(大唐河北发电有限公司马头热电分公司 河北省邯郸市 056044)
摘要: 分析了凝汽式汽轮机 300MW 供热机组全过程滑压运行过程中以最佳“阀点”运行的意义，以及使汽机调门自动维持在经济运行开度附近同时兼顾 AGC 及调频能力的基础上控制系统自动寻找最大缸效率的方法，有效提高了机组的热效率，降低了机组煤耗，实现了机组全季节全程滑压运行。
关键字：滑压、最佳“阀点”、缸效率、两个细则
Abstract: This paper analyzes the significance of the operation of the best "valve point" in the whole process of sliding pressure running of the 300MW heating unit of condensing steam turbine, and the method of automatically maintaining the maximum cylinder efficiency by the control system on the basis of AGC and FM ability to automatically maintain the valve in the vicinity of the economic running degree. The thermal efficiency reduces the coal consumption of the unit and realizes the whole season sliding pressure operation of the unit.
Key words: sliding pressure, best "valve point", cylinder efficiency, two rules
机组滑压运行是提高经济性的主要手段，对于机组全过程滑压协调控制，随着机组负荷指令的变化，压力定值也根据滑压曲线缓慢变化，而机组汽轮机滑压曲线是根据汽轮机运行优化调整试验时提供的汽轮机滑压运行时的滑压参考曲线，但因未考虑对外工业抽汽、供热等特殊情况，不能保证汽机调门始终维持在经济运行开度附近，直接影响到机组的热效率；另一方面，滑压优化在保证经济阀位运行的同时，需同时兼顾到机组 AGC 及一次调频能力。
1阀点滑压研究
1.1理论依据
汽轮机在额定或经济工况下，具有较高的循环效率和低损失是效率最好的运行工况，滑压运行是提高变工况下运行效率的有效方式；
降低主蒸汽压力，降低其做功能力，在发出同样电功率时，需要增大主汽流量，增大高调门开度，也就降低了调门的节流损失，提高了高缸效率，但是主蒸汽压力降低造成循环效率降低；
滑压的基本依据在于两方面的因素：在低负荷下，一是通过调门节流来限制进入汽轮机的蒸汽流量，产生节流损失，增大热耗；二是降低主蒸汽压力可减小高调门节流程度，但主蒸汽压力降低造成循环效率降低；
因此，两种因素共同作用下，必有一最佳效率点，最佳运行点组成的与主汽压力相关的曲线就是机组的定滑压运行曲线。
1.2查找缸效率与试验效率存在偏差的原因
1.2.1理论滑压曲线存在局限性
理论上，在已知汽轮机阀门特性、汽轮机通流特性、热力系统特性的情况下，能够精确给定滑压曲线，但这是完全设计条件下得来的理论曲线；因制造误差、安装及机组随机状态变化和环境影响，事实上大多数汽轮机组都不在设计工况下运行，设备、参数、系统、环境条件的任何偏差都会造成最佳效率点的偏离。
1.2.2试验滑压曲线存在局限性
试验滑压曲线是在当时试验机组的阀门特性、通流特性、热力系统特性、环境条件下测试出来。
2“阀点”滑压理念更具实用意义
因为影响因素多样，没有必要在现场全部考虑，反过来，从滑压曲线的产生理论可以得出，滑压实际上是追求最佳的阀位。而最佳阀位就是阀点，而阀点已经测试出来了，只要运行人员发现在滑压条件下阀位偏移，可适当调整主汽参数，保持阀点就可以了。
在机组阀位确定后，保持阀位不变进行变负荷试验，能保证机组高压缸效率保持不变，机组的高压缸效率与阀位存在固定的关系，汽轮机的阀位决定了主汽压力。
所以，讨论机组最优运行阀位要比讨论机组最优滑压更有价值，在线确定汽轮机的最优运行阀位要比汽轮机厂家推荐的或电厂自定的滑压运行曲线更具实用意义。
3主汽压寻优实质为确定“最佳滑压阀位”问题
在（热平衡图）设计条件下，主蒸汽压力为主导因素，即进汽度越小，经济性越好，最经济的运行模式为“最小部分进汽度下”的滑压运行，即“二阀滑压”运行。
一般采用四阀结构三阀方式的喷嘴调节汽轮机,提供的典型配汽特性曲线滑压运行模式可用四阀、三阀、二阀滑压运行。
主汽压力最优就是在主汽压力和汽机调门开度中总能找到一个使机组热耗率最小的主汽压力值问题。
对于汽机和回热系统及给水泵组效率特性一定的条件下的火力发电机组，其主汽压力（即主汽压力P0与机组负荷Ng之间的对应关系）是由高压调门开度Cv决定的，其主汽压P0寻优实质为寻找和确定“最佳滑压阀位”问题。
4自动寻找“最佳滑压阀位”的原理
投入滑压自动寻优回路下，机组滑压运行原则是按照热力试验提供的“最佳滑压阀位”，使1、2号高压调门开度去趋近“最佳滑压阀位”运行，如高压调门明显偏离该状态，应对滑压曲线作相应修正。尤其是冬季供热期以及工业抽汽运行时，使得修正后负荷与运行负荷间产生较大差异。因此，实际应用时，为使“优化滑压”曲线满足全年不同季节运行要求，即为四季提供通用的滑压曲线，需要有汽轮机滑压优化的修正方法，在机组滑压优化控制曲线确定之后，就反映了一种固定不变的主汽压力与机组负荷对应关系。
为此，需要对机组滑压运行控制曲线提出了通用型的修正计算方法，即在机组滑压优化控制曲线中引入“凝汽器压力修正因子”，引入“供热流量修正因子。当1、2号高压调门开度去偏离“最佳滑压阀位”运行时，通过修正因子，自动修正原有的滑压曲线，使1、2号高压调门开度去趋近“最佳滑压阀位”
为了在不影响“两个细则”考核指标的前提下，控制策略本着“先粗调后细调逐步修正”和“动态过程（工况）保安全，稳定过程（工况）保经济性”的原则，利用PID控制回路将汽轮机调节阀控制在最经济的阀位区域，实现最佳阀位精确控制,相关的控制策略如图所示。
图1 滑压自适应控制原理图
5结束语
针对本大型机组滑压运行所采取的优化工作，有效降低了供电煤耗达 0.5 g/kWh 以上，对机组降低热耗、节能减排具有普遍意义。另外添加自适应的滑压曲线的定量修正，优化了机组协调控制品质并实现了全季节高效运行。
论文作者:胡凤玺
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/6
标签：机组论文; 调门论文; 汽轮机论文; 曲线论文; 效率论文; 压力论文; 工况论文; 《电力设备》2018年第22期论文;