660MW超超临界机组单阀顺序阀运行性能分析

660MW660MW 超超临界机组单阀顺序阀运行性能分析超超临界机组单阀顺序阀运行性能分析 摘要 对于调峰机组 汽轮机顺序阀运行方式相比单阀运行方式更能提升机组的效率 有利于提高机组的经济指标 通过对比 660MW 超超临界机组单阀运行和顺序阀运行的部 分参数 从经济 安全方面进行两种运行方式的性能分析 关键词 单阀 顺序阀 经济 安全 一 机组概述 信阳电厂 4 机组为 2 660MW 超超临界机组 汽轮机为哈尔滨汽轮机厂引进日本日立技术 生产的超超临界 单轴 三缸四排汽 一次中间再热凝汽式汽轮机 高压缸由 1 个纯冲动 式调节级和 10 个反动式压力级组成 中压缸才用 7 个反动式压力级 2 个低压缸均为双分 流结构 正反各 7 个反动式压力级 蒸汽流程 蒸汽从下部进入置于该机两侧两个固定支承的高压主汽调节联合阀 由每侧各 两个调节阀流出 经过 4 根高压导汽管进入高压汽轮机 高压缸排气进入再热器 再热后 的蒸汽从机组两侧的两个再热主汽调节联合阀 由每侧各两个中压调节阀流出 经过 4 根 中压导汽管由中部进入中压汽轮机 中压缸的排汽经中低压连通管分别进入两个低压缸中 部 经过正反向布置的级后流入对应凝汽器 4 机组已于 2009 年 10 月 15 日正式投入商业运营 此时采用单阀运行方式 2009 年 12 月 31 日切换为顺序阀运行方式 单阀运行方式为机组运行时高压调门 GV1 GV2 GV3 GV4 同时开启且开度一致 顺序 阀运行方式为高压调门 GV1 GV2 同时开启 待开至 90 时 GV4 阀开启 待 GV4 阀开启 90 时 GV3 阀开启 二 参数采集 1 高压调阀切换前后 2 个小时的工况参数对比 2009 年 12 月 31 日单阀运行部分参数 选取半小时平均值 负荷主汽阀前压力 平均 高排压力高排温度蒸汽流量给水流量 350MW16 84 Mpa2 37Mpa353 923T984T 调节级压力总煤量省煤器前给水 温度 阀位指令中间点温度凝结水流量 9 7 Mpa161T252 81 7 372 676T 切换阀后 选取稳定后半小时平均值 负荷主汽阀前压力 平均 高排压力高排温度蒸汽流量给水流量 350MW16 76 Mpa2 32Mpa327 897T936T 调节级压力总煤量省煤器前给水 温度 阀位指令中间点温度凝结水流量 9 2Mpa154T250 72 6 367 693T 由上表看出在切换负荷前后在同样负荷下 部分参数已发生较为明显变化 且为顺序阀后 高排温度下降了 26 给水流量下降了 48T 蒸汽流量下降 26T 调节级压力下降 0 5Mp a 汽机阀门指令下降 9 1 总煤量下降 7T 经过热力计算得出 平均值 单阀顺序阀差值 机组热耗 平均 7732 96 KJ KW h7630 23 KJ KW h 102 73 KJ KW h 高压缸效率 平均 73 98 80 94 6 98 中压缸效率 平均 87 31 88 0 0 69 低压缸效率 平均 87 8 88 31 0 51 顺序阀的运行方式大大提高了机组高压缸做功能力 提升机组运行效率 单从汽机高 中 低压缸效率来看就可减少煤耗 4 6g KW h 而切阀后总煤量的减少 致使各风机电耗的 降低 从各个方面降低的供电煤耗 2 高压调阀切换前后一个月时间内部分参数指标对比 不同负荷段部分参数指标 负荷负荷 400MW单阀单阀顺序阀顺序阀 统计时间统计时间09 12 15 08 00 14 00 10 01 03 13 00 14 00 主汽压 平均 20 620 35 调节级压力 平均 11 011 0 给水流量 平均 1123 81154 蒸汽流量 平均 1058 71073 进除氧器凝结水流量789 6813 机组热耗 平均 7589 KJ KW h7454 7 KJ KW h 高压缸效率 平均 73 981 0 中压缸效率 平均 87 287 4 低压缸效率 平均 92 1690 62 负荷负荷 450MW单阀单阀顺序阀顺序阀 统计时间统计时间09 12 06 06 00 08 00 10 01 01 20 50 22 00 主汽压 平均 21 522 16 调节级压力 平均 12 412 01 给水流量 平均 12761270 蒸汽流量 平均 12191177 进除氧器凝结水流量892886 15 