摘要：在电厂正常运行的过程中，会产生大量的能源消耗，这就会在一定程度上造成资源的浪费，文章针对火电机组凝结水节流系统动态模型展开研究，希望可以改善这种状况。
关键词：火电机组；凝结水节流系统；动态模型
一、前言
在火电机组进行凝结水节流的过程中可能会产生不必要的能源消耗，因此进行节流系统的安装可以尽可能地减少资源浪费，同时加强火电机组的节能效率。
二、技术原理及试验
2.1凝结水节流原理
凝结水节流技术，是指在机组负荷需求变化时，以机组各安全指标为前提，通过改变凝泵变频指令或除氧器上水调门，主动改变凝结水流量，并根据低加的自平衡特性，间接改变低加的抽汽量，从而暂时快速获得或释放一部分机组的负荷。机组加负荷时，减小凝结水流量，从而减小低加的抽汽量，使原本的低加抽汽进入汽轮机末级透平做功，增加蒸汽做功的量，使机组负荷增加；减负荷时原理类似，当抽汽量增加时，低压缸内可做功的蒸汽量减少，便可实现机组负荷的快速下降[1]。
2.2凝结水节流对负荷的影响
为了深入了解凝结水节流对机组负荷的具体动态特性，对电厂机组进行了凝结水节流试验。对其凝结水调负荷的能力和负荷响应的快速性进行了测试，进行了凝结水调负荷的对象特性试验，得到了类似的特性试验曲线。
2.2凝结水节流的过程
试验时锅炉主控退出自动，保持煤量不变；汽机主控退出自动，保持调门不变；除氧器和凝汽器水位都退出自动，凝汽器补水门始终全关（保证系统中凝结水量不变）。系统参数平稳后，快速变化凝泵出口上水调门，开度从70%阶跃变化减小至50%，待机组相关参数相对平稳约4 min后，恢复调门开度从50%阶跃增加至70%。凝结水流量从680 t/h降低至490 t/h，随着系统恢复，凝结水流量恢复至680t/h左右，系统趋于平稳[2]。
负荷快速上升，从200MW最终升到211MW，在最初的30s内快速上升近5MW；除氧器水位最初变化很小，约2min后，除氧器水位从2813 mm降低至2590mm；凝汽器水位从776mm上升至848mm。
2.3基本结论
凝结水调负荷的特性试验证明了凝结水流量变化对负荷响应的有效性，这也是与理论分析与计算相符的。从凝结水节流试验可以得到基本的结论。作为机组变负荷的辅助调节手段，凝结水调负荷对快速的负荷需求是可行的。当凝结水流量变化约20%时，负荷变化量是当前负荷2.5%～5%左右。要获得负荷的快速变化，凝结水流量需要快速变化[3]。
三、控制策略设计
机组凝结水节流优化控制系统是在原有协调控制系统的基础上增加一个凝结水节流补偿模块，通过监测#2机组的负荷指令与实际负荷之间的偏差，采用一定的调节策略，主动配合协调控制系统的负荷调节，加快系统负荷响应速率。
四、工程实施及其效果
通过凝结水节流试验及对其进行动态特性分析，设计工程可实现的凝结水节流控制策略，并与原协调控制系统相结合，使整个机组负荷控制系统得以高效、节能、安全运行[4]。
五、技术创新点
基于凝结水节流调负荷的高效节能控制技术，与原协调控制系统相结合，是对机组负荷调节的有效补偿手段，合理利用了机组凝结水/回热系统中的蓄能，使得机组整体蓄能充分利用；突破了传统机组控制策略的框架，是对机组负荷控制方式的全新尝试。采用凝结水节流控制技术后，机组产生一定节能效果[5]。
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六、系统设备的联合调试
6.1程序带水空走
为了测试程序、确保系统在带介质、填料的情况下一次投运成功，在系统正式联调前，将对系统程序、设备进行只带冲洗水的联合测试，具体操作步骤如下：应检查待测试系统均处于良好工作状态，确保相关隔离措施到位、运行系统的手动旁路均处于开启状态；本测试无需添加树脂，无需和凝结水主管路相关联；在测试时相关步骤的-时间设定可以只设置测试数据而不必按照实际数据设定；应对系统的相关联锁保护进行测试；在测试时应注意相关的阀门、表计、泵和风机的运行是否正常，并做好相关记录，如有异常要马上进行消缺处理[6]。
