北仑发电厂600MW 汽轮机发电机组冷再抽汽供热能力试验报告.doc

密 级 检索号 16-090335杭州意能电力技术有限公司科学技术文件浙江浙能北仑发电有限公司600MW 汽轮机发电机组冷再抽汽供热能力试验报告二九年十一月二九年十二月浙江浙能北仑发电有限公司600MW汽轮机发电机组冷再抽汽供热能力试验报告浙江浙能北仑发电有限公司600MW 汽轮机发电机组冷再抽汽供热能力试验报告浙江浙能北仑发电有限公司600MW 汽轮机发电机组冷再抽汽供热能力试验报告编写者： 朱梅芳审核者： 批准审批者：目 录1 概述11.1 试验目的12 试验参数测量23 试验进行情况23.1 试验工况23.2 试验情况24 试验结果及其评价44.1 供热对机组经济性的影响44.2 供热对运行安全性的影响54.3 中压调门调节特性5附录1 5机组供热供热试验数据汇总（表中压力为绝对压力）6附录2 4机组中压调门特性试验数据（表中压力为表压）121 概述 2 试验参数测量3 试验进行情况4 试验结果及其评价附录浙江浙能北仑发电有限公司600MW 汽轮机发电机组冷再抽汽供热能力试验报告浙江浙能北仑发电有限公司600MW汽轮机发电机组冷再抽汽供热能力试验报告【摘 要】 本文主要介绍了浙江浙能北仑发电有限公司600MW机组冷再抽汽供热能力的试验情况，分析了纯凝/供热工况下机组经济、安全性能状况，以及中压调门开度对冷再压力及机组供热流量的影响。【关键词】 浙江浙能北仑发电有限公司 600MW 汽轮发电机组 抽汽供热 试验报告1 概述 北仑发电厂现有一期（2600MW）、二期（3600MW）以及三期（21000MW）机组。随着能源成本上涨及环境保护要求的提高，大力发展高效可靠的热电联产和集中供热系统已成为城市节能环保的重要手段。按照“节能减排”发展目标的要求，北仑发电厂利用附近工业园区供热需求的有利条件，从一期、二期机组的再热器进口（冷段）系统抽取蒸汽进行对外供热。为了解目前机组实际运行状态下冷再抽汽供热的能力以及对锅炉、汽轮机等主设备运行的安全性影响，根据北仑发电有限公司的安排，杭州意能电力技术有限公司在二期机组上进行了600MW机组的抽汽供热能力测试工作。北仑二期汽轮发电机组的主要技术特性如下：型号： TC4F42型式： 亚临界、单轴、冲动、四缸四排汽、一次中间再热、双背压、凝汽式 额定出力： 600 MW 转速： 3000 r/min 额定主蒸汽压力：16.66 MPa 额定主蒸汽温度：538 回热抽汽级数： 8级（3高4低1除氧） 额定负荷下有关参数： 主蒸汽流量： 1777 t/h 排汽压力： 4.90/3.82 kPa（高压/低压凝汽器）最终给水温度： 272.5 1.1 试验目的1）测定机组在额定负荷汽轮机四阀全开条件下的不供热工况以及对外最大供热流量（100t/h）时的运行参数，以确定在最大供热流量机组是否能安全运行；2）测定机组600MW、450MW、300MW工况下，供热及不供热时的经济性比对；3）测定中压调门参与调节时机组最低稳定运行负荷及最大供热流量。低负荷下通过关小中压调门开度来调节再热冷段压力以满足供热要求，通过试验掌握中压调门在低负荷下调节性能。 2 2 试验参数测量本次试验测量参数主要借用机组DCS系统采集的运行参数。为此，在试验前编制成数据采集文件，在试验进行时记录和保存试验数据。凝结水流量采用性能试验专用流量喷嘴配接差压变送器，机组对外供热流量采用运行变送器串接250欧姆电阻，以上信号接入FLUKE2625数据采集仪进行测量。3 试验进行情况3.1 试验工况北仑二期机组供热试验工况如下表。试验日期试验工况试验工况说明试验机组9-29 9:00-10:15600MW纯凝四只高压调门保持全开，系统隔离，不补水5机组9-29 13:00-17:00600MW供热四只高压调门保持全开，供热流量100t/h，补水5机组9-29 20:00-22:10300MW供热供热流量60t/h，补水5机组9-29 23:00-24:00300MW纯凝系统隔离，不补水5机组9-30 11:00-14:00450MW供热供热流量100t/h，补水5机组9-30 15:00-16:00450MW纯凝系统隔离，不补水5机组9-30 16:30-19:30250MW供热关小中压调门开度，供热流量60t/h4机组3.2 试验情况1）5机组纯凝/供热经济性对比试验 5机组试验前，对5机组热力系统进行必要的隔离操作，切断本机与外界的汽水联系（供热工况除外），关闭冷再至辅汽隔离阀，停止锅炉连排、定排、吹灰。供热工况时，凝汽器补水照常进行。600MW负荷下纯凝/供热经济性对比试验时，适当降低主汽压力、汽轮机进口四只高压调门保持全开。450、300MW负荷下纯凝/供热经济性对比试验时，按电厂常规运行方式进行运行。