机组热耗 平均 7725 KJ KW h7511 KJ KW h 高压缸效率 平均 73 6781 06 中压缸效率 平均 87 786 77 低压缸效率 平均 92 093 24 负荷负荷 500MW单阀单阀顺序阀顺序阀 统计时间统计时间09 12 05 14 30 15 30 10 01 01 19 00 20 00 主汽压 平均 23 5423 59 调节级压力 平均 13 8313 0 给水流量 平均 1430 51386 6 蒸汽流量 平均 1363 51284 进除氧器凝结水流量981959 2 机组热耗 平均 7776 2 KJ KW h7511 KJ KW h 高压缸效率 平均 74 3381 41 中压缸效率 平均 88 186 6 低压缸效率 平均 93 5694 2 负荷负荷 560MW单阀单阀顺序阀顺序阀 统计时间统计时间09 12 06 09 30 11 30 10 01 04 10 00 12 00 主汽压 平均 24 8824 79 调节级压力 平均 15 4314 37 给水流量 平均 1613 51533 7 蒸汽流量 平均 1520 61438 8 进除氧器凝结水流量1095 81050 9 机组热耗 平均 7723 95 KJ KW h7370 KJ KW h 高压缸效率 平均 76 2781 8 中压缸效率 平均 88 1287 56 低压缸效率 平均 93 6694 71 400MW 负荷 热耗下降 134 3KJ KW h 450MW 负荷 热耗下降 194 KJ KW h 500MW 负荷 热耗下降 265 KJ KW h 560MW 负荷 热耗下降 353 95 KJ KW h 由以上数据分析 顺序阀运行减少调门间的截流损失 提高各级的做功能力 顺序阀运行 阶段特别是负荷率越高 高缸效率提高越明显 热耗降低越大 越能体现调峰机组顺序阀 较单阀运行的经济性 三 机组安全性指标 对于新投运的机组首次切阀后的汽机安全性指标也是一个关注重点 能否由一个安全的运 行模式过渡到另一个安全且经济的运行模式仍需要可靠数据来进行分析 下面仍列举 2009 年 12 月 31 日 350MW 阀运行方式切换前后 2 个小时的运行数据 单阀顺序阀 机组低压缸胀差 mm 19 01518 870 机组轴向位移 mm 0 24 0 19 0 10 0 17 0 14 0 01 机组推力瓦温 边缘 中 心 51 8 52 3 51 3 52 351 9 51 9 50 9 52 0 切换前各轴承振动及瓦温参数 及时数值 单位 振动 m 温度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 浮动瓦 X26 4433 7630 147 9950 5221 2737 9667 4888 29 Y23 3227 3638 046 4159 5416 4442 1269 2375 17 瓦振10 684 015 1119 7511 545 867 525 516 03 瓦温66 5276 2176 8881 9782 6780 9466 4762 1350 76 切换后各轴承振动及瓦温参数 及时数值 单位 振动 m 温度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 浮动瓦 X24 5834 2729 1146 8352 4422 4739 1366 3290 13 Y21 5726 4139 2342 3653 4617 8940 7270 1276 15 瓦振11 313 895 3420 359 986 427 486 496 73 瓦温76 4377 1281 0382 1582 3381 5665 2864 2951 89 从汽机部分重要 TSI 参数变化可以看出 胀差 轴向位移 推力轴承温度 轴承振动等参 数未有较大改变 仅有 1 轴承温度由切换前的 66 52 上涨为 76 43 在日后的一段时 间监视发现 1 轴瓦金属温度随负荷的改变影响较大 特别是 GV4 调门开度在 4 18 的范围 负荷 418MW 600MW 时 轴瓦温度会随 GV4 开度的增加而增加 最高到 86 4 但随着开度超过 18 或负荷大于 600MW 轴瓦温度会随之下降 最后又重新稳定在 76 左右 分析高中压转子在 GV4 开启过程中的作用力受到