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蒸汽减温减压过程与余压发电 基础知识

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  • 发布时间:2016/11/2 5:10:00
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在工业流程中,大量存在锅炉产生的一次蒸汽通过减温减压装置变为符合工艺设备要求的二次蒸汽的情况 。减温减压装置由减压系统 、减温系统 、安全 保护装置及热力调节仪表组成 。一次蒸汽通过减压系统将压力减至设定压力 ,减温水经喷嘴喷射入蒸汽管道内 ,使减压后的一次蒸汽降温 , 变为二次蒸汽 。在该过程中存在压力能被大量浪费的情况,该压力能的利用主要通过背压式汽轮机部分或完全替代减温减压器来实现蒸汽压力能的阶梯利用。以下介绍有关的基础知识。

1.  能量平衡方程

忽略减温减压过程中热量损失 ,能量平衡方程为 :

hs, s qm , s, s = hs, p qm , s, p + hw qm , w

式中hs, s ———二次蒸汽比焓

qm , s, s ———二次蒸汽质量流量

hs, p ———一次蒸汽比焓

qm , s, p ———一次蒸汽质量流量

hw ———减温水比焓

qm , w ———减温水质量流量

质量平衡方程

qm , s, s = qm , s, p + qm , w

2.  减温水的流量计算。

在过热蒸汽减温过程中,主要遵循热焓平衡原理。“焓”是一个热的动态 量,它是物质内部能量和其体积与压力之积的和,即热容量。根据热焓平衡原理,减温水可以采用如下公式进行核算:

减温水量=((入口蒸汽焓-出口蒸汽焓)/(出口蒸汽焓-减温水焓))×入口蒸汽流量

3.  汽轮机的发电功率

蒸汽理想比焓降

Δh = hi - ho

式中   Δh———蒸汽理想比焓降 , kJ / kg

hi ———汽轮机进汽比焓

ho ———汽轮机排汽比焓

蒸汽有效比焓降

Δhe   =Δhηi

式中   Δhe ———蒸汽的有效比焓降 , kJ / kg

i ———汽轮机相对内效率

汽轮机实际排汽比焓

ho, r  = hi - Δhe

式中ho, r ———汽轮机实际排汽比焓

汽轮机组输出的电功率=蒸汽流量×有效比焓降×机械效率×发电机效率

4.  实践中遇到用背压式汽轮机替代或部分减温减压器进行压差发电的问题,首先,根据现有工厂的蒸汽平衡图,结合以上基础知识和汽机厂家给出的进出口参数重新计算改造后的蒸汽参数和减温水量;其次,重新绘制改造后的蒸汽平衡图。再次,统计汇总压差发电和节约的减温水量的综合效益。


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