再热蒸汽温度变化对核电汽轮机运行经济性的影响

再热蒸汽温度变化对核电汽轮机运行经济性的影响

范继勋田培民

（福建福清核电有限公司福建福清350318）

摘要：在核电厂运行当中，核电汽轮机是一项重点设备类型，同时在运行当中也具有着较多的影响因素。在本文中，将就再热蒸汽温度变化对核电汽轮机运行经济性的影响进行一定的研究。

关键词：再热蒸汽温度变化；核电汽轮机；运行经济性；影响

1引言

在核电机组运行当中，在保证运行安全的基础上强调运行经济性可以说是重点问题，可以说，在汽轮机现阶段运行当中，如何最大程度实现其运行经济性的提升，则受到了设备运行以及设计部门的普遍重视。在汽轮机运行当中，其通常处于湿蒸汽区，目前，已经有专业人员积极开展了新测量方式的研究，即通过对其相对内效率的测量评价核电汽轮机通流部分的运行经济性。也有研究对汽轮机初、终参数变化对汽轮机经济性的影响进行了分析，在对再热蒸汽压力对高低压缸排汽湿度影响进行研究的基础上获得了确定其最佳再热蒸汽压力的方式。在现阶段工作开展当中，虽然汽轮机以及二回路系统运行经济性受到了更多运行以及研究人员的重视，但在温度变化以及同汽轮机经济性之间联系的影响还相对较少。同时，因核电机组自身特点的存在，也使得传统对火电机组汽轮机运行经济性的计算方式不能够直接应用在核电汽轮机当中，对此，即需要能够对该项工作引起重视，做好计算方式的研究。

2再热温度降低原因

对于具有两级再热核电机组而言，汽轮机高压缸排汽在经过汽水分离器之后，则将陆续进入到1、2级再热器当中，在实现对过热蒸汽转变之后进入到低压缸。在该过程当中，由分离器分离完成的水则将进入到回热加热器当中，而经过两级再热器蒸汽则为汽轮机蒸汽发生器蒸汽以及高压缸抽汽，再热器疏水也将进入到会热加热器当中。在理想运行状态下，在不同再热器当中，其加热蒸汽侧位置则将具有着相同的压力，在饱和温度下，加热蒸汽也将逐渐凝结。在该过程中，当再热器传热面积以及加热蒸汽流量不断增加的情况，且同时管壁传热热阻为一个小值，那么被加热蒸汽出口温度则需要同加热蒸汽饱和温度相同。而在实际工作当中，因再热器传热面积以及加热蒸汽流量两者都较为有限，且在传热管壁当中一定热阻的存在，则使得再热器当中疏水温度同再热器出口加热蒸汽温度值相比要高。由此可知，二级再热器出口位置的蒸汽温度可以由下式表示：

trh=ts2-δt

在上式当中，trh所代表的值为再热蒸汽温度，即为再热器被加热蒸汽出口温度，ts2代表的值为再热器当中蒸汽压力的对应饱和温度，δt即为加热蒸汽侧饱和温度以及同被加热蒸汽温度两者间的温度值差。从该式可以了解到，当再热器传热面积、传热热阻以及加热蒸汽流量值不变时，δt值将直接对trh产生影响；第一，再热器蒸汽压力对trh的影响。在汽轮机运行当中，其发生器出口蒸汽压力下降、或者再热器整体在经过调节阀具有较大节流损失时，其加热侧压力则将随之降低，且具有更低的对应饱和水温度。而当再热器端差保持恒定的情况下，也将再一次降低再热蒸汽温度；第二，再热器端差对再热蒸汽温度影响。在汽轮机运行一定时间之后，再热器表面则将出现一定的结垢现象，在降低换热表面导热系数得情况下增加再热器端差，并因此降低再热蒸汽温度。

3再热蒸汽温度与热耗率

在对再热蒸汽温度变化对汽轮机运行经济性影响进行确定时，具有理论以及试验这两种方式。从理论层面分析，通过试验方式对两者间关系进行确定是一种可靠性较强的方式，也能够获得符合实际的结果。而事实上，因允许再热蒸汽温度自身所具有的变化范围并不大，且在具体试验当中很难做好其余运行参数的控制、使其保持恒定，则很可能因此导致误差问题的发生。在该种情况下，即需要通过理论方式进行计算。在本研究当中，将以理论计算分析方式的应用进行分析，以此实现热耗率变化值的确定。

3.1温度变化对相对内效率的影响

对于核电汽轮机低压缸来说，其同火电低压缸相比，无论在运行参数还是结构方面并不存在较大的差别。对此，本研究将根据下图对两者间的联系进行确定：

当蒸汽在汽轮机当中膨胀，且发生器出口新蒸汽参数、流量等保持恒定时，在对tth进行选择之后，即能够对汽轮机在高低压缸当中蒸汽的膨胀热力过程线进行获得。而通过膨胀压力过程线同热抽气压力的交点，即能够对抽汽点焓值进行获得。并在经过系统当中不同加热器计算之后对对应的回热抽气量获得。同时，因给水泵能量平衡情况的存在，也能够以此获得其用汽量值，以此对汽轮机、高压缸的排汽量获得。根据以上公式可以了解到，是在汽轮机处于等熵膨胀状态下获取汽轮机ηt。。在一定条件，再热后蒸汽参数、凝汽器压力、新蒸汽参数与抽汽压力的值则同分离再热器以及回热系统的运行状态具有直接的关联，而同汽轮机设备自身运行经济性间则不存在直接关系。同时，汽轮机ηoi则同其自身的运行经济性具有直接关联，由此可以了解，两者间具有着相互独立的关系。

5结束语

汽轮机是核电厂运行当中的重要组成部分。在上文中，我们对再热蒸汽温度变化对核电汽轮机运行经济性的影响进行了一定的研究。通过该内容的研究，对未来汽轮机运行工作的开展具有较好的指导意义。

参考文献：

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