韓勝波 張志新 賀文玉 焦重陽

中國電建集團河南工程公司調(diào)試公司

論改變汽機運行方式對機組控制的影響

韓勝波 張志新 賀文玉 焦重陽

中國電建集團河南工程公司調(diào)試公司

機組控制是電廠運行過程中十分重要的一項內(nèi)容，因此科學(xué)合理進行機組控制也是十分必要。在影響機組控制各種因素中，汽機運行方式的改變是一個重要方面，因此了解并掌握改變汽機運行方式對機組控制的影響十分必要，可為減輕對機組控制所產(chǎn)生的影響奠定理論基礎(chǔ)。本文以某電廠中汽輪機組為例，對機組控制方面汽機運行方式變化所產(chǎn)生的影響。

電廠；汽輪機組；運行方式改變

當(dāng)電廠的汽機運行方式發(fā)生改變的時候，機組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)也會相應(yīng)的發(fā)生一定的改變，本文分析了汽機調(diào)門發(fā)生變化的時候?qū)C組節(jié)能方式的影響，并對機組調(diào)門在50%和100%的運行方式下的機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進行了調(diào)整與優(yōu)化，本文以華能玉環(huán)電廠為例進行分析，希望在未來不影響機組調(diào)節(jié)性能下最大限度的發(fā)揮汽機的節(jié)能的優(yōu)點。

1 汽輪機主汽調(diào)門運行方式的介紹

華能玉環(huán)電廠是上海汽輪機有限公司引進的德國西門子技術(shù)產(chǎn)生的，是一臺具有100MW的超超臨界汽輪發(fā)電機組，該汽組的組建方式是超超臨界，一次中間再熱，單軸，四缸四排汽，雙背壓、凝汽式，并且擁有大約八級回?zé)岢槠?/p>

這一汽輪機的設(shè)計中包含了1個高壓缸、1個中壓缸、2個低壓缸、2個主汽調(diào)門、2個中亞調(diào)門、1個補氣閥，使用的是全周進氣方式，也就是使用了傳統(tǒng)的節(jié)流配汽方式，與噴嘴配汽方式相比較，該汽機機組對于機械的結(jié)構(gòu)優(yōu)化有較為簡單的要求，且其制造的成本比較低，低壓運行流量也相對比較簡單，機組運行的時候各個級別的運行溫度變化范圍較小，對負荷變化的適應(yīng)性也就十分的突出，但是這一機組在工作的時候也具有較大的缺點，其中最明顯的就是機組在定壓運行的時候會出現(xiàn)較大的節(jié)流損失，導(dǎo)致整個機組的運行效率降低，因此本機組擦使用了不汽閥技術(shù)，對主汽門后、主汽門前引出一定量的新蒸汽，經(jīng)補汽閥進入到高壓缸的第四或者是第五級的動葉后與主氣流混合膨脹做工，在應(yīng)用這種技術(shù)的時候，機組汽輪機的過載以及調(diào)頻能力有所改變，提升了全周進汽機型的安全可靠性以及成本建設(shè)的經(jīng)濟性。

2 運行方式改變對機組控制產(chǎn)生的影響分析

對于華能電廠所使用的汽輪機組而言，其負荷電壓變化范圍為500MW—1000MW，在該負荷情況下，汽機調(diào)門的基本調(diào)節(jié)劑運行方式大致能夠控制在該范圍中，另外，在該負荷條件下，汽機調(diào)門的運行方式也基本上處于節(jié)流狀態(tài)，但是機組在運行過程中會出現(xiàn)很大損失，所以在調(diào)節(jié)汽機運行方式時應(yīng)當(dāng)將汽機節(jié)能運行方式作為重點探討內(nèi)容，從而改善汽機中可控項目運行方式。

在進行機組的調(diào)門優(yōu)化實驗的時候，首先應(yīng)當(dāng)通過試驗確定出機組的經(jīng)濟運行方式，找出最佳的機組工作負荷，并確定出負荷—主汽壓力曲線，第二步，應(yīng)當(dāng)在上述的方式中確定出最佳的優(yōu)化控制系統(tǒng)，以滿足電網(wǎng)的要求為基本原則，進行機組的經(jīng)濟運行的實驗。同時在滿足機組經(jīng)濟運行效益最佳的前提下調(diào)整機組的性能要求，例如想辦法最大限度的滿足機組的負荷響應(yīng)速度，優(yōu)化一次調(diào)頻的效果等等，只有將上述的所有經(jīng)濟因素都進行了綜合的思量，才能確定出最佳的機組經(jīng)濟運行效果，實現(xiàn)得出真正意義上的具有實際應(yīng)用意義的運行參數(shù)。

