深度调峰工况下汽轮机配汽方式优化研究
分析常见深度调峰方式及其汽轮机设备的影响
《装备维修技术》2021年第14期—263—分析常见深度调峰方式及其汽轮机设备的影响武闻利(国能集团东北电力有限公司沈西热电厂,辽宁沈阳110142)摘要:电网需电量存在周期性,某段时间处于电力低谷,某段时间处于电力峰值。
因此需要电厂根据实际情况进行调峰,以满足电网用电需求情况。
本文主要对电厂调峰方式进行介绍,并对不同调峰方式的特点进行分析,以便电厂根据实际情况选择合适的调峰方式。
同时调峰过程中,会出现工况的较大程度变化,对汽轮机及辅机设备均会造成影响,明确造成的危害,进一步采取应对措施,以保证整个体系在调峰阶段的稳定性。
关键词:深度调峰汽轮机调峰方式1引言随着我国经济的发展和经济结构的调整,第一产业对于电力的需求逐渐减少,第二产业和第三产业需求量日益增加,这也就造成了电网的峰谷差日益增加。
尤其对于耗电量大的省市,其电力需求的峰谷值更加巨大。
另外,随着新能源的不断开发和利用,风能发电和太阳能发电正在快速发展,对于电力行业的调峰提出严峻的考验和要求。
目前,抽水蓄能电站是一种较为理想的调峰电源,尽管其技术相对成熟,但是由于建设周期长、建设地地理要求高等特点,难以进行大规模的利用和实施。
因此,改进电力行业自身设备的调峰能力是必然趋势。
目前,采取的调峰方式主要以低负荷调峰运行方式为主,机组在低负荷下往往会存在燃烧不稳定的情况出现。
机组在调峰时,锅炉在较低的负荷下运行,火焰在炉膛内的充满程度远远低于高负荷运行状态。
导致炉膛内的温度分布不均。
水冷壁各循环管路中容易出现汽水分布不均,热偏差大的情况。
同时调峰过程也会对汽轮机设备造成一定的影响,本文主要对调峰阶段对汽轮机及整个系统造成的影响进行分析。
2常见的调峰方式2.1负荷变化进行机组调峰根据电网系统的需求,对机组的实际运行负荷进行调整,以满足电力入网的要求。
变负荷调峰方式在电厂中是比较常见的调峰方式,随着电网的需求多少对机组负荷进行深度快速调整,此种调峰方式相对方便,但对于设备的抗干扰能力要求较高。
汽轮机深度调峰运行方式下供热机组循环水温控制系统的开发与应用
汽轮机深度调峰运行方式下供热机组循环水温控制系统的开发与应用摘要:随着新能源需求和环境保护要求的不断增加,供热系统的高效运行和灵活调节成为电力行业的新型挑战。
在此背景下,汽轮机深度调峰运行方式作为一种有效的供热机组运行策略被广泛应用。
然而,在深度调峰运行方式下,供热机组循环水温度的控制成为一个关键节能问题,本文针对汽轮机深度调峰运行方式下供热机组循环水温控制系统的开发与应用展开讨论。
提高汽轮机效率,使机组保持在最佳工况运行,达到降低煤耗的效果,揭示了该系统在提高供热系统效率、稳定性和灵活性方面的重要作用。
关键词:汽轮机;深度调峰运行;供热机组引言:随着能源需求和环境保护要求的不断提高,供热系统的高效运行和灵活调节成为热能行业的重要课题。
汽轮机深度调峰运行方式作为一种有效的供热机组运行策略,能够通过调整汽轮机负荷和循环水温度,满足不同时间段内的热负荷需求变化。
在这种运行方式下,供热机组循环水温控制系统的开发与应用显得尤为关键。
本文将冬季供热机组循环冷却水塔存在循环水温度低易结冰问题,目前随着再生能源发电持续发展,电网对火电机组的灵活性调峰任务逐渐增加,当供热机组低压缸零出力调峰后可以被循环水带走的热量将进一步减少,因循环水温度太低导致循环冷却水塔结冰严重,造成水塔填料层及结构梁的负载超限,水塔立柱混凝土的多次冻融会减少使用寿命,尤其在有裂缝的部位,更易造成混凝土的破坏,严重危及机组的安全性。
