350MW级超临界抽凝机型与NCB机型热经济性对比

沈卫国

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨 150046）

1 引言

超临界凝气式汽轮机，内效率高，出力大，是国内燃煤发电的主力机型，但凝气式汽轮机冷端损失是不可避免的，而且低压缸排汽的汽化潜热非常高［1，2］。对于热电联产的抽背机却可以很彻底地利用汽化潜热，极大地提高热能利用率，但目前主流抽背机容量较小，供热能力有限［3］。哈汽开发的350MW超临界NCB机组是同时具有抽背机高热负荷供热、高效利用热能和高效发电先进机型［4］。

本文对某350MW级超临界汽轮机抽凝机型与NCB机型进行热平衡方案计算，考察了典型纯凝与供热工况下两种机型的热耗率。

2 NCB机型布置与计算程序简介

常规煤电机组轴向布置顺序为汽轮机高压缸-中压缸-低压缸-电机，NCB机型轴向布置顺序为电机-汽轮机中压缸-高压缸-低压缸。所有计算均基于哈汽成熟的SSS（汽轮机汽封、热力系统与通流）计算程序。

图1 NCB汽轮机布置图

3 结果分析

3.1 主要技术规范对比

图1 热电联产机组额定抽凝工况热平衡图

图2 NCB机组抽背工况热平衡图

表1 汽轮机主要技术规范对比

表2 热平衡计算主要技术指标和结果对比

表1所示的是汽轮机主要技术规范。从表1中可见，两种机型的基本设计参数相同，所以两种机型的通流结构尺寸及辅助回热系统是一样的。

3.2 典型供热热平衡图计算

图1、图2分别是热电联产机组额定抽凝工况热平衡图和NCB机组额定抽背工况热平衡图，工业抽汽以20℃水补到凝汽器，采暖抽汽疏水144℃补到除氧器，电机效率98.9%。

3.3 热力计算结果汇总对比

表2所示的是汽轮机典型工况热平衡计算结果。从表2中可见，在纯凝工况下，由于NCB机型机械损失及连通管管损更大，发电热耗比抽凝机组高16.7J/（kW·h），但在供热工况下，NCB机型的供热能力超过抽凝机组187.7t/h，发电热耗亦比抽凝机组大幅降低1494.8kJ/（kW·h）。

4 结论

本文以哈汽某350MW级超临界汽轮机抽凝机型与NCB机型为例进行热经济性对比，虽然NCB机型在纯发电状态时热经济性略低于抽凝机组，但是在供热期，其热经济性大幅领先于常规的热电联产机组。对于冬季漫长寒冷且环境保护严峻的我国西北或东北地区，热经济性优良的NCB机组是非常有潜力的备选机型。

［1］王文群，祝海义，鞠凤鸣，汪涛.超超临界600MW汽轮机运行经济性分析［J］.汽轮机技术，2009（3）：231-232.

［2］王仲奇.透平机械原理［M］.北京:机械工业出版社，1987.

［3］肖增弘，等.汽轮机设备及系统［M］.北京：中国电力出版社，2008.

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