蒸汽參數

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蒸汽參數是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的科技類名詞。

關於中國文字的起源主要有兩種觀點：起源於刻畫符號和「圖畫文字」起源說。我們現在已知的最早的文字是安陽殷墟出土的甲骨文。

目錄

名詞解釋

近代蒸汽動力發電廠均以水蒸氣蘭金循環為理論基礎，因此蒸汽參數一般指循環的初始壓力和初始溫度，即汽輪機進口的蒸汽壓力和溫度。蒸汽參數關係到電廠的熱經濟性、安全可靠程度和總造價，它的確定還要涉及到一系列因素，因此為一定容量機組選定蒸汽參數是一個比較複雜的問題，需要經過全面技術經濟分析和綜合平衡才能最終確定。

在影響循環熱效率的諸因素中,蒸汽膨脹終了的狀態參數 (即背壓) 受冷卻介質溫度的限制,因此提高循環效率主要依靠提高蒸汽的初壓力和初溫度。在初壓力一定的條件下提高初溫度,循環熱效率總是提高的,但提高初溫要受所能提供的金屬材料性能的限制。在初溫一定的條件下提高初壓,壓力範圍內循環熱效率也總是提高的,但隨着初壓的提高蒸汽膨脹終了的濕度也增大,為了防止葉片損傷,汽輪機的排汽濕度也有一定的技術條件限制,這就是說初壓的提高也要受到限制。為了克服提高初壓所受的限制,現代大型火電機組均採用蒸汽中間再熱(見再熱循環)。有的還採用了二次再熱。這種根據外部條件,例如金屬性能,選定一個參數,再考慮技術經濟因素選定另一參數與之對應,稱為參數的配合。顯然,中間再熱的壓力和再熱溫度也屬於參數的配合範疇。從水蒸氣焓熵圖(或溫熵圖)不難了解,參數配合是由水蒸氣和蒸汽動力循環的性質決定的。

影響因素

電廠的熱經濟性不僅與循環熱效率有關,還與生產過程各設備的效率相關,其中汽輪機的效率又與蒸汽參數有較大關聯。蒸汽參數高,特別是初壓力高,入口蒸汽容積流量減小,汽輪機高壓部分進汽的流動和泄漏損失增大,使汽輪機效率下降,特別是當汽輪機功率小蒸汽容積流量偏小時,效率下降愈甚,甚至超過因採用較高蒸汽參數帶來的循環熱效率提高的效益。所以較高的蒸汽參數總是與較大的機組功率聯繫在一起的,即促使蒸汽參數提高的諸因素中,機組容量的影響是最重要的因素之一。一般講,機組容量配合適當的提高蒸汽參數對電廠熱經濟性的影響為: 中參數(3.5 MPa、435℃)提高至高參數(9 MPa、535℃)可節約燃料12%～15%;進一步提高至超高參數並採用中間再熱(13.5 MPa、535/535℃),可再節約燃料約8%;再提高至超臨界參數並採用一次中間再熱(約24 MPa、550/550℃),可再節約燃料約8%。由24 MPa、565/565℃提高到30 MPa、600/600℃,相對效率提高約4.5%。改為二次再熱,即600/600/600℃時,還可提高2%。

提高蒸汽參數不僅要考慮熱經濟性的提高,還應考慮其綜合的技術經濟效益,這裡面很重要的一項是應考慮到投資額。投資要以年費用方式計入電能成本,提高蒸汽參數多追加的投資應能使電能成本降低,否則在經濟上就是不合算的。一般說,一個國家或地區冶金技術水平愈高、鋼材(特別是耐熱高合金鋼)價格相對愈低,燃料價格愈高,愈趨向於採用更高的蒸汽參數,這也就是一些工業發達國家領先採用超臨界參數乃至超超臨界參數(USC)的理由。所謂超超臨界參數,各國並無一定的界限劃分。已往認為應在30 MPa以上,但日本將25 MPa、600℃機組也劃入USC的範圍。為與常規超臨界24 MPa相區分,我們暫將>27 MPa的機組劃入USC。影響蒸汽參數提高的另一影響因素為製造質量,以及新型金屬材料的成熟程度、機組的運行技術和管理水平。一般講,採用更高參數和更大容量的機組需要一定的技術成熟期,在一定期限內其可用率可能相對較低,這些在考慮技術經濟效益時也必須予以考慮。從環境保護角度看,機組效率越高,排出的溫室氣體CO2越少,因此提高參數對環境保護是有利的。