6.2系统安装滤元、添加树脂
新树脂添加利用树脂添加小车将新树脂运输到再生塔内，在树脂添加的同时应对系统的相关工艺参数、热控仪表进行标定。在添加第六套树脂的同时完成数值分离调试。树脂预处理完成后，应及时将其转入混床中备用。由于系统已进行带水联调，此时可将相关参数输入，通过程序完成树脂转移。
6.3失效树脂储存塔布水不合格
在调试过程中发现失效树脂储存塔上部进水无法淋洗到塔壁。在以后的运行中，如果一直无法淋洗到塔壁，失效树脂就会附着在塔壁中，无法被冲洗下来。长此以往则会减少树脂数量，最后影响单套床体的水处理量。发现布水问题时，初步考虑为入口水流量太小、冲击力不够，导致布水淋洗不到塔壁。慢慢增加水泵出口阀门开度后发现，布水情况并没有改善。排除入口水流量太小导致布水无法淋洗到塔壁的原因，之后考虑是否是设备布水板的问题，准备打开失效树脂储存塔人孔对布水板进行水平检测。打开人孔之后发现失效树脂储存塔并没有安装布水装置，查阅设计图纸发现，设计了布水装置。联系厂家人员补发布水装置并安装，安装完毕之后布水合格。
6.4 在系统投运过程中，将失效树脂从高速混床输送到树脂分离塔
进行完整各步骤之后，检查高速混床树脂输送情况，发现高速混床下部水帽外围有大量的树脂残留。树脂残留量比较多，长时间不处理的话，由于残留部分树脂得不到再生处理，残留部分树脂会深度失效，使高速混床内有效树脂达不到设计要求，相应的高速混床水处理量降低，运行周期缩短，再生次数增多，消耗的酸碱量也相应增多，造成大量经济损失。
由于本次凝结水精处理系统树脂输送线程很长，如果树脂输送压力太低，则树脂输送耗时太长、效率低下，且树脂有可能堵塞管道。如果输送压力太大，则无法完整地冲洗混床，树脂残留于混床水帽附近，树脂无法被输送干净。因而最终选择能刚刚好冲洗到高速混床中部窥镜的冲洗水流量与压力。冲洗水流量为86.47t/h，压缩空气压力为0.27MPa。
6.5高速混床树脂捕捉器有少量树脂
在凝结水精处理系统投入试运过程中，对高速混床树脂捕捉器的监控是一个非常重要的环节。每套高速混床刚刚开始投运的时候，需要每两个小时对树脂捕捉器排污门进行排水查看，确认是否有树脂漏出。高速混床树脂捕捉器排污门有树脂漏出表明：新投运的高速混床由于运行压力较大，在3MPa以上。在升压投运过程中，颗粒较小或者破碎的树脂会从高速混床水帽中漏出。高速混床本身水帽存在泄漏树脂的情况。有情况严重时，该套高速混床无法投运成功。高速混床床体水帽漏树脂时，床体内有效树脂会流失，减少了单套混床水处理量，树脂损失。严重时，树脂进入热力系统，受热分解之后形成酸性物质，损害机组整个热力系统。发现有树脂泄露之后，泄露量非常大，则直接解列停运高速混床，将树脂输送回分离塔。
七、结束语
文章将火电机组凝结水节流系统作为叙述的主要内容，分别从技术原理实验、控制策略、工程实施效果、技术创新点以及系统设备的联合调试等方面展开研究，旨在深入分析其动态模型运动状况。
参考文献
[1]胡勇, 刘洁臻, 曾德良,等. 1000MW火电机组凝结水节流系统动态模型研究[J]. 太原理工大学学报, 2014, 45(6):818-822.
[2]龙东腾, 王玮, 刘吉臻. 凝结水节流参与的1000MW火电机组快速变负荷调节[J]. 动力工程学报, 2017, 37(3):249-256.
论文作者:刘敏,吴鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/17
标签：凝结水论文; 树脂论文; 机组论文; 负荷论文; 系统论文; 火电论文; 流量论文; 《电力设备》2018年第21期论文;