，中压 缸 8 级，低压缸 2×2×7 级，除调节级为冲动式外，其余各级均为反动式。低压缸末级叶片高度为 905mm， 额定平均背压 0.00588MPa。低压缸第 7 级抽汽与第 8 级抽汽间加装湿汽捕水装置，疏水引入 8 号低压加热器 疏水出口。额定工况和 75%工况下机组划分及各个级组功率见表。根据机组型式与抽汽布置对汽轮机进行级 组划分，具体分配方案及额定工况和 75%工况下汽轮通流部分功率见表 1。