摘要:近年来,随着社会经济的发展,我国电厂企业也快速发展起来。结合实际情况发现,在对电厂的汽机运行方式加以改变的情况下,机组的协调控制系统会产生变化。本文在分析汽轮机主调门运行方式的基础上,进一步对改变汽机运行方式对机组控制的影响进行分析,以期为汽轮机在实际运行过程中可靠性及安全性的提高提供一些具有价值的参考依据。
关键词:汽轮机;运行方式;机组控制;影响
在电厂日常运行工作过程中,汽轮机控制方式起到了非常重要的作用。如果基于电厂的汽轮机在运行过程中其运行方式发生变化,那么机组的协调控制系统也会发生一定程度的变化[1]。从汽轮机运行的经济性及安全性考虑,有必要对改变汽轮机运行方式对机组控制的影响加以了解,进一步分析机组控制的效果,从而为解决潜在的运行问题提供必要依据。
一、汽轮机组及其主汽调门运行方式分析
为了深入了解汽机运行方式,下面在介绍汽轮机组的基础上,进一步对汽轮机组的主汽调门运行方式进行分析。涉及的主要内容如下:
(一)汽轮机组介绍
以某电厂为例,具备1000MW超超临界汽轮发电机组1台,此汽轮机组的构建方式为超临界,一次中间再热,单轴,四缸四排汽,双背压以及凝气模式等,具备八级回热抽汽。从设计来看,该汽轮机具备高压缸1个、中压缸1个、低压缸2个、主汽调门2个、中亚调门2个、补气阀1个,采取全周进气方法,即采取了传统的节流配汽方法,和喷嘴配汽模式相比,此汽轮机组对机械的结构优化要求比较简单,并且其制造成本偏低,机组运行过程中各级别的运行温度变化的范围较低,对负荷变化的适应性较为显著,然而此机组基于工作期间会存在较大的缺陷,最为显著的便是机组基于定压运行过程中,会有很大的节流损失情况,致使整个机组的运行效率大大降低。所以,该机组采取了补气阀技术,在主汽门前后将一定量的新蒸汽引出来,通过补气阀置入高压缸的第四级或者第五级的动液之后,和主汽流混合膨胀做工[2]。值得注意的是,基于补气阀技术应用的条件下,机组求年纪的过载和调频能力都发生了变化,这使得全周进汽机型的安全性、可靠性以及成本均得到了有效提升。
(二)汽轮机组运行方式分析
(1)对于汽轮机组来说,基于投入生产的起始阶段,一般会根据实际的中压调门进行全开位置的处理,通常主汽调门在30%到35%之间,特别是如果机组的负荷稳定于某一较为固定的负荷数值范围内的情况下,在负荷无一次调频动作时,以上情况的发生便会更加显著。并且,对机组在稳定性方面则具备更高的要求,当机组负荷控制在950MW的情况下,有必要对其稳定于一个固定的负荷当中,确保主汽调门能够处于全开的部位,这也就是为什么机组大部分处于低于850MW负荷范围内进行相应的工作[3]。总之,为了确保汽轮机组运行的稳定,对于主汽调门来说,有必要控制在30%到35%之间进行开度区域作业。
(2)基于机组调门试验过程中,有必要遵循优化试验的原则,对机组的经济运行方式加以确立,然后将最优化的机组工作负荷确立下来,然后对“负荷—主汽压力”曲线加以确立;上述作业完成之后,有必要对最优化的控制系统加以明确,使电网的要求得到有效满足,进一步完成机组的经济运行试验。值得注意的是,为了使机组经济运行效益达到最优化,有必要对机组的性能要求进行合理、科学地调整,使机组的负荷响应速度得到最大限度的满足,并对一次调频的效果进行优化等,在以上各大经济因素均考虑到位的前提条件下,相信机组的经济运行效果将能够达到最优化,进一步为运行可靠性及安全性的提升奠定有效基础。
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二、改变汽机运行方式对机组控制的影响分析
在上述分析中面对汽轮机的运行方式有了一定了解,结合实际工程,发现改变汽轮机的运行方式,会对机组控制产生一定程度的影响。以某电厂的机组为例,其机组负荷电压变化范围在500MW到1000MW之间;基于此负荷条件下,汽机调门的基本调节和运行方式大致上处于这个范围[4]。基于负荷段,汽机调门同样处于节流的运行方式下。然而,由于机组在运行过程中,存在较大的运行损失情况,因此有必要对汽机的运行方式进行调节,值得注意的是,在实际调节过程中,需遵循汽机节能运行的原则,使汽机在运行过程的经济成本得到有效控制。
