汽輪機(jī)設(shè)計(jì)水溫與設(shè)計(jì)背壓的確定.doc

汽輪機(jī)設(shè)計(jì)水溫與設(shè)計(jì)背壓的確定一、 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是電廠中非常重要的輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，它的主要作用是讓汽輪機(jī)發(fā)電做功后的乏汽在凝汽器中冷凝成水，冷卻作用直接影響機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。1、 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的組成系統(tǒng)主要包括冷卻塔、循環(huán)水泵、凝汽器水側(cè)及相應(yīng)的連接管道。（附圖）2、 主要工作循環(huán)流程循環(huán)水在凝汽器內(nèi)冷卻乏汽-冷卻塔蒸發(fā)降溫-循環(huán)水泵-凝汽器二、 凝汽器內(nèi)熱交換原理1、 管側(cè)循環(huán)水溫升：t=q/C*mq-乏汽的汽化潛熱C-水的比熱m-冷卻水循環(huán)倍率（單位質(zhì)量的乏汽所需冷卻水質(zhì)量的倍數(shù)） 常規(guī)電廠中乏汽的汽化潛熱差別很小，水的比熱是定值，循環(huán)水溫升由循環(huán)倍率決定。一般來(lái)講，循環(huán)水溫升812，所對(duì)應(yīng)的循環(huán)倍率為7045倍。2、 汽側(cè) 乏汽凝結(jié)水溫：ts=t進(jìn) +t+tt進(jìn)-循環(huán)冷卻水進(jìn)口水溫t-循環(huán)水溫升t-凝汽器端差（HEI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不應(yīng)低于2.8，一般取34），端差越小，凝汽器面積越大。三、 冷卻塔內(nèi)熱交換冷卻塔內(nèi)水與空氣通過(guò)接觸傳熱和蒸發(fā)傳熱使水溫降低。接觸傳熱就是指水與空氣溫差傳熱；蒸發(fā)傳熱就是熱水吸熱蒸發(fā)，使水溫降低。循環(huán)冷卻水出塔水溫t出塔=t濕球+逼近値t濕球-大氣濕球溫度，同等焓値空氣狀態(tài)下，空氣中水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)的空氣溫度。逼近値-大氣濕球溫度與出塔水溫之間的溫度差，一般自然冷卻塔取48。與凝汽器端差概念相似，逼近値越小，冷卻塔的面積越大。四、 國(guó)內(nèi)規(guī)范對(duì)設(shè)計(jì)循環(huán)冷卻水溫和設(shè)計(jì)背壓的取值1、 氣候特點(diǎn)和冷卻水溫國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)處于亞熱帶大陸性氣候，四季分明，年溫差在4050之間，電廠冷卻水溫變化幅度也較大。 2、冷卻水設(shè)計(jì)水溫和冷卻倍率為保證工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性，水工設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T5339-2006中規(guī)定冷卻水設(shè)計(jì)水溫按照國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)規(guī)范宜取用年平均水溫并予以化整，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中水工工藝專業(yè)根據(jù)建廠地點(diǎn)多年氣象數(shù)據(jù)，得出年平均濕球溫度，經(jīng)冷端優(yōu)化程序，求得冷卻水設(shè)計(jì)水溫和相應(yīng)的冷卻倍率，此過(guò)程通常應(yīng)在項(xiàng)目可研階段完成，以便于汽輪機(jī)主設(shè)備招標(biāo)，在此階段，汽機(jī)專業(yè)應(yīng)先提出同類工程的TMCR工況凝汽量資料。