论改变汽机运行方式对机组控制的影响

韩胜波 张志新 贺文玉 焦重阳

中国电建集团河南工程公司调试公司

论改变汽机运行方式对机组控制的影响

韩胜波 张志新 贺文玉 焦重阳

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机组控制是电厂运行过程中十分重要的一项内容，因此科学合理进行机组控制也是十分必要。在影响机组控制各种因素中，汽机运行方式的改变是一个重要方面，因此了解并掌握改变汽机运行方式对机组控制的影响十分必要，可为减轻对机组控制所产生的影响奠定理论基础。本文以某电厂中汽轮机组为例，对机组控制方面汽机运行方式变化所产生的影响。

电厂；汽轮机组；运行方式改变

当电厂的汽机运行方式发生改变的时候，机组的协调控制系统也会相应的发生一定的改变，本文分析了汽机调门发生变化的时候对机组节能方式的影响，并对机组调门在50%和100%的运行方式下的机组协调控制系统进行了调整与优化，本文以华能玉环电厂为例进行分析，希望在未来不影响机组调节性能下最大限度的发挥汽机的节能的优点。

1 汽轮机主汽调门运行方式的介绍

华能玉环电厂是上海汽轮机有限公司引进的德国西门子技术产生的，是一台具有100MW的超超临界汽轮发电机组，该汽组的组建方式是超超临界，一次中间再热，单轴，四缸四排汽，双背压、凝汽式，并且拥有大约八级回热抽汽。

这一汽轮机的设计中包含了1个高压缸、1个中压缸、2个低压缸、2个主汽调门、2个中亚调门、1个补气阀，使用的是全周进气方式，也就是使用了传统的节流配汽方式，与喷嘴配汽方式相比较，该汽机机组对于机械的结构优化有较为简单的要求，且其制造的成本比较低，低压运行流量也相对比较简单，机组运行的时候各个级别的运行温度变化范围较小，对负荷变化的适应性也就十分的突出，但是这一机组在工作的时候也具有较大的缺点，其中最明显的就是机组在定压运行的时候会出现较大的节流损失，导致整个机组的运行效率降低，因此本机组擦使用了不汽阀技术，对主汽门后、主汽门前引出一定量的新蒸汽，经补汽阀进入到高压缸的第四或者是第五级的动叶后与主气流混合膨胀做工，在应用这种技术的时候，机组汽轮机的过载以及调频能力有所改变，提升了全周进汽机型的安全可靠性以及成本建设的经济性。

2 运行方式改变对机组控制产生的影响分析

对于华能电厂所使用的汽轮机组而言，其负荷电压变化范围为500MW—1000MW，在该负荷情况下，汽机调门的基本调节剂运行方式大致能够控制在该范围中，另外，在该负荷条件下，汽机调门的运行方式也基本上处于节流状态，但是机组在运行过程中会出现很大损失，所以在调节汽机运行方式时应当将汽机节能运行方式作为重点探讨内容，从而改善汽机中可控项目运行方式。

在进行机组的调门优化实验的时候，首先应当通过试验确定出机组的经济运行方式，找出最佳的机组工作负荷，并确定出负荷—主汽压力曲线，第二步，应当在上述的方式中确定出最佳的优化控制系统，以满足电网的要求为基本原则，进行机组的经济运行的实验。同时在满足机组经济运行效益最佳的前提下调整机组的性能要求，例如想办法最大限度的满足机组的负荷响应速度，优化一次调频的效果等等，只有将上述的所有经济因素都进行了综合的思量，才能确定出最佳的机组经济运行效果，实现得出真正意义上的具有实际应用意义的运行参数。

当机组在500MW以上的负荷点的时候，随着高压调门开度的增大，机组的经济水平也会得到相应的提高，调门的开度大约是在100%之下，机组的经济运行效率也是最好的，降低煤消耗，降低的数值范围大约是在0.9—1.5g/kWh；如果调门保持在50%的开度之下进行实验的时候，同样可以降低机组的煤消耗，，降低的范围的大约是在0.5—0.9g/kWh；不仅如此，进行试验的过程中，还可以看出机组的运行状况，在不同的负荷之下，机炉的调解状态是处在十分稳定的状态之下的，整个机组的运行状态也非常的稳定，由此也可以看出，当改变汽机的运行方式的时候，调门开度在增大之后整个机组的运行状态时十分稳定且十分安全，并且能够发挥出非常优化的节流的功能，假设华能玉环电厂的全部机组的年发电量在200亿kWh的数值时，在调整了汽机的运行方式之后，每年可以节省的燃煤的资源大约是在9500—28500吨，当煤的价格是每吨850元的时候，华能玉环电厂的每年节约的费用大概在807.5—2422.5万元，可见，华能玉环电厂在调节汽机的运行方式的措施是非常有实施的必要的。

3 优化措施

在实际试验过程中所选择的主要方法为在机组运行状况保持稳定情况下，对于机组应当实行一次调频以及AGC，从而使机组应当在锅炉手动方式之下运行，通过该方式进行辅助，对于机组初压力控制方式而言，其状态也在逐渐降低，并且对于机组压力负荷值而言，其也处于定量压力值之下，通过反复进行试验，最终使机组调门能处于50%开度状态或者使其处于全开状态。通过试验可将不同负荷压力值获得，在调门开度为50%或者全开状态下计算汽轮机热耗率，然后可全面地、综合地评价机组工作方式，从而在机组节能运行及系统参数修正控制方面给出较准确数据依据。

在本文研究过程中，在探索经济型实验具体步骤主要包括两个，第一，对于不同阶段机组负荷合理放置阀门位置，大体保持50%开放度，同时对机组运行状况进行观察，在实验过程中对必要实验数据进行记录；第二，在跳门开放度为50%试验的基础上全开调门进行试验。

4 结束语

综上所述，在进行汽机运行方式运行的过程中，应当在实际的实验的基础上得出科学、准确的结论，在本次的实验过程中，机组的高调门最佳的工作状态便是在50%的开度内，这一开度内，机组的负荷响应能力是最为优良的，且在这一工作状态下，整个机组的电网以及机组的运行都能处在最有的运行方式之中，也使得整个汽机的机组能够处于最有的经济状态之下，有效的节约资源，充分的发挥汽机机组的节流的功能。

[1]张威，杨健. 改变汽机运行方式对机组控制的影响[J]. 科技与企业，2015，21：222.

[2]万忠海，晏涛，刘专，汪飞，鲁锦. 超超临界喷嘴配汽机组运行方式调整及研究[J]. 电站系统工程，2014，05：56-58+61.