以期为相关研究和实践提供参考和指导。
一、汽轮机深度调峰运行方式为响应国家“双碳”目标,针对目前电网要求火电机组进行热电解耦深度调峰的要求,提高机组灵活性调峰的能力,实现公司利益最大化,公司2021年实施了2号机组灵活性调峰改造项目。
在96MW和160MW电负荷下的切缸调试试验过程中,机组运行平稳,供热参数正常,通过此时试验验证了机组能够在供热期30%电负荷下切缸运行。
二、汽轮机深度调峰运行方式下的供热机组循环水温控制系统开发(一)系统需求分析与设计在汽轮机深度调峰运行方式下供热机组循环水温控制系统的系统需求分析与设计中,需要明确系统的目标,即实现稳定的循环水温控制,以满足供热需求,并确保系统的安全性和可靠性[1]。
汽轮机运行调节方式优化策略探析
汽轮机运行调节方式优化策略探析摘要:近几年,我国化工行业实现了快速发展,并推动了国民经济发展。
但是,化工企业生产会造成环境污染问题,为此,企业发展要注重环境保护,并遵循可持续发展理念。
汽轮机作为化工生产的重要设备,目前受到技术条件限制,导致生产中存在诸多问题。
所以,必须进一步优化汽轮机运行调节方式,这样才能促进化工企业的稳定发展。
关键词:汽轮机;运行调节;优化策略引言:化工企业现役汽轮机调节方式包括喷嘴调节、节流调节等,但是由于调节方式存在滞后性,导致实际运行中存在调峰能力不足、负荷响应迟缓等问题。
为了改善这种情况,化工企业要进一步优化汽轮机运行调节方式。
本文提出了调节方式的优化组合,从而改善汽轮机运行调节效果,有效满足化工企业发展需求。
一、汽轮机调节特点分析(一)喷嘴调节的特点第一,汽轮机第一级是调节级,调节级具有很强适应性,在任何工况下都是部分进汽,这种情况下会出现诸多问题,这会引发高压缸热应力。
第二,调节级与第一压力级之间部分进汽度存在差异,再加上其他问题影响,所以余速动力很难被运用,存在余速损失的问题。
第三,工况变化对调节级焓降会产生直接影响,调节级之后,室内温度会发生变化,导致出现热应力和热变形,这会影响到机组运行的适应性。
第四,当第一调节阀全开但第二调节阀处于关闭状态,对安全性会产生不利影响,因为调节级的焓降、蒸汽流量等都会达到最大值,再加上受到进汽时冲击荷载的影响。
第五,无论在什么工况下,只有一个调节阀会出现节流损失,所以,低负荷下的节流损失是低于节流调节。
第六,进汽机构节流损失比较小,但是受到余速损失的影响,使得调节级效率比较低。
[1](二)节流调节的特点第一,汽轮机不存在调节级,第一级是全周进汽,这种情况下高压缸的热应力和热变形会得到缓解。
第二,工况出现变化时,除了末级之外,其他不会发生改变。
所以,除末级外其他温度变化比较小,这就避免了热应力问题的发生,从而让机组运行变得更加灵活。
机组深度调峰对汽轮机运行的影响
机组深度调峰对汽轮机运行的影响摘要:众所周知,大型燃煤机组深度调峰已成为不争的事实,大多数汽轮机在深度调峰期间机器辅助设备实际运行时状况与设计工况不符,因此对机组运行安全产生一定的影响。
作者结合部分机组在深度调峰期间运行情况,阐述了机组深度调峰对汽轮机运行、汽轮机本体及其辅助设备寿命的影响,总结了普遍存在的问题以及相应的处理措施。
