汽輪機滑壓曲線修改效果分析

1、汽輪機滑壓曲線修改效果分析摘要：該文詳細(xì)闡述了2臺300MW機組配汽機構(gòu)的特性及所采用的滑壓運行方式，分析比較了不同滑壓運行方式下機組的經(jīng)濟性，并在機組配汽特性調(diào)整的根底上，優(yōu)化了滑壓運行曲線，采取了新的運行控制方式，保證了機組的平安穩(wěn)定經(jīng)濟運行。關(guān)鍵詞：配汽機構(gòu)滑壓曲線優(yōu)化運行經(jīng)濟比較中圖分類號：TK26文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X202106b-0130-03調(diào)節(jié)汽閥及其配汽機構(gòu)是汽輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要組成局部，同時也是重要的熱力設(shè)備，其設(shè)備性能及工作特性的好壞，直接影響機組的調(diào)節(jié)特性和運行平安經(jīng)濟性。現(xiàn)亞臨界參數(shù)以上機組設(shè)計普遍采用定滑定運行方式，一般設(shè)計的起始滑參數(shù)的負(fù)荷為

2、90%，這往往不能保證其在最正確的閥位，而在滑壓運行區(qū)內(nèi)，給定負(fù)荷與給定主汽壓力成固定的關(guān)系，特別是對于空冷機組來講，由于機組運行中存在背壓大幅度變化，相同負(fù)荷下，機組運行的閥位會發(fā)生較大的變化；對于供熱機組來講，機組負(fù)荷隨著供熱量的變化存在著較大范圍的變化，機組運行的閥位同樣有著較大的變化，這樣更無法保證滑參數(shù)運行處于最正確的方式，因此也影響到機組滑參數(shù)運行的經(jīng)濟性，因此在機組配汽特性調(diào)整的根底上，確定出機組滑參數(shù)運行的最正確閥位，并通過合理的控制方式來實現(xiàn)機組定滑定方式的優(yōu)化控制，對于機組的平安穩(wěn)定經(jīng)濟性能有著重要的意義。某公司2臺300MW機組為上海汽輪機廠生產(chǎn)的亞臨界、單軸、中間再熱、

3、雙缸雙排汽、空冷、抽汽凝汽式汽輪機。機組正式運行后，一直以廠家給定的設(shè)計滑壓曲線運行。因高壓調(diào)門實際的流量特性與DEH中預(yù)置的流量特性曲線存在一定的差異，使得機組不在經(jīng)濟區(qū)域運行。為進(jìn)一步掌握機組的實際配汽機構(gòu)調(diào)節(jié)特性以及滑壓運行方式，改進(jìn)機組調(diào)節(jié)特性及滑壓運行方式及控制方式，提升機組的整體平安穩(wěn)定經(jīng)濟運行水平，開展了機組的定壓-滑壓-定壓曲線優(yōu)化運行試驗。1系統(tǒng)及設(shè)備主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.1系統(tǒng)簡介2臺機組汽輪機均為300MW亞臨界、中間再熱、單軸、直接空冷凝汽式、抽汽供熱汽輪機。汽輪機DEH系統(tǒng)采用數(shù)字計算機作為控制器，電液轉(zhuǎn)換機構(gòu)、高壓抗燃油供油系統(tǒng)EH和油動機作為執(zhí)行器，對汽輪機實行自動控制

4、。汽輪機配汽采用閥門管理方法，能實現(xiàn)節(jié)流調(diào)節(jié)與噴嘴調(diào)節(jié)的切換。采用節(jié)流配汽時，高壓局部6個調(diào)門根據(jù)控制系統(tǒng)的指令按相應(yīng)的閥位開大、關(guān)小，對應(yīng)于6組噴嘴同時進(jìn)汽。采用噴嘴配汽，高壓局部6個調(diào)門根據(jù)控制系統(tǒng)的負(fù)荷指令按相應(yīng)的閥位順序啟閉隨著負(fù)荷的升高，依1-2-4-5-6-3的順序漸次開啟；關(guān)閉時閥門順序相反。噴嘴組順序及進(jìn)汽管道示意圖如下，從機頭向發(fā)電機方向看為順時針轉(zhuǎn)動見圖1。1.2汽輪機技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)型號：CZK300-16.7/0.4/537/537；形式：亞臨界、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、直接空冷、抽汽凝汽式汽輪機；額定功率：300MW；主汽門前蒸汽額定壓力：16.7MPa；主汽門前蒸汽