针对上述案例,提出有关汽机运行方式改变的方法,即:
(1)基于机组经济型优化调节期间,有必要对机组的安全性以及稳定性进行深入考虑,在此次研究过程中,针对汽机运行方式的改变方法,需遵循的步骤包括:一方面,针对机组在各个环节的负荷进行调门位置的放置,大约放置到50%的开放度;另一方面,对机组的实际运行情况进行观察,对实验过程的相关数据进行合理、科学的记录,然后基于调门开放大概在50%的开度实验的基础上,针对调门进行全开试验。值得注意的是,如机组处于稳定运行的状态,有必要对机组进行一次调频以及一次AGC,确保机组运行处于锅炉手动之下[5]。基于此条件辅助下,机组的处压力控制模式便会呈现逐渐下降的趋势,同时机组的压力负荷值同样会在定量的压力值之下。通过上述反复试验,确保机组调门可以处于50%的开度或调门全开的状态之下。
(2)如果机组的负荷高于500MW,在高压调门开度变大的情况下,机组的经济水平会随着提升,调门的开度大概处于100%以下,同时机组在经济运行效率上也能够体现出优良的特点,煤消耗大概下降在0.9g/kWh到.5g/kWh之间;倘若调门能够维持在50%的开度之下进行试验,那么机组的煤消耗还能够在一定程度上降低。基于试验期间,还能够对机组的运行情况加以了解,基于负荷不同的条件下,机炉的调解状态处于非常稳定的状态之下,并且整个机组的运行状态也较为稳定。此外,基于试验过程中,获取不同的负荷压力,当调门全科或处于50%开度的条件下计算汽轮机热耗率,对各个负荷试验点进行运行方式工况试验以及基于调门全开的全滑压工况试验,能够将热耗率计算出来。在对机组的运行方式进行综合性评估的条件下,能够使得机组实现节能运行,并使机组系统的各项参数得到有效修正,进一步使机组运行的经济性得到有效提升。
(3)整体而言,基于汽机运行方式发生变化的情况下,将调门开度变大,整个机组的运行状态将更加稳定剂安全,从而达到优良的节流作用。不妨将某电厂的所有机组年发电量设置为200亿kWh,对汽机的运行方式进行合理科学地调整之后,年均能够节省燃煤资源可达到28000吨;若煤的价格为850元/吨,那么该电厂每年将能够节约两千多万元人民币。由此可见,有必要对汽机的运行方式进行合理、科学地改变,从而为经济效益的提升奠定有效基础。
三、结语
通过本文的探究,认识到在汽机运行方式合理、科学地改变的条件下,机组控制的效果将能够得到有效提升,能够使燃煤资源得到有效节约,同时确保机组在整个运行过程中的稳定性及安全性,并促进经济效益的提升。因此,从机组经济效益改善的情况下考虑,有必要对汽机运行的方式进行改变,进一步为电厂整体经济效益的提升奠定扎实的基础。
参考文献:
[1]李诚香.浅析西门子S7-300在莱城电厂汽轮机ETS系统改造中的应用[J].电子技术与软件工程,2013,17:173-174.
[2]葛胜玉.论改变汽机运行方式对机组控制的影响[J].科技经济导刊,2016,23:91.
[3]董九虹.非能动反应堆蒸汽排放控制分析[J].科技创新导报,2015,14:59.
[4]李大才,吴克锋,申建东,肖锋,王春月,尹金亮.1GW超超临界机组阀点滑压的自动寻优与精确控制[J].电力与能源,2013,05:502-507.
[5]刘吉臻,王海东,李明扬.含风电的电力系统机组组合问题研究综述[J].电力建设,2014,12:38-45.
论文作者:钟尚文
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/26
标签:机组论文; 调门论文; 汽机论文; 方式论文; 负荷论文; 汽轮机论文; 汽轮论文; 《电力设备》2017年第5期论文;