1000MW超超临界汽轮机配汽方式优化试验

第44卷第2期2015年6月热力透平THERMALTURBINEVO144NO2JUN2O15文章编号167255492015020090041000MW超超临界汔轮栅配汔方式优化试验费惟庆上海电气电站设备有限公司汽轮机厂，上海200240摘要介绍了某电厂1000MW超超临界机组调门优化滑压试验和负荷变动试验情况。通过试验得到，在高压调门开度为3O和5O时，热耗率分别比高压调门全开时大35KIKWH和15KLKWH；在补气阀限位25开度运行条件下，当高压调门开度为5O时，机组对负荷变化的响应速度较快，能够满足电网对偏差的要求。试验表明，采用5O调门开度的滑压曲线运行，可兼顾机组经济性和负荷响应能力。关键词L000MW超超临界汽轮机；配汽方式；优化试验中图分类号TK267文献标识码ADOI1013707JCNKI311922TH201502003OPTIMIZATIONTESTFORSTEAMDISTRIBUTIONMODEOF1000MWUSCSTEAMTURBINESFEIWEIQINGSHANGHAIELECTRICPOWERGENERATIONEQUIPMENTOO，LFDTURBINEPLANT，SHANGHAI200240，CHINAABSTRACTTHEOPTIMIZATIONTESTFORSLIDINGPRESSUREANDLOADCHANGINGTESTFORA1000MWULTRASUPERCRITICA1UNITAREPRESENTEDTHEHEATRATESWITHTHE30AND50OPENINGOFCONTROLVALVEWEREINCREASEDBY35MKWHAND15KJKWHRESPECTIVELYCOMPAREDWITHFULLYOPENINGCONDITIONWHENTHECONTROLVALVEOPENSTO5O，THERESPONSESPEEDTOWARDSTHEUNITLOADCHANGINGWASMOREFAST。WHICHCANMEETTHEREQUIREMENTSOFTHEDEVIATIONOFTHEGRIDTHETESTRESULTSSHOWTHATTHE50SLIDINGPRESSURECURVEOFTHEVALVEOPENINGOPERATIONCANBEUSEDTOSATISFYBOTHTHEUNITECONOMYANDTHELOADRESPONSEABILITYKEYWORDS1000MIWUSCSTEAMTURBINE；STEAMDISTRIBUTIONMODE；OPTIMIZATIONTEST上海汽轮机有限公司设计制造的N10002625600600型汽轮机，系超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、八级回热抽汽、凝汽式汽轮机。汽轮机的调节方式是节流调节，机组在实际运行中，由于需要满足电网AGC和一次调频质量等要求，高压调门经常不全开且开度较小，导致较大的节流损失，影响机组运行的经齐L生。因此，研究调节阀开度对机组经济性的影响，对进一步提高机组的经济运行水平具有重要意义。试验研究工作分两个阶段进行，分别为调门优化滑压试验阶段和调门优化负荷变动试验阶段。在调门优化滑压试验阶段，通过在多个负荷点的不同调门开度工况下测定汽轮机热耗率和高压缸效率，实现经济性寻优；在调门优化负荷变动试验阶段，通过考察对应于不同高压调门开度的最佳滑压曲线下机组的负荷响应能力，实现调节性能的寻优。根据本次试验结果，在机组的控制系统中设置优化后的滑压曲线，该曲线可兼顾机组经济性和负荷响应能力。1调门优化滑压试验11机组优化前高压调门开度机组实际运行滑压参数和调门开度见表1。由表1数据可以看出，各工况中，除在额定负荷工况下高压调门开度接近全开，在很大的负荷范围内，高压调门开度都只有303196，造成高压缸效率下降约4个百分点。收稿日期20141215修订日期20150430作者简介费惟庆1961一，男，毕业于上海电力学院，212程师，现从事汽轮机热力性能试验212作。I麴L一一第2期1000MW超超临界汽轮机配汽方式优化试验其他变化幅度的试验。2调门优化负荷变动试验负荷变动试验结果的评价包括对负荷响应速度的评价，以及对参数动静态偏差的评价。2I试验目的22机组负荷变动试验结果在目前补汽阀限位限值为25开度运行机组负荷变动试验工况的补汽阀开度限值为条件下，为了在机组的控制系统中实现寻优后的25。试验时负荷范围包括通常运行的主要负荷运行方式和参数，应通过负荷变动试验，掌握经济段，负荷变动幅度主要为100MW和50MW，包性寻优后的工况下机组的负荷调节性能。试验将括了升负荷和降负荷的过程。考察机组在各负荷点、新的高压调门开度对应新表2为10096调门开度下负荷变动部分试验的主汽压力值下对负荷变化快速响应的能力，以结果。