供热工况下部分参数如下表，从中可知当机组负荷300MW及其以下，冷再供热流量不能满足100t/h的要求。主要原因为：1）随着机组负荷降低，冷再压力也随之降低，从而影响机组供热流量。2）为保证用户参数，电厂东线高压供热联箱压力需维持在1.50.5MPa；3）由于西线高压供热管网尚未建成，5机组供热流量由本机供热联箱穿过4机组并入3机组的联箱，从而进入东线高压供热联箱。5机组由于供热管线较长，当二期多台机组同时供热并联进入3机组供热联箱时，对5机组供热有一定的抑制作用。试验期间通过减小其它机组流量，降低东线供热联箱压力，300MW负荷时供热流量最高达80t/h。机组负荷,MW冷再压力,MPa供热流量,t/h供热调节阀开度,%供热调节阀后压力,MPa604.13.87101.744.12.08452.72.9399.653.52.07301.01.9661.61001.852）中压调门调节特性试验由于4机组先行停机，经讨论决定在4机组上进行中压调门特性试验。通过DEH强制缓慢关小中压调门开度，提高热再热蒸汽压力，从而提高冷再压力。当机组负荷 255MW时，冷再压力为1.74MPa，此时供热流量CRT显示值30t/h，当机组负荷降至237MW时，冷再压力随着负荷的下降而下降，机组供热流量也随之下降。图1 机组负荷随时间的关系曲线图2中15:35开始逐步关小中压调门，当中压调门开度指令在50以上时，调门开度变化对冷再压力没有影响。当中压调门指令在3040之间时，调门开度对冷再压力有较大的影响。16:30中调门指令为30，高排压力最高为1.81MPa，供热流量CRT显示值为50t/h左右。此时中压调门反馈为40、42，随着调门指令逐步减小，中压调门反馈与指令的偏差增大。图2 供热流量与冷再压力对应关系4 4 试验结果及其评价4.1 供热对机组经济性的影响 在北仑电厂5机组上进行了300、450、600MW供热与纯凝工况经济性对比试验，试验结果如下表。参数名称单位600MW纯凝600MW供热450MW纯凝450MW供热300MW纯凝300MW供热发电机输出功率MW599.2604.1453.1452.7300.3301.0冷再供热流量t/h0.0101.70.099.60.061.6主蒸汽压力MPa15.5416.2213.1013.138.398.41主蒸汽温度538.32538.60538.44538.12540.39539.89主蒸汽流量t/h1918.12018.51405.41510.1927.9980.2冷再热蒸汽压力MPa3.9313.8742.9572.9252.0011.963冷再热蒸汽温度343.95336.84338.20335.84351.10347.26机组试验热耗率kJ/kWh822980348399826387428534机组修正后热耗率kJ/kWh8068791083188107874685461.972.542.29表中可以看出：与纯凝工况相比，从冷再热管道抽汽供热100t/h可以使汽机热耗率有较大幅度地下降：600MW工况下降1.97%，450MW工况下降2.54，折算成机组供电煤耗可降低68g/kWh。而300MW工况供热流量为61t/h时，热耗率下降了2.3。综合这些试验比对情况后可知，机组抽汽供热确实可以产生较好的节能降耗经济效益。4.2 供热对运行安全性的影响在300600MW负荷区间内纯凝/供热工况下机组差胀、轴承温度等参数如附录1所示。从附录中数据可知，在试验负荷区间内，机组差胀、轴向位移、推力轴承温度等参数基本没有变化。由此表明，在一定抽汽供热流量范围内，机组运行安全性不受供热的影响。4.3 3 中压调门调节特性 作为一种机组低负荷时的供热压力调整手段，可通过DEH强制关小中压调门开度，憋高冷再压力以满足热用户对机组供热参数的需求。在230MW负荷下，当中压调门指令从100下降到30时，冷再压力从1.7MPa上升1.81MPa。此时冷再供热流量CRT显示值为50t/h左右。试验期间发现中压调门指令与反馈偏差较大，当中压调门指令为30时，反馈为40。由于现场不能确定中压调门的实际开度，建议电厂利用停机检修机会检查指令与反馈之间偏差的原因。本次试验期间，根据北仑电厂的建议，中压调门开度不再继续关小，因此无法进行机组负荷进一步降低到180MW的供热能力试验。在试验过程中，机组差胀、轴向位移、推力轴承温度等参数基本没有变化。在机组低负荷阶段，利用关小中压调门来调节供热压力参数，可能导致蒸汽在高压缸内做功不足，降低机组经济性。同时由于高排压力上移，高排温度相应提高，从而会影响锅炉再热器的运行安全性。