5、額定溫度：537；額定主汽流量：980.088t/h；高壓缸排汽壓力：3.808MPa；高壓缸排汽溫度：327.5；再熱汽壓力：3.428MPa；再熱汽溫度：537；額定凝汽器背壓：16kPa；回?zé)峒墧?shù)：7級3臺高加、3臺低加、1臺除氧器；調(diào)節(jié)系統(tǒng)型式：數(shù)字式電液控制；機組的運行方式：機組啟動過程采用單閥運行方式，正常運行采用順序閥、定滑定運行方式。2試驗后的參數(shù)2.1原滑壓曲線具體情況見表1。2.2滑壓曲線采用調(diào)節(jié)級壓力代替負(fù)荷由于是直接空冷機組，夏季高背壓工況以及供熱工況下電負(fù)荷對應(yīng)的主蒸汽流量在發(fā)生變化，偏離設(shè)計滑壓曲線，造成主蒸汽壓力偏低。統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表2所示。通過以上數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，隨機

6、組背壓的不同，相同主蒸汽流量所做的功偏差較大，假設(shè)采用負(fù)荷作為滑壓曲線的橫坐標(biāo)，那么高背壓工況下主蒸汽流量大，調(diào)門開度增大，較設(shè)計滑壓曲線主汽壓力偏低。不能保證機組在最經(jīng)濟的工況下運行。此次滑壓曲線修改橫坐標(biāo)采用調(diào)節(jié)級壓力代替汽輪機負(fù)荷。2.3采用4閥滑壓曲線，順序閥閥序為1、2-4-6-5-3具體情況見表3、圖2。2.42號機采用3閥滑壓曲線，順序閥閥序為1、2-4-5-6-3具體情況見表4、圖3。33種滑壓參數(shù)對機組經(jīng)濟型的影響1背壓16kPa，比照3組滑壓曲線對應(yīng)的主汽壓力說明：由于三閥滑壓曲線與四閥滑壓曲線采用調(diào)節(jié)級壓力，故表5對應(yīng)的負(fù)荷是通過背壓修正而來。2由于三閥滑壓初參數(shù)提高，造

7、成閥門節(jié)流損失增大，高壓缸效率較低見表6。3綜合比照四閥滑壓與三閥滑壓對經(jīng)濟性的影響，如表7所示，三閥滑壓在70%負(fù)荷附近供電煤耗相比四閥滑壓下降3.6g/kWh，高負(fù)荷附近三閥滑壓經(jīng)濟性不明顯。4修改后的滑壓曲線以及順序閥閥序?qū)ζ啓C軸系的影響11號機組試驗過的閥序共有4套，分別如下：6、3-5-4-1-2；1、2-4-5-6-3；1、2-5-4-6-3；1、2-4-6-5-3。噴嘴組示意圖見圖1。2各閥序運行情況。1、2-4-5-6-3閥序切換試驗。切換過程中振動最大145m，切換后1X：106m，1Y：107m，瓦溫75/85，升負(fù)荷至220MW，5號調(diào)門開度20%時，振動在120140

8、m之間波動，軸系不穩(wěn)定，切為單閥，閥序重新恢復(fù)。1、2-4-6-5-3閥序切換試驗。切換過程中振動最大1Y：133m，切換后1X：116m，1Y：107m，瓦溫78/82，帶負(fù)荷試驗過程當(dāng)6號調(diào)門開度變化過程中1X方向振動最大至148m。閥序改變對軸系的擾動分析。1、2-4-6-5-3閥序、1、2-4-5-6-3閥序?qū)儆谕活愋偷拈y序，都是先下半缸進(jìn)汽然后再上半缸進(jìn)汽，下半缸進(jìn)汽1號軸承載荷較小，軸瓦金屬溫度較低，但由于1號軸承載荷較小引起軸系穩(wěn)定性較差，在上半缸進(jìn)汽的時候?qū)S系擾動較大；6、3-5-4-1-2閥序?qū)儆谝活愋偷拈y序，首先是上半缸進(jìn)汽，增加1號軸承載荷，軸振較小，但1號軸瓦金屬溫

9、度偏高，最高至106。5結(jié)論與建議1機組在原設(shè)計定滑定運行曲線下運行時，在滑壓運行區(qū)內(nèi)個別高調(diào)門存在較大的節(jié)流損失，配汽特性局部有待改善，有著較大節(jié)能優(yōu)化潛力。2不同滑壓運行方式的試驗說明，機組在三閥點滑壓運行時較原設(shè)計滑壓方式、四閥點滑壓方式的整體經(jīng)濟性高，且機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、減溫水系統(tǒng)有較好的適應(yīng)能力，主汽、再熱蒸汽參數(shù)可正?？刂疲瑴p溫水量變化范圍合理，在正常調(diào)峰范圍內(nèi)可保證機組平安運行。3定滑定運行方式優(yōu)化后，機組在210MW負(fù)荷區(qū)域運行時，三閥點滑壓運行方式較原滑壓運行方式機組的發(fā)電煤耗下降約3.6g/kWh，有效提升了機組在中低負(fù)荷區(qū)域間的整體經(jīng)濟性。4目前機組軸系穩(wěn)定性較差，對閥序變化較為敏感，建議在大修過程中重新調(diào)整軸系并做動平衡試驗。參考文獻(xiàn)【