350MW級超臨界抽凝機型與NCB機型熱經濟性對比

沈衛國

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱 150046）

1 引言

超臨界凝氣式汽輪機，內效率高，出力大，是國內燃煤發電的主力機型，但凝氣式汽輪機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］。對于熱電聯產的抽背機卻可以很徹底地利用汽化潛熱，極大地提高熱能利用率，但目前主流抽背機容量較小，供熱能力有限［3］。哈汽開發的350MW超臨界NCB機組是同時具有抽背機高熱負荷供熱、高效利用熱能和高效發電先進機型［4］。

本文對某350MW級超臨界汽輪機抽凝機型與NCB機型進行熱平衡方案計算，考察了典型純凝與供熱工況下兩種機型的熱耗率。

2 NCB機型布置與計算程序簡介

常規煤電機組軸向布置順序為汽輪機高壓缸-中壓缸-低壓缸-電機，NCB機型軸向布置順序為電機-汽輪機中壓缸-高壓缸-低壓缸。所有計算均基于哈汽成熟的SSS（汽輪機汽封、熱力系統與通流）計算程序。

圖1 NCB汽輪機布置圖

3 結果分析

3.1 主要技術規范對比

圖1 熱電聯產機組額定抽凝工況熱平衡圖

圖2 NCB機組抽背工況熱平衡圖

表1 汽輪機主要技術規范對比

表2 熱平衡計算主要技術指標和結果對比

表1所示的是汽輪機主要技術規范。從表1中可見，兩種機型的基本設計參數相同，所以兩種機型的通流結構尺寸及輔助回熱系統是一樣的。

3.2 典型供熱熱平衡圖計算

圖1、圖2分別是熱電聯產機組額定抽凝工況熱平衡圖和NCB機組額定抽背工況熱平衡圖，工業抽汽以20℃水補到凝汽器，采暖抽汽疏水144℃補到除氧器，電機效率98.9%。

3.3 熱力計算結果匯總對比

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

4 結論

本文以哈汽某350MW級超臨界汽輪機抽凝機型與NCB機型為例進行熱經濟性對比，雖然NCB機型在純發電狀態時熱經濟性略低于抽凝機組，但是在供熱期，其熱經濟性大幅領先于常規的熱電聯產機組。對于冬季漫長寒冷且環境保護嚴峻的我國西北或東北地區，熱經濟性優良的NCB機組是非常有潛力的備選機型。

［1］王文群，祝海義，鞠鳳鳴，汪濤.超超臨界600MW汽輪機運行經濟性分析［J］.汽輪機技術，2009（3）：231-232.

［2］王仲奇.透平機械原理［M］.北京:機械工業出版社，1987.

［3］肖增弘，等.汽輪機設備及系統［M］.北京：中國電力出版社，2008.

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