第 20 页 共 12 页附录1 1 5机组供热供热试验数据汇总（表中压力为绝对压力）参数名称单位600MW纯凝600MW供热450MW纯凝450MW供热300MW纯凝300MW供热大气压力0.10190.10170.10180.10180.10180.1018发电机输出功率MW599.2604.1453.1452.7300.3301.0主蒸汽压力MPa15.5416.2213.1013.138.398.41主蒸汽温度538.32538.60538.44538.12540.39539.89调节级压力MPa11.9712.448.719.345.896.21调节级温度509.09508.51500.51512.55515.72521.33冷再热蒸汽压力MPa3.9313.8742.9572.9252.0011.963冷再热蒸汽温度343.95336.84338.20335.84351.10347.26热再热蒸汽压力MPa3.7593.7052.8292.7971.9071.868热再热蒸汽温度538.93540.47537.98538.12535.67540.60中压缸排汽压力MPa0.66180.64200.51220.49890.35800.3476中压缸排汽温度305.96305.37309.23307.56311.76314.24低压凝汽器压力kPa5.805.685.195.124.434.39高压凝汽器压力kPa7.647.096.367.985.265.20低压循环水进口温度27.0426.9826.8226.9426.9527.01低压循环水出口温度32.1831.9031.2331.0829.9329.92高压循环水出口温度36.4035.7634.7436.1532.2832.07#1高加进汽压力MPa6.2756.3684.7254.8883.2153.289#1高加进汽温度413.29409.80404.06407.79416.47418.45#2高加进汽压力MPa3.9313.8742.9572.9252.0011.963#2高加进汽温度343.95336.84338.20335.84351.10347.26#3高加进汽压力MPa1.7721.7321.3481.3220.9130.890#3高加进汽温度439.50440.17439.87438.96438.35441.70参数名称单位600MW纯凝600MW供热450MW纯凝450MW供热300MW纯凝300MW供热除氧器进汽压力MPa0.9090.8790.7050.6850.4940.479除氧器壳体压力MPa0.9080.8770.7040.6830.4930.479除氧器进汽温度367.55366.74370.20370.00378.53380.81参数名称单位600MW纯凝600MW供热450MW纯凝450MW供热300MW纯凝300MW供热#5 低加进汽压力MPa0.65300.62350.51060.49110.35940.3461#5 低加进汽温度303.58302.88306.43304.48308.45310.88#6 低加进汽压力MPa0.31700.29990.24900.23640.17740.1685#6 低加进汽温度242.27241.59245.65243.79247.49249.131高加出水温度279.71280.23263.01265.23241.11242.762高加出水温度249.21247.63235.26234.29216.32215.073高加出水温度204.84203.43193.64192.42177.33176.063高加进水温度177.32175.88165.60164.41150.59149.34除氧器出水温度173.41171.86162.62161.47148.60147.345低加出口温度159.21157.15151.19149.44139.20137.776低加出口温度131.50129.23124.86122.87115.16113.407低加出口温度102.84101.2296.9495.7187.9786.658低加出口温度80.2678.3375.2674.8068.3767.148低加进口温度43.2841.4940.2044.5237.8537.58凝泵进口温度41.0839.4437.6942.0234.4934.251高加疏水温度255.63255.06239.07239.07218.40217.532高加疏水温度210.76209.71197.63196.76179.92178.773高加疏水温度184.94183.88170.29169.48153.74152.785低加疏水温度137.76135.71129.87128.13118.69117.056低加疏水温度108.94107.32101.96100.8392.0790.737低加疏水温度84.3882.5978.4177.8370.8569.73参数名称单位