关键词:机组;汽轮机;深度调峰;1 机组深度调峰对汽轮机运行的影响1.1 给水泵再循环阀投运方式机组负荷降低,给水流量也随之降低,当给水流量降低至接近再循环阀保护开启值时,需提前开启给水泵再循环电动门和最小流量阀。
部分机组发生过再循环阀突开启,造成给水流量降低引起机组跳闸的事故。
调峰降负荷过程手动控制给水泵再循环阀开度。
深度调峰负荷较低,辅汽压力较低时,需要将一台给水泵退出带给水,并开启再循环阀,另一台给水泵遥控投入手动调整给水,或者启动电动给水泵,这种运行方式能够有效提高机组在深度调峰时给水调整的稳定性,但会导致机组经济性降低。
1.2停运1台汽动泵的影响机组深度调峰时,若停运1台汽泵,则给水控制品质提高,但可能导致停运泵出现转子热弯曲现象。
泵停运时,泵内积存的水逐渐冷却降温,其中的冷水会下沉到泵底部,在泵体内部产生一定的温差,使转子产生热弯曲。
这种热弯曲一般在停运2 h左右达到最大,停运6 h后才会逐渐消除。
在此期间启动,可能会产生异常振动,引起动静碰磨。
如果有条件进行连续盘车的,应投入连续盘车;如不具备连续盘车条件,则应在启动前对给水泵进行充分的预暖,使水泵内各部位温度分布均匀,并尽量接近除氧器内给水温度。
如果深度调峰持续时间不超过6 h,建议给水泵采用最低转速旋转备用;如果深度调峰持续时间超过6 h,应停运小机汽泵至盘车状态。
1.3小汽轮机汽源的切换小汽轮机的汽源一般选择四级抽汽,同时设置冷段再热蒸汽和辅助蒸汽为备用汽源。
在深度调峰时,四级抽汽的压力较低,可能无法满足锅炉给水的需要,需要投入冷再或辅汽汽源。
汽轮机深度调峰能力研究
汽轮机深度调峰能力研究国内燃煤发电机组容量不断增大,同时随着国内用电总量的变化,对大机组调峰能力的要求越来越高。
特别是电网容量的不断扩大,电网负荷峰谷变化区间,600MW及以上火电机组参与深度调峰已势在必行。
文章从汽轮机深度调峰能力入手,对影响汽轮机调峰能力的因素进行阐述,并且详细地分析汽轮机深度调峰的技术途径以及优化措施。
标签:汽轮机;深度调峰;途径;措施前言国内新能源发电机组总容量快速增加,但大部分新能源机组均受季节和天气影响较大,负荷变化具有不可预见性。
特别是新能源机组容量占比较大的地区,要求火力发电机组参与深度调峰。
根据电规总院报告,2016年上半年,甘肃弃风率47%,新疆弃风率45%,吉林43%,内蒙古30%。
根据中电联《2016年全国电力行业供需形势报告》分析,2015年全口径火电发电量同比下降2.3%,已连续两年负增长,火电发电设备利用小时创1969年以来的年度最低值4329小时。
这表明我国电力行业即将进入供大于求的局面。
针对这一情况,目前采取的对策是关停、降低小机组的运行时间,采用大型发电机组进行电网调峰并提高已有煤电机组的深度调峰能力、快速爬坡能力以及快速启停能力,为消纳更多波动性的可再生能源,灵活参与电力市场创造条件。
1 深度调峰主要技术路线1.1 机组背压供热。
机组背压供热就是通过对导汽管蝶阀、真空系统、低压转子以及控制系统进行改造,在机组深度调峰时关闭中低压缸导汽管蝶阀,大幅减少进入低压缸蒸汽量[1]。
1.2 蓄热罐供热。
在储热思路上发展出外置“蓄热装置”能提高机组深度调峰能力的技术路线。
以现世界上最大蓄热储水罐为例,最大容量70000m3,进水温度92℃,能满足400MW机组锅炉9小时满负荷出力能量存储[2]。
1.3 热泵+蓄热罐。
