【摘 要】本文通過分析玉環(huán)電廠的汽輪機應用及凝水節(jié)流原理,提出了凝水節(jié)流的實施策略,以期進一步提升汽輪機運行效率,滿足電廠發(fā)展需求。
【關鍵詞】汽輪機 凝水節(jié)流 負荷實踐
為了滿足電網調頻的要求,火電機組負荷調節(jié)主要采用爐跟機的控制方式,即汽輪機通過開關高調門改變蒸汽流量來快速調節(jié)發(fā)電機功率,及時響應電網一次調頻及AGC變負荷指令,鍋爐通過燃燒調整來維持機前壓力。由于汽輪機高壓調門需要全過程參與調節(jié),導致高壓調門運行中處于節(jié)流狀態(tài),不可避免的存在節(jié)流損失。
一、玉環(huán)電廠汽輪機概述
玉環(huán)電廠汽輪機是上海汽輪機廠引進德國西門子技術設計生產的凝汽式汽輪機,通過2個高壓調門和1個補汽閥來調節(jié)進入汽輪機的蒸汽流量,由于該型汽輪機存在補汽閥開啟后機組振動大的普遍問題,負荷調節(jié)只能通過高壓調門節(jié)流來實現(xiàn),必然存在調門節(jié)流損失。通過簡單的技術改造及邏輯優(yōu)化,玉環(huán)電廠實現(xiàn)了利用凝結水節(jié)流調頻。其技術原理如下:通過修改機組滑壓曲線參數(shù),降壓運行,使機組正常運行時汽輪機高壓調門處于全開狀態(tài),減少調門節(jié)流損失;當機組需要調整負荷出力時,通過短時間改變流過低加的凝結水流量來改變低加換熱量,從而改變汽輪機低壓抽汽量,最終改變汽輪機的發(fā)電功率,在短時間內快速調節(jié)負荷。同時,調整鍋爐燃燒狀況,實現(xiàn)全過程調門全開下的調頻功能。既提高機組經濟性又不影響機組調頻性能,達到節(jié)能目的。
二、凝水節(jié)流原理
通過玉環(huán)電廠3號機組凝結水節(jié)流調頻試驗,凝結水量可調幅度在800t/h以上;節(jié)流調頻響應時間約15秒,而浙江省考核指標為20秒,滿足一次調頻考核要求;調頻響應速率約10MW/min,正好符合AGC考核速率要求;凝結水調頻可持續(xù)的有效時間為3分鐘,大于鍋爐燃燒響應滯后時間2.5分鐘,不影響AGC性能。從以上數(shù)據(jù)證明:玉環(huán)電廠3號機組實施“全開高調門、凝結水節(jié)流調頻”是可行的。
三、凝水節(jié)流的實施
玉環(huán)電廠凝結水采用變頻調節(jié),高負荷時節(jié)流直接采用降低凝泵變頻器轉速瞬間降低凝結水流量,以減少流過低加的冷卻水量,低負荷時為防止凝結水壓力降低影響凝結水用戶用水,在低加管路上設置了一個旁路,在需要調頻時開啟,保證凝結水壓力正常。凝結水節(jié)流動作啟動條件(與):1、負荷指令與實際負荷偏差>12MW;2、汽機調門開度>65%。
凝結水節(jié)流動作后對負荷的影響是一個持續(xù)的過程,本次調節(jié)過程開始動作到負荷上升到最大時間為50S,凝結水流量下降400t/h ,除氧器水位下降80mm,負荷上升10MW,系統(tǒng)調節(jié)到穩(wěn)定狀態(tài)用時3分30秒,即每次凝結水節(jié)流調頻動作后,必須間隔一段時間,待系統(tǒng)穩(wěn)定后再進行下一次調節(jié)。
經過實踐總結:1、凝水節(jié)流每400t/h可以調節(jié)負荷1%;2、凝結水節(jié)流調節(jié)負荷速率10MW/min;3、短時減少凝結水量對除氧器的水位影響不大;4、凝汽器水位波動689~730mm、#5低加水位689~730mm、#6低加水位481~520mm均在正常范圍;5、凝結水節(jié)流頻繁動作使凝泵的運行工況惡化,需經過一段時間觀察影響;6、凝結水節(jié)流后負荷上升并不是可持續(xù)的,需要優(yōu)化機爐協(xié)調指令,否則在凝結水節(jié)流動作時機組協(xié)調指令會反向調節(jié),抵消動作效果。
四、結束語
凝水節(jié)流快速響應負荷實踐,不僅能夠滿足電網負荷需求,同時還能夠提升機組運行效率及經濟性,降低了運行消耗,在未來的發(fā)展過程中,應進一步加強機組的協(xié)調控制與完善,分析凝水節(jié)流快速響應負荷實踐
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