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試公司

機組控制是電廠運行過程中十分重要的一項內容，因此科學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生的影響奠定理論基礎。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生的影響。

電廠；汽輪機組；運行方式改變

當電廠的汽機運行方式發生改變的時候，機組的協調控制系統也會相應的發生一定的改變，本文分析了汽機調門發生變化的時候對機組節能方式的影響，并對機組調門在50%和100%的運行方式下的機組協調控制系統進行了調整與優化，本文以華能玉環電廠為例進行分析，希望在未來不影響機組調節性能下最大限度的發揮汽機的節能的優點。

1 汽輪機主汽調門運行方式的介紹

華能玉環電廠是上海汽輪機有限公司引進的德國西門子技術產生的，是一臺具有100MW的超超臨界汽輪發電機組，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熱抽汽。

這一汽輪機的設計中包含了1個高壓缸、1個中壓缸、2個低壓缸、2個主汽調門、2個中亞調門、1個補氣閥，使用的是全周進氣方式，也就是使用了傳統的節流配汽方式，與噴嘴配汽方式相比較，該汽機機組對于機械的結構優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較大的節流損失，導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，對主汽門后、主汽門前引出一定量的新蒸汽，經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，在應用這種技術的時候，機組汽輪機的過載以及調頻能力有所改變，提升了全周進汽機型的安全可靠性以及成本建設的經濟性。

2 運行方式改變對機組控制產生的影響分析

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，汽機調門的基本調節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，汽機調門的運行方式也基本上處于節流狀態，但是機組在運行過程中會出現很大損失，所以在調節汽機運行方式時應當將汽機節能運行方式作為重點探討內容，從而改善汽機中可控項目運行方式。

在進行機組的調門優化實驗的時候，首先應當通過試驗確定出機組的經濟運行方式，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，應當在上述的方式中確定出最佳的優化控制系統，以滿足電網的要求為基本原則，進行機組的經濟運行的實驗。同時在滿足機組經濟運行效益最佳的前提下調整機組的性能要求，例如想辦法最大限度的滿足機組的負荷響應速度，優化一次調頻的效果等等，只有將上述的所有經濟因素都進行了綜合的思量，才能確定出最佳的機組經濟運行效果，實現得出真正意義上的具有實際應用意義的運行參數。

當機組在500MW以上的負荷點的時候，隨著高壓調門開度的增大，機組的經濟水平也會得到相應的提高，調門的開度大約是在100%之下，機組的經濟運行效率也是最好的，降低煤消耗，降低的數值范圍大約是在0.9—1.5g/kWh；如果調門保持在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，機爐的調解狀態是處在十分穩定的狀態之下的，整個機組的運行狀態也非常的穩定，由此也可以看出，當改變汽機的運行方式的時候，調門開度在增大之后整個機組的運行狀態時十分穩定且十分安全，并且能夠發揮出非常優化的節流的功能，假設華能玉環電廠的全部機組的年發電量在200億kWh的數值時，在調整了汽機的運行方式之后，每年可以節省的燃煤的資源大約是在9500—28500噸，當煤的價格是每噸850元的時候，華能玉環電廠的每年節約的費用大概在807.5—2422.5萬元，可見，華能玉環電廠在調節汽機的運行方式的措施是非常有實施的必要的。

3 優化措施

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定情況下，對于機組應當實行一次調頻以及AGC，從而使機組應當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，通過反復進行試驗，最終使機組調門能處于50%開度狀態或者使其處于全開狀態。通過試驗可將不同負荷壓力值獲得，在調門開度為50%或者全開狀態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，從而在機組節能運行及系統參數修正控制方面給出較準確數據依據。

在本文研究過程中，在探索經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據進行記錄；第二，在跳門開放度為50%試驗的基礎上全開調門進行試驗。

4 結束語

綜上所述，在進行汽機運行方式運行的過程中，應當在實際的實驗的基礎上得出科學、準確的結論，在本次的實驗過程中，機組的高調門最佳的工作狀態便是在50%的開度內，這一開度內，機組的負荷響應能力是最為優良的，且在這一工作狀態下，整個機組的電網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濟狀態之下，有效的節約資源，充分的發揮汽機機組的節流的功能。

[1]張威，楊健. 改變汽機運行方式對機組控制的影響[J]. 科技與企業，2015，21：222.

[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整及研究[J]. 電站系統工程，2014，05：56-58+61.