利用电能(蒸汽)作为热泵直接驱动力,以汽轮机乏汽冷凝热为热源,吸收汽轮机凝汽器冷却水中的低品位热能。
将热泵回收的余热作为机组基础热源,并与蓄热罐结合实现热电解耦。
深度调峰对汽轮机设备影响的分析及建议
深度调峰对汽轮机设备影响的分析及建议摘要:现今深度调峰发展越来越快,已经成为运行主要内容,随着调峰方式不同其安全性能、深度以及灵活都各不相同。
在调峰运行过后,会产生大量的热量,汽轮机金属温度产生周期性的改变,造成设备使用寿命降低,各种辅助机运行稳定性也随之降低。
需要对其开展优化工作,确保机组能够正常、稳定以及高效运行,增强汽轮机使用寿命。
关键词:深度调峰;汽轮机设备;影响引言:汽轮机属于一种透平机械,能够使气体热能与机械功发生转化。
具体转化过程为,通过将对煤炭进行处理,使其成为煤粉,然后利用煤粉来加热锅炉,使锅炉中的水变成水蒸气,进入到高压缸,之后开展二次加热,使其进入中压缸内,通过中压缸内蒸汽使汽轮机发电。
近年来,我国发展越来越快,居民和第三产业占据电力消费比重逐渐增加,造成电力消费结构发生相应变化,为此我国发布众多与大型燃煤机组调峰相关政策,鼓励各个电企业对机组调峰进行创新和完善,但是随着机组调峰的深入,各种问题逐渐凸显,对汽轮机和辅助都产生一定影响,需要对其进行分析和研究,寻找解决方法。
1.深度调峰概述所谓调峰主要就是指,在用电高峰时期,电网会超出其能承受负荷,为使电网能够正常运行,让用电功率能够平衡,发电部门会对发电机做出相应改变,从而适应当前电负荷,这就是调峰,常见的调峰方式有以下三种。
1.变负荷调峰。
这种调峰方式主要是对机组负荷进行改变,以此来适应不同负荷的电网。
当电网高峰时期出现,电网负荷超出时,机组就会在额定出力下运行,或者在最大连续出力的情况下运行;当电网负荷出现低谷时,机组也能够在低负荷下运行;在电网负荷产生一定变化过程中,机组可以快速地对负荷进行升降。
这种运行方式的优势:能够最大程度减小设备寿命损耗;并且其操作简单,只有在负荷过低时,才需要操作水泵、凝结水泵、循环水泵等。
缺点,这种调峰方式,调峰深度一般能够到40%,当负荷率过低时会大量消耗煤炭等,对经济会产生一定的不利影响[1]。
深度调峰下汽轮机最优控制参数基准值研究的开题报告
深度调峰下汽轮机最优控制参数基准值研究的开题报告一、研究背景和意义:随着我国经济快速发展,对能源需求的增长迫切需要解决能源短缺和能源消费不平衡的问题,深度调峰技术的提出成为解决问题的有效方式之一。
深度调峰技术通过采用智能化的调峰设备,使得机组可以在不降低输出功率的情况下,实现电力调峰、降低了主网负荷波动范围,从而在提高电网稳定性和安全性的同时降低了电网压力。
汽轮机在火电厂中是最常用的发电机组之一,给出深度调峰下汽轮机最优控制参数基准值是提高汽轮机性能的有效途径之一,具有重要的现实意义和理论意义。
二、研究目标:本研究的主要目标是建立深度调峰下汽轮机最优控制参数基准值的数学模型,利用该模型对不同调峰器参数组合下的汽轮机性能进行分析和评估,找到最优的参数组合,为应用深度调峰技术提供理论依据。
三、研究内容和方法:本文将从汽轮机最优调峰下的工作状态、汽轮机最优控制参数的确定及其调整、汽轮机工作过程中各参数之间的相互关系等方面进行研究。
方法包括理论研究和实验验证,通过理论研究探究汽轮机的工作原理及相关参数之间的关系,确定最优参数组合,并借助实验验证对研究成果进行检验。
