（黄冈大别山发电有限责任公司 湖北省黄冈市 438304）
摘要：目前越来越多的600MW火电机组参与到的电网调峰中来，由于其调峰过程中不处于满负荷的运行状态，所以本文研究600MW火电机组在低负荷调峰运行时，锅炉燃烧控制系统的运行优化方式、汽轮机循环水系统的运行优化方式以及轮机配汽方式的优化。
关键词：火电机组；低负荷调峰；经济运行
1引言
近年来我国的经济得到了快速的发展，现代化的生产方式以及人们生活方式的改变，对电力能源的需求量不断增加，与此同时，电网负荷峰谷差随着电力需求的增长而不断增大。此外，由于资源紧缺和环境恶化问题的加剧，我国也开始大力开发和应用各种清洁型的能源形式，使得目前600MW火电机组参与调峰成为目前的发展趋势。传统的火电机组参与调峰的过程中，人们关注更多是调峰运行时的安全性问题，有关专家学者对此做出了大量的试验和研究。但是随着我国能源结构的调整和节能减排要求的不断提高，火电机组参与调峰时的经济性问题开始成为发电企业进行节能管理的工作重点。
2锅炉燃烧控制系统的运行优化
由于火电机组在参与调峰时其不处于满负荷的运行状态，为了降低耗煤量，提高电厂运行的经济性，需要对各机组之间的负荷进行合理分配和优化，确保其在火电厂给定供电功率下，将电网分给电厂的负荷以最优的方式进行分配。由于供电功率的大小直接决定供电标准煤耗量的数值，而供电功率的变化还会对锅炉热效率、汽轮机热耗率和厂用电率产生直接的影响，所以应通过反平衡试验来确定供电煤耗量与供电功率之间的关系，然后通过变负荷试验得出不同供电功率下对应的锅炉热效率、汽轮机热耗率和厂用电率，并得出最终的供电标准煤耗量与供电功率之间的关系。此外，还应考虑锅炉和汽轮机运行的经济性变化问题，通过锅炉、汽轮机和辅助设备的日常运行数据对二者之间的关系进行优化。目前在火电厂中进行各机组之间负荷的最优分配就是将分机组调度调整为分厂调度，但是在增加此优化分配环节会增加机组对电网负荷变化的响应时间，又影响到电网的安全性，所以还要对计算速度提出较高的要求。
3汽轮机循环水系统运行方式的优化
3.1汽轮机循环水系统相关参数的计算
对汽轮机循环水系统运行方式的优化主要是通过对循环水流量、消耗功率、汽轮机排汽压力进行控制的方式。而目前在火电厂中普遍采用的循环水流量调节方式是通过对同时工作的水泵台数进行控制的方式，并且可以通过超声波流量计对具体数值进行测量。而对于其消耗功率，主要是通过对消耗电量进行测量，然后根据公式进行消耗功率的计算，其在不同的水泵组合方式下具有不同的数值。
对于不同水泵组合方式下的凝汽器压力的计算，需要首先通过凝汽器的实际传热和理想传热系数得出的综合清洁率，来获取不同组合方式下的冷却水温升和凝汽器端差数值，通过对冷却水温度的测量，就可以计算出凝汽器的压力。由于排汽压力变化会导致电功率发生变化，而二者之间的关系通常由厂家提供的真空-功率修正曲线得出二者之间的变化关系。
3.2汽轮机循环水系统最佳运行方式的确定
4汽轮机配汽方式的优化
为了提高火电机组在低负荷调峰时的经济性，需要对汽轮机配汽方式进行优化。但是由于目前我国600MW汽轮机具有不同的控制方式设计，如日立技术的汽轮机在按照出厂设计的控制方式进行工作时会导致调节汽门的节流损失增加。而对于汽轮机按照顺序阀控制方式进行设计的，其在运行中会出现实际与设计数据存在偏差的问题，也会导致汽轮机运行经济性的降低。以某600MW火电机组为例，分析其汽轮机配汽方式及其优化。
4.1汽轮机配汽方式分析
此600MW火电机组中其汽轮机的高压调节汽门配汽方式为混合控制方式，此种控制方式具体为：在汽轮机启动时，为了防止汽轮机的高压缸出现热变形的问题，可以同时开启其拥有的四个调节汽门，此时汽轮机会处于全周进汽状态确保气缸的受热均匀。但是此种控制方式只要在机组100%额定负荷运行时才处于最经济的运行状态，当其处于低负荷调峰状态时，全部调节汽门的开启造成大量的节流损失，不利于机组运行的经济性，且其经济性随着负荷的降低而降低。
4.2汽轮机配汽方式优化
对此600MW火电机组的汽轮机配汽方式进行优化，首先需要将其配汽方式改为顺序阀控制的方式，并对其汽轮机的各个调节汽门的重叠度进行优化，其目的就是在机组处于低负荷运行状态下，不仅要满足负荷的调节特性，还要最大限度地降低调节汽门的节流损失，提高汽轮机运行的经济性。需要注意的是，在对汽轮机的控制方式进行改进和优化之后，其负荷变化并进行汽门调节之后，温度也会随之发生变化，此时需要对其应力和寿命进行计算和分析，并对其配汽方式优化后的变负荷速度进行确定。改进前后的经济性如图1和2所示。
由图中可以看出，对汽轮机配汽方式进行优化之后，当主蒸汽流量减少时，此方式下对应的内效率和内功了之差逐渐增大，所以具有较好的经济性。
5结语
目前越来越多的600MW火电机组参与到电网调峰中去，但是由于火电机组处于低负荷运行的状态，会出现煤耗量增加、锅炉热效率降低而导致火电机组运行经济性降低的问题。需要研究煤耗量与供电功率之间的关系，在确保安全性的前提下对锅炉燃烧控制系统进行优化；计算循环水流量、消耗功率和汽轮机排汽压力与供电功率之间的关系，确定汽轮机循环水系统的最佳运行方式；还要对汽轮配汽方式进行研究和优化，寻找确保火电机组处于最佳经济性的运行方式。
参考文献：
[1]齐建军，廉俊芳，赵志宏.600MW火电机组深度调峰能力探讨与经济安全性分析[J].内蒙古电力技术，2013，31（4）：51-53.
[2]谢剑明，李千军.600MW亚临界火电机组低负荷控制优化[C]//2008电站热工控制研讨会暨自动化信息化技术交流年会.2008.
论文作者:东森,王欢,黄啸澜,陈宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/1
标签：汽轮机论文; 方式论文; 机组论文; 火电论文; 负荷论文; 功率论文; 经济论文; 《电力设备》2018年第2期论文;