600MW纯凝600MW供热450MW纯凝450MW供热300MW纯凝300MW供热8低加疏水温度47.9346.3344.0147.7240.9240.53省媒器进口给水压力MPa17.7918.5214.5914.769.519.62过热器减温水流量t/h2133771064457再热器减温水流量t/h000000#5抽至BFPT流量t/h76.188.250.757.528.831.1除氧器水位变化当量流量t/h163138725-281-34447主凝结水流量t/h1515158711471227777818主给水流量t/h1897198613291404883922主蒸汽流量t/h1918.12018.51405.51510.2927.4979.6冷再热蒸汽流量t/h1607158312111196816797热再热蒸汽流量t/h1607158312111196816797#1 高加进汽流量t/h13415080944350#2 高加进汽流量t/h1631691041096163#3 高加进汽流量t/h757853553334除氧器进汽流量t/h303319221112机组试验热耗率kJ/kWh822980348399826387388530kcal/kWh1965.51918.92006.11973.72086.92037.2机组修正后热耗率kJ/kWh806079018310809987328532%1.972.542.29机组修正后电功率MW606.0607.5451.8455.1297.5296.7高压缸效率0.8360.8350.8080.8110.8110.816中压缸效率0.8790.8800.8800.8800.8830.885冷再供热压力MPa2.082.071.85冷再供热温度317.9327.0346.2参数名称单位600MW纯凝600MW供热450MW纯凝450MW供热300MW纯凝300MW供热冷再供热流量t/h0.0101.70.099.60.061.6供热工况供热调节阀开度44.153.5100总燃料量t/h67.8669.2250.6653.6433.9935.57机组安全性参数高压缸差胀mm1.811.661.331.591.751.95低压缸差胀mm6.917.189.379.0211.3510.87总胀mm39.0039.0639.1239.1239.1939.12轴向位移1mm0.140.140.240.200.310.32轴向位移2mm0.0630.0610.1730.1360.2360.247偏心um0.0000.0000.0000.0000.0000.000推力轴承温度1 右68.068.163.865.261.160.9参数名称单位600MW纯凝600MW供热450MW纯凝450MW供热300MW纯凝300MW供热推力轴承温度1 左69.669.764.866.361.360.9推力轴承温度2 右54.554.555.855.256.756.8推力轴承温度2 左57.757.758.758.359.459.41轴承金属温度80.180.485.483.982.480.82轴承金属温度80.180.988.487.285.483.53轴承金属温度78.677.778.678.377.877.74轴承金属温度74.875.574.674.676.076.15轴承金属温度85.585.086.086.587.787.76轴承金属温度89.989.891.691.892.692.77轴承金属温度88.288.889.689.591.791.88轴承金属温度90.090.089.890.189.990.09轴承金属温度85.885.886.185.787.287.310轴承金属温度84.084.084.084.084.083.9参数名称单位600MW纯凝600MW供热450MW纯凝450MW供热300MW纯凝300MW供热1轴承回油温度54.154.154.654.554.554.32轴承回油温度55.155.255.855.655.855.63轴承回油温度53.853.753.753.954.054.14轴承回油温度51.251.251.051.051.351.35轴承回油温度52.052.051.951.952.152.16轴承回油温度52.352.352.152.352.352.37轴承回油温度52.452.552.352.452.552.68轴承回油温度54.454.454.454.454.754.79轴承回油温度55.755.755.655.755.956.010轴承回油温度54.754.754.654.554.854.81轴承振动（x向）um35.027.437.333.532.931.01轴承振动（y向）um30.824.030.