四、论文结构安排:本研究将分为以下几个部分:第一章:绪论,主要介绍深度调峰和汽轮机最优控制参数的相关背景和研究目标。
第二章:深度调峰下汽轮机的基本原理和相关参数,介绍汽轮机的原理和参数关系,为后续研究提供基础。
第三章:深度调峰下汽轮机最优控制参数的选择和调整,通过理论推导和实验验证,确定汽轮机最优控制参数基准值。
第四章:汽轮机最优控制参数间相互关系的分析,提取汽轮机最优控制参数间的联系,并进行数据分析和应用研究。
第五章:结论与展望,总结本研究的主要工作及意义,并对未来深度调峰下汽轮机最优控制参数的研究方向和工作进行展望。
五、预期成果和贡献:通过本研究,将制定出深度调峰下汽轮机最优控制参数基准值,并提出相应调节方法,可望进一步提高汽轮机的功率输出和效率,为电力调峰提供科学依据和技术支持。
汽轮机配汽方式优化及改造分析
汽轮机配汽方式优化及改造分析摘要:混合配汽方式自上世纪90年代引入我国后,距今已有二十多年,原设计方案适合满负荷运行,却不适合当前机组调峰较多的情况。
混合配汽方式在部分负荷下高压调节阀节流损失大,经济性不高。
目前我国主力机组大多参与调峰运行,大多数时间处于部分负荷运行状态,出于节能降耗的目的,该配汽方式需要优化设计。
基于此,本文对汽轮机配汽方式优化及改造进行分析。
关键词:汽轮机;配气方式;优化改造目前大型汽轮发电机组的配汽方式主要有节流配汽(也称单阀配汽)、喷嘴配汽(也称顺序阀配汽)和混合配汽(也称复合配汽)3种。
东方汽轮机厂引进日立技术生产的机组采用混合配汽方式。
所谓混合配汽,即在低负荷下采用节流配汽,随着负荷的升高,节流配汽逐渐向喷嘴配汽过渡,在高负荷时,采用喷嘴配汽。
混合配汽在低负荷下使所有调节阀均匀进汽,保证汽轮机在缸体温较低时全周进汽,减小热应力;在高负荷下采用喷嘴配汽,可以保证调节阀的节流损失较小,提高机组经济性。
混合配汽兼顾了节流配汽的安全性和喷嘴配汽的经济性,尤其适合带基本负荷的机组,在额定功率下运行具有较高的经济性。
1工程概述某燃煤发电厂机组容量为2x600MW,汽轮机为东方汽轮机厂生产的亚临界、一次中间再热、单轴三缸四排汽、凝汽式汽轮机。
汽轮机原设计的配汽方式为引进日立的全电调控制的复合配汽方式,调节阀采用多阀系统,各阀严格按照预定的程序执行启闭,升程关系固定。
复合配汽方式在机组启动和较低负荷时,汽轮机采用节流配汽方式运行,此时四个调节阀同时开启,机组在此方式下运行能够加快机组热膨胀,减小热应力,缩短机组启动时间,延长机组寿命;带一定负荷后,关小或关闭部分阀门,转为喷嘴配汽方式运行。
采用复合配汽方式汽轮机在90%-100%额定负荷下的效率较高,为减少节流损失,汽轮机在40%-90%额定负荷时采用滑参数运行,即基本保持阀门开度不变,靠改变进汽压力来调整负荷,但四个高压调节阀均处于节流状态,节流损失较大。
深度调峰对汽轮机设备影响的分析及建议
深度调峰对汽轮机设备影响的分析及建议葛㊀挺(大唐华中电力试验研究院,河南㊀郑州㊀450000)作者简介:葛挺(1968-),男,学士,高级工程师,从事汽轮机试验㊁调试㊁运行优化㊁故障诊断等工作㊂摘㊀要:目前火电机组深度调峰运行已成为常态,不同调峰方式在安全性㊁调峰深度㊁灵活性㊁经济性㊁操作复杂性等方面各有优缺点,其中变负荷调峰方式最为常见㊂变负荷深度调峰运行后,受汽轮机金属温度周期性变化㊁主再热汽温差加大等因素的影响,寿命损耗加剧;给水泵