任仕成 大唐貴州發(fā)耳發(fā)電有限公司

1. 引言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各行各業(yè)的用電數(shù)量急劇增長(zhǎng)。目前,我國的發(fā)電機(jī)組也正在朝著多元化、節(jié)能化、高效化的方向發(fā)展。水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電以及核能發(fā)電的技術(shù)水平有了明顯提高，對(duì)一些可再生能源的利用也取得了一定的進(jìn)展，有效彌補(bǔ)了人們急劇增長(zhǎng)的用電需求。但是，目前火力發(fā)電仍然是電力供應(yīng)的主要方式。

2. 亞臨界600MW火電機(jī)組汽輪機(jī)運(yùn)行現(xiàn)狀

（一）汽輪機(jī)節(jié)能優(yōu)化問題

通常情況下，亞臨界600MW火電機(jī)組汽輪機(jī)的運(yùn)行方式主要為滑壓運(yùn)行和定壓運(yùn)行兩種。在定壓運(yùn)行模式下，汽輪機(jī)系統(tǒng)存在很大的節(jié)能問題，節(jié)流損失現(xiàn)象嚴(yán)重。當(dāng)汽輪機(jī)為滑壓運(yùn)行模式時(shí)，為了有效進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整需要使用到鍋爐機(jī)組，這樣就必須通過電網(wǎng)來提供足夠的快速負(fù)荷，但是就目前的電網(wǎng)建設(shè)而言，很難滿足快速負(fù)荷的要求。所以，一些企業(yè)選擇采用符合變壓運(yùn)行的方式，即是指定壓--滑壓--定壓的運(yùn)行方式，具體來講就是在需要低負(fù)荷和高負(fù)荷的過程實(shí)施定壓運(yùn)行，需要中等程度的負(fù)荷則實(shí)施滑壓運(yùn)行，但目前滑壓運(yùn)行耗損較多，運(yùn)行效率較差，也不具備較高的經(jīng)濟(jì)性能。

（二）FCB功能優(yōu)化問題

當(dāng)亞臨界600MW火電機(jī)組發(fā)生輸電故障或者是電網(wǎng)崩潰現(xiàn)象時(shí)，必定會(huì)引起機(jī)組主變出口斷路跳閘的問題，從而導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)跳機(jī)或者鍋爐熄火的后果，而FCB的功能就是為了實(shí)現(xiàn)機(jī)組能采用孤島方式運(yùn)行，當(dāng)故障被有效解決時(shí)，就能在短時(shí)間內(nèi)回復(fù)對(duì)用戶的供電，從而帶動(dòng)起電網(wǎng)機(jī)組能夠重新啟動(dòng)，由此可見，F(xiàn)CB有利于迅速恢復(fù)電網(wǎng)供電。但是由于社會(huì)的高速發(fā)展使得用電需求也急劇增長(zhǎng)，不得不增大電網(wǎng)容量，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性也提出了更高層次的要求?，F(xiàn)階段，部分具有FCB功能的機(jī)制出現(xiàn)了不能充分發(fā)揮功能、安全可靠程度不高、系統(tǒng)穩(wěn)定性下降等一些問題，需要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。

（三）抽真空系統(tǒng)控制優(yōu)化問題

針對(duì)雙背壓凝汽器而言，由于循環(huán)水會(huì)先后流經(jīng)兩個(gè)凝汽器，但是循環(huán)水的進(jìn)水溫度會(huì)有很大的差異，因而形成了高壓凝汽器、低壓凝汽器之間的壓力差。在對(duì)亞臨界600MW火電機(jī)組進(jìn)行試驗(yàn)期間，觀察到亞臨界火電機(jī)組處于額定負(fù)荷出現(xiàn)的問題比較多。進(jìn)一步測(cè)試的數(shù)據(jù)也表明，低壓凝汽器可能會(huì)發(fā)生“壓力倒掛”的異常情況，反而比高壓凝汽器還高，這與最初在亞臨界600MW火電機(jī)組上使用雙背壓凝汽器的工作原理是互相違背的。