523.925.724.62轴承振动（x向）um12.212.510.212.19.79.5参数名称单位600MW纯凝600MW供热450MW纯凝450MW供热300MW纯凝300MW供热2轴承振动（y向）um14.014.79.711.19.39.03轴承振动（x向）um45.247.343.248.844.744.93轴承振动（y向）um54.257.950.959.152.252.64轴承振动（x向）um35.027.437.333.532.931.04轴承振动（y向）um30.923.930.523.925.824.65轴承振动（x向）um8.59.48.89.47.98.45轴承振动（y向）um8.48.68.07.87.98.06轴承振动（x向）um3.54.33.64.32.93.26轴承振动（y向）um9.911.89.811.07.58.27轴承振动（x向）um5.44.94.74.95.45.47轴承振动（y向）um22.621.924.223.826.025.9参数名称单位600MW纯凝600MW供热450MW纯凝450MW供热300MW纯凝300MW供热8轴承振动（x向）um11.111.415.313.415.915.48轴承振动（y向）um19.619.326.323.325.625.59轴承振动（x向）um24.124.622.322.321.321.19轴承振动（y向）um34.535.629.630.025.925.310轴承振动（x向）um7.38.07.56.46.05.910轴承振动（y向）um16.216.416.515.116.416.4主油箱冷却器进口温度57.757.757.757.758.058.0主油箱温度56.756.756.956.857.157.1推力轴承回油温度158.858.958.558.359.159.1推力轴承回油温度258.558.558.758.658.658.5热耗率修正系数主蒸汽温度修正系数C20.999910.999840.999880.999970.999350.99949热再热蒸汽温度修正系数C30.999810.999511.000000.999981.000470.99948再热器压降0.9958900.9958700.9958570.9958810.9961300.996253排汽压力（HP)修正系数1.556861.231800.766871.727000.137980.11169参数名称单位600MW纯凝600MW供热450MW纯凝450MW供热300MW纯凝300MW供热排汽压力（LP)修正系数0.969910.897590.601420.559860.217840.19774排汽压力修正系数C41.0252681.0212941.0136831.0228691.0035581.003094过热器减温喷水流量修正系数C51.000261.000391.001311.001691.001151.00141再热器减温喷水流量修正系数C61.000001.000001.000001.000001.000001.00000功率因数修正系数0.998950.998950.998950.998950.998950.99895CHR1.0210394081.01680951.01068761.0203161.00064240.9997122参数名称单位600MW纯凝600MW供热450MW纯凝450MW供热300MW纯凝300MW供热功率修正系数主蒸汽温度修正系数C20.99990.99990.99991.00000.99950.9996热再热蒸汽温度修正系数C31.00071.00201.00001.00010.99811.0021再热器压降1.01281.01291.01291.01291.01211.0117排汽压力（HP)修正系数-1.5569-1.2318-0.7669-1.7270-0.1380-0.1117排汽压力（LP)修正系数-0.9699-0.8976-0.6014-0.5599-0.2178-0.1977排汽压力修正系数C40.97470.97870.98630.97710.99640.9969过热器减温喷水流量修正系数C51.00081.00121.00391.00511.00341.0042再热器减温喷水流量修正系数C61.00001.00001.00001.00001.00001.0000功率因数修正系数1.00111.00111.00111.00111.00111.0011Cpower0.9886895360.99434081.00290970.99478891.00959311.0145591附录2 4机组中压调门特性试验数据（表中压力为表压）参数名称单位16:30-19:30m