试验结果表明在大部分负荷变动情况下，满足电网调频。负荷响应延迟超过60S，在某些情况下超过负荷变动范围5O1OO额定负荷。以阶2MIN。在5001000MW范围内，当负荷变动指跃量改变机组负荷，每次负荷变化幅度为100令达到目标负荷时，实际负荷与目标负荷的偏差MW或5OMW，试验期间也可根据实际情况安排通常大于1OMW。表2调门开度100下负荷变动试验结果项目升负荷降负荷初始负荷MW600650900650850IO00目标负荷MW650600950750750900负荷变化量MW505050I00一100100补汽阀限值252525252525负荷变化速率设定值MWRAIN1010I010L0I0负荷响应延迟时间S7072549151168指令达到目标负荷时，实际负荷与目标负荷的偏差MW10947161214LII45表3为5O调门开度下负荷变动部分试验较长，达93S。指令达到目标负荷时，实际负荷与结果。试验结果表明大部分情况下负荷响应延目标负荷的偏差通常在1OMW之内，能够满足电迟在60S之内；自满负荷减负荷100MW时延迟网对负荷偏差的要求。表3调门开度5O下负荷变动试验结果项目升负荷降负荷初始负荷IVLW目标负荷MW负荷变化量MW补汽阀限值负荷变化速率设定值MWMIN负荷响应延迟时间S指令达到目标负荷时，实际负荷与目标负荷的偏差MW变负荷前主汽温度指令达到目标负荷时主汽温度变负荷前再热汽温度指令达到目标负荷时再热汽温度在试验过程中，控制系统对主要参数的调节较好。负荷变化的波动并没有出现参数超限、报警等问题。试验时，部分工况的主汽温度在负荷变动前后变化较大。再热蒸汽温度的控制受负荷变动影响较大，需要以手动方式对温度予以调节，囵IL叠运行人员需根据实际温度调节挡板开度、再热减温水流量。其他参数基本能够满足指标要求。通过负荷变动试验，可以总结出高压调门对负荷进行调节的特点高压调门开度在65以下时，阀门动作对于负荷的调节能力较强，对快速响眦眦呲觚鳐H一5弱95312弧呲瑚眺眦眦眦眦毗弧1000MW超超临界汽轮机配汽方式优化试验热力透平应负荷指令作用明显；当高压调门开度高于65以后，调节能力较弱。由上述试验结果和分析可以看出与采用10096调门开度滑压曲线相比，采用50调门开度滑压曲线时，机组对负荷变化的响应速度要更快，并且实际负荷与目标负荷的偏差也更小，能够满足电网对偏差的要求。在100调门开度下，虽然经济性更好，但是对负荷变化快速响应的能力明显要弱很多。而且，在实现10096调门开度的同时，很难保证补汽阀在稳定工况下保持关闭状态。因为补汽阀要参与负荷调节，就不能将其强制为关闭状态，而调门在全开的情况下，波动就可能使补汽阀动作，而一旦补汽阀开启，就会给机组经济性带来负面影响。综合以上考虑，采用5O调门开度的滑压曲线，可兼顾机组经济性和负荷响应能力。3结论1在各运行负荷下，高压调门开度3O96时的热耗率比高压调门全开时的热耗率大上接第85页3改造效果超临界600MW汽轮机在采用先进的叶片通流技术以及内部结构优化之后，在相同进汽量的情况下，汽轮机出力明显增加，热经济性有了大幅度的提升，机组热耗水平大幅降低2。例如，浙能乐清电厂1号机组通过高中、低压通流部分全改之后，机组的发电煤耗降低约82GKWH，若按年发电量34亿KWH计算，每年可以节约标煤28000T左右，大大减少了机组的排放，改造后机组节能减排效果显著。机组改造后其启停、运行灵活性，稳定性以及安全性都获得了大幅度的提高。4结论STP目前投运的超临界600MW等级机组35KJKWH；高压调门开度50时的热耗率比高压调门全开时的热耗率大15KJKWH。2由于补汽阀限位运行，影响了机组快速响应负荷变化的能力。在补气阀限位25开度运行条件下，当高压调门开度为5O时，机组对负荷变化的响应速度较快，能够满足电网对偏差的要求；当高压调门开度全开时，机组负荷变化的响应能力较差。综合考虑机组经济性能和负荷调节性能，在目前运行生产中，建议采用对应于50调门开度的主汽压力曲线。参考文献1江宁，陈行庚，曹祖庆火电厂优化运行一些问题的讨论_J热力透平，2005，3343035E2姚峻，高磊，陈维和，等900MW超临界机组协调控制及AGC策略的研究与应用口中国电力，2005，83862653华洪西门子L000MW超超L临界汽轮机的技术特点_J上海电力，20054408412，4施延洲，焦林生，姚啸林，等超超临界汽轮机组滑压运行优化试验口热力发电，2013，12428125孙永平，童小忠，包劲松，等上汽一西门子超超临界1000MW汽轮机的优化运行J动力工程学报，2014，3341962O9已有百余台，虽然系列有所不同，但其均出自同一母型机，因此都可以通过STP自主的先进叶片通流技术进行通流部分的全面改造以及结构优化，以提高机组的综合性能；同时该技术体系已经推广运用到相关新产品的设计及类似结构机组的改造项目中。