當(dāng)機組在500MW以上的負荷點的時候，隨著高壓調(diào)門開度的增大，機組的經(jīng)濟水平也會得到相應(yīng)的提高，調(diào)門的開度大約是在100%之下，機組的經(jīng)濟運行效率也是最好的，降低煤消耗，降低的數(shù)值范圍大約是在0.9—1.5g/kWh；如果調(diào)門保持在50%的開度之下進行實驗的時候，同樣可以降低機組的煤消耗，，降低的范圍的大約是在0.5—0.9g/kWh；不僅如此，進行試驗的過程中，還可以看出機組的運行狀況，在不同的負荷之下，機爐的調(diào)解狀態(tài)是處在十分穩(wěn)定的狀態(tài)之下的，整個機組的運行狀態(tài)也非常的穩(wěn)定，由此也可以看出，當(dāng)改變汽機的運行方式的時候，調(diào)門開度在增大之后整個機組的運行狀態(tài)時十分穩(wěn)定且十分安全，并且能夠發(fā)揮出非常優(yōu)化的節(jié)流的功能，假設(shè)華能玉環(huán)電廠的全部機組的年發(fā)電量在200億kWh的數(shù)值時，在調(diào)整了汽機的運行方式之后，每年可以節(jié)省的燃煤的資源大約是在9500—28500噸，當(dāng)煤的價格是每噸850元的時候，華能玉環(huán)電廠的每年節(jié)約的費用大概在807.5—2422.5萬元，可見，華能玉環(huán)電廠在調(diào)節(jié)汽機的運行方式的措施是非常有實施的必要的。

3 優(yōu)化措施

在實際試驗過程中所選擇的主要方法為在機組運行狀況保持穩(wěn)定情況下，對于機組應(yīng)當(dāng)實行一次調(diào)頻以及AGC，從而使機組應(yīng)當(dāng)在鍋爐手動方式之下運行，通過該方式進行輔助，對于機組初壓力控制方式而言，其狀態(tài)也在逐漸降低，并且對于機組壓力負荷值而言，其也處于定量壓力值之下，通過反復(fù)進行試驗，最終使機組調(diào)門能處于50%開度狀態(tài)或者使其處于全開狀態(tài)。通過試驗可將不同負荷壓力值獲得，在調(diào)門開度為50%或者全開狀態(tài)下計算汽輪機熱耗率，然后可全面地、綜合地評價機組工作方式，從而在機組節(jié)能運行及系統(tǒng)參數(shù)修正控制方面給出較準(zhǔn)確數(shù)據(jù)依據(jù)。

在本文研究過程中，在探索經(jīng)濟型實驗具體步驟主要包括兩個，第一，對于不同階段機組負荷合理放置閥門位置，大體保持50%開放度，同時對機組運行狀況進行觀察，在實驗過程中對必要實驗數(shù)據(jù)進行記錄；第二，在跳門開放度為50%試驗的基礎(chǔ)上全開調(diào)門進行試驗。

4 結(jié)束語

綜上所述，在進行汽機運行方式運行的過程中，應(yīng)當(dāng)在實際的實驗的基礎(chǔ)上得出科學(xué)、準(zhǔn)確的結(jié)論，在本次的實驗過程中，機組的高調(diào)門最佳的工作狀態(tài)便是在50%的開度內(nèi)，這一開度內(nèi)，機組的負荷響應(yīng)能力是最為優(yōu)良的，且在這一工作狀態(tài)下，整個機組的電網(wǎng)以及機組的運行都能處在最有的運行方式之中，也使得整個汽機的機組能夠處于最有的經(jīng)濟狀態(tài)之下，有效的節(jié)約資源，充分的發(fā)揮汽機機組的節(jié)流的功能。

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[2]萬忠海，晏濤，劉專，汪飛，魯錦. 超超臨界噴嘴配汽機組運行方式調(diào)整及研究[J]. 電站系統(tǒng)工程，2014，05：56-58+61.