3. 亞臨界600MW火電機(jī)組汽輪機(jī)性能優(yōu)化

（一）研究經(jīng)濟(jì)滑壓曲線運(yùn)行方法

汽輪機(jī)不合理的定壓--滑壓--定壓運(yùn)行曲線導(dǎo)致運(yùn)行過程存在很大的安全隱患，同時(shí)又因?yàn)榫哂休^高的熱能消耗，無法實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)的節(jié)能，所以在確保運(yùn)行安全的基礎(chǔ)上要對(duì)定壓--滑壓--定壓運(yùn)行曲線作出修正，進(jìn)而最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化。這個(gè)修正過程離不開反復(fù)的優(yōu)化試驗(yàn)，優(yōu)化試驗(yàn)需要在汽輪機(jī)官道上和設(shè)備上安全數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過采集裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在優(yōu)化試驗(yàn)過程中需要采用不同的方法來實(shí)施汽輪機(jī)熱耗技術(shù)，要力求選擇出較小熱耗值對(duì)應(yīng)的汽閥控制方法，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步展開機(jī)組負(fù)荷與壓力的關(guān)系計(jì)算，從而確定出最優(yōu)的運(yùn)行曲線。

（二）完善綜合FCB功能的可行性分析系統(tǒng)

完善FCB功能應(yīng)該從發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)、發(fā)電設(shè)備選取、系統(tǒng)安裝調(diào)試等方面著手進(jìn)行，鍋爐有著高效能燃燒的特性，汽輪機(jī)能在低負(fù)荷環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，電氣系統(tǒng)能根據(jù)實(shí)際情況快速準(zhǔn)確地切換用電。所以為了優(yōu)化FCB功能，具體需要解決汽輪機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速控制、鍋爐燃燒效能控制、汽輪機(jī)的壓力控制、汽包水位控制、發(fā)電機(jī)的整體系統(tǒng)控制這五個(gè)方面，可以借鑒國外的成功案例，更好的實(shí)現(xiàn)FCB功能，從而確保600MW可以發(fā)揮出更大的作用。

（三）開啟大氣噴射器

由于亞臨界600MW火電機(jī)組的真空泵中大部分配備有大氣噴射器，所以在運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)開展了投運(yùn)大氣噴射器的試驗(yàn)。試驗(yàn)期間高壓凝汽器和低壓凝汽器會(huì)發(fā)生明顯的壓力變化，在開啟低壓側(cè)的大氣噴射器后，低壓凝汽器的壓力大約下降了一點(diǎn)八千帕，接著開啟了高壓側(cè)真空泵高壓凝汽器的壓力大約下降了零點(diǎn)八千帕。由此表明了投運(yùn)大氣噴射器可以迅速提高真空泵的抽吸真空能力，同時(shí)也解決了高壓凝汽器和低壓凝汽器之間存在的“壓力倒掛”問題、另外，如果真空泵抽吸真空不足的問題時(shí)有發(fā)生，則應(yīng)該選用一臺(tái)水環(huán)式真空泵對(duì)大氣噴射器進(jìn)行進(jìn)一步改裝。設(shè)備改裝完成之后，應(yīng)該在夏季和冬季分別進(jìn)行大氣噴射器投運(yùn)試驗(yàn)。當(dāng)亞臨界600MW火電機(jī)組在夏季投入運(yùn)行真空泵，使凝汽器壓力降低的程度并不明顯，而在冬季，凝汽器壓力可以降低零點(diǎn)三四千帕，說明在冬季投運(yùn)大氣噴射器的效果更加明顯。

4. 結(jié)語

總之，我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和用電需求的逐漸增大，也使火力發(fā)電呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)，為了實(shí)現(xiàn)更高電量的轉(zhuǎn)化效率，對(duì)于亞臨界600MW火電機(jī)組，目前還是存在著一定的運(yùn)行問題，所以我國相關(guān)人員仍然應(yīng)該致力于研究亞臨界600MW 火電機(jī)組的能耗和運(yùn)行問題，從而為我國亞臨界火電機(jī)組的進(jìn)一步應(yīng)用提供強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ)。