摘 要：分析了CC12汽轮机低真空供热对汽轮机电功率、凝汽器真空等的影响，并对该汽轮机低真空供热的效益进行了计算及分析。通过汽轮机的实际运行，表明计算分析结果是正确的。

关键词：汽轮机；凝汽器；低真空供热

在常规的凝汽式火力发电厂中，汽轮机排汽在凝汽器中被冷却而凝结成水，同时冷却水被加热，其热量散发在大气或河流中，从而产生汽轮机的冷源损失。这种冷源损失是造成火电厂循环热效率低的一个主要原因。

1 汽轮机的发展阶段

为了减小汽轮机的冷源损失，在汽轮机的发展过程中经历了以下几个阶段：

1.1 回热抽汽

采用回热抽汽就是利用一部分做过功的蒸汽来加热汽轮机的凝结水或给水，达到提高锅炉给水温度，减少汽轮机排汽量，亦即减少冷源损失的目的。

1.2 用背压式汽轮机或调整抽汽式汽轮机

采用背压式汽轮机，可以利用汽轮机排汽对外进行供热，使汽轮机的冷源损失被热用户加以利用，提高整个系统的运行经济性。同样道理，采用调整抽汽式汽轮机，将作过一部分功的蒸汽抽出对外进行供热，从而减少汽轮机排汽冷源损失，提高系统经济性的目的。

1.3 汽轮机低真空供热

所谓低真空供热，就是人为将汽轮机凝汽器的真空降低，提高汽轮机的排汽温度，利用汽轮机排汽来加热冷却水，提高冷却水的出口温度，并利用其对外进行供热的运行方式。

凝汽式汽轮机低真空供热，对于提高小型电厂的运行经济性，降低电厂的耗水量，减少环境污染，具有重要的意义。

然而，由于汽轮机低真空供热属于大幅度变工况运行工况。为此，本文结合营口第一热电厂CC12型汽轮机低真空供热改造，对汽轮机低真空供热后的热力过程、汽轮机功率、汽轮机相对内效率、凝汽器真空等的变化情况以及改造的经济效益进行了计算分析，供同类型的汽轮机低真空供热时参考。

2 汽轮机低真空供热的运行方式对比

我厂CC12型汽轮机原设计工况为：冷却水流量Dw=2000t/h；凝汽器冷却水入口温度tw1=20℃；出口温度tw2=28℃；凝汽器压力为pc=0.0052MPa。由于该汽轮机只在冬季采暖期进行低真空供热，其它时间仍要恢复为正常运行方式。因此，汽轮机低真空供热改造时没有对汽轮机本体进行改动。

汽轮机低真空供热后，冷却水流量Dw=1100t/h；凝汽器入口冷却水亦即热用户出口水温tw1=45℃；凝汽器出口冷却水亦即热用户入口水温tw2=65℃，供热面积20万平方考虑到冷却水流量减少使得冷却水在凝汽器中的流速降低，容易造成凝汽器结垢或堵塞，因此，凝汽器采用半面运行。

3 汽轮机低真空供热的经济性计算方法

3.1 汽轮机通流部分的热力计算

由于汽轮机低真空供热属于变工况运行方式，为了得到低真空供热后汽轮机通流部分各级的热力参数，采用文献[1，2]中的计算方法对汽轮机进行了变工况热力计算，从而得到汽轮机功率、相对内效率、汽轮机的排汽状态点参数。

4 汽轮机低真空供热的经济性分析

通过对汽轮机低真空供热的经济性进行计算，计算结果如表1所示，即可以分析出汽轮机低真空供热的经济性。汽轮机低真空运行时，由于真空降低，背压升高使汽轮机的理想焓降减小。在汽轮机进汽量不变的条件下，汽轮机的电功率将减小。我厂CC12型汽轮机低真空供热后，汽轮机主蒸汽量由原正常运行工况下的90t/h增加到了100t/h。这样不仅保证了冷却水的出口温度，而且相对于原正常运行工况，，汽轮机电功率只减少了13368-12671=697kW。

另外，汽轮机低真空供热后，汽轮机各级前的压力均升高，使高压控制级的理想焓降减小，相对内效率降低；中间各级的相对内效率变化不是很明显；相对内效率变化最大的级发生在汽轮机的最末级和次末级。汽轮机低真空供热后，次末级的相对内效率由原正常运行方式时的0.7589降低到0.4026，级的内功率也由原运行方式下的647.0kW减小到104.0kW；最末级的相对内效率甚至出现负值，亦即汽轮机低真空供热后最末级不仅不作功，反而消耗功率。这主要是由于汽轮机低真空供热后，最末级理想焓降大幅度降低，造成蒸汽流速急剧降低，蒸汽不仅不作功，反而对转子旋转产生阻尼作用，从而导致汽轮机的电功率降低。

5 汽轮机低真空供热的效益分析

汽轮机低真空供热，尽管使汽轮机本身的运行经济性降低，但从整个电厂来看，却具有较大的经济效益。汽轮机低真空供热，相对于原正常运行方式，取得的经济效益计算如下。

6 结论

（1） 通过对我厂CC12型汽轮机低真空供热的安全经济性计算，证明该汽轮机低真空供热是完全可行的，而且可以达到当年投资、当年回收的目的；

（2） 我厂CC12型汽轮机经过了将近4个月的低真空供热运行，其实际运行情况与本文的热力计算结果吻合得比较好，证明本文的热力计算结果是正确的，可以推广到对同类型汽轮机的低真空供热的安全经济性分析；

（3） 汽轮机低真空供热是改造小机组，减少环境污染，降低电厂耗水量的有效途径，值得在我国北方地区推广。

参考文献

[1]刘忠，汽轮机低真空供热的安全经济性计算J].汽轮机技术，1998，40（6）：332-334.

[2]路文，汽轮机技术，1997，41（6）：352-354.