國(guó)內(nèi)工程設(shè)計(jì)2、 汽機(jī)設(shè)計(jì)背壓的確定根據(jù)供水專業(yè)提出的冷卻水設(shè)計(jì)水溫，考慮凝汽器循環(huán)水溫升和端差及余量后，汽機(jī)專業(yè)可初定汽機(jī)設(shè)計(jì)背壓，并在主機(jī)規(guī)范書(shū)中體現(xiàn)，同時(shí)也提出凝汽器冷卻倍率的要求，最終在主機(jī)技術(shù)協(xié)議中確定。根據(jù)優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，汽機(jī)設(shè)計(jì)背壓對(duì)應(yīng)的排汽溫度與冷卻水設(shè)計(jì)水溫溫差在1115之間，一般可取13，即10循環(huán)水溫升加上3端差。3、 循環(huán)冷卻水最高計(jì)算溫度 在主機(jī)廠提供熱平衡圖后，初設(shè)階段熱機(jī)專業(yè)提出夏季工況TRL、最大連續(xù)出力工況TMCR的凝汽量資料，供水專業(yè)再進(jìn)行詳細(xì)優(yōu)化核算冷卻塔面積。在此過(guò)程中，為保證機(jī)組在全年最熱時(shí)期的滿發(fā)，還有一個(gè)冷卻水最高計(jì)算溫度的概念（一般為33），該値用于校核在汽機(jī)最高滿發(fā)背壓TRL工況（一般為11.8kPa）下冷卻水系統(tǒng)的能力，也就是說(shuō)供水專業(yè)要按多年夏季3個(gè)月內(nèi)的日平均氣溫下計(jì)算出塔水溫不高于汽機(jī)最高滿發(fā)背壓時(shí)對(duì)應(yīng)的冷卻水溫進(jìn)行校核。五、 國(guó)外工程設(shè)計(jì)背壓探討國(guó)外工程因地域氣候、設(shè)計(jì)體系等差異，在工程實(shí)踐中對(duì)有些概念的理解是不一致的，如果直接按翻譯成中文名詞，按國(guó)內(nèi)規(guī)范的解釋可能會(huì)造成誤解。1、 循環(huán)水出塔設(shè)計(jì)溫度與凝汽器設(shè)計(jì)冷卻水溫按照國(guó)內(nèi)規(guī)范，循環(huán)水出塔設(shè)計(jì)溫度與凝汽器設(shè)計(jì)冷卻水溫是同一概念。但國(guó)外如印度、印尼工程中，循環(huán)水出塔設(shè)計(jì)溫度是針對(duì)冷卻塔設(shè)計(jì)的，而凝汽器設(shè)計(jì)冷卻水溫則是針對(duì)汽輪機(jī)設(shè)計(jì)的，前者往往比凝汽器設(shè)計(jì)冷卻水溫略高。例1 :W工程合同在冷卻塔章節(jié)描述：設(shè)計(jì)環(huán)境濕球溫度28，逼近値5，那么循環(huán)水出塔設(shè)計(jì)溫度為33。合同在汽機(jī)章節(jié)中對(duì)凝汽器冷卻水設(shè)計(jì)溫度規(guī)定為32，按此與汽機(jī)廠確定汽機(jī)背壓為9kPa。 例2：蘇門達(dá)臘工程合同規(guī)定機(jī)力塔進(jìn)口空氣設(shè)計(jì)溫度為29，逼近値5，循環(huán)水出塔設(shè)計(jì)溫度為34。 合同汽機(jī)章節(jié)中原文規(guī)定背壓為9kPa，并指出與規(guī)定背壓相對(duì)應(yīng)的冷卻水設(shè)計(jì)水溫為32。2、國(guó)外工程設(shè)計(jì)背壓的確定 通常國(guó)際工程招標(biāo)文件應(yīng)明確汽機(jī)設(shè)計(jì)背壓以作為機(jī)組考核的重要依據(jù)，但近來(lái)國(guó)外某些工程也出現(xiàn)了需要投標(biāo)方自行確定設(shè)計(jì)背壓的情況應(yīng)該給予高度重視，在設(shè)計(jì)中嚴(yán)格按照合同或招標(biāo)文件中的氣象數(shù)據(jù)及邊界條件合理確定循環(huán)水出塔設(shè)計(jì)溫度，根據(jù)要求的循環(huán)水冷卻倍率和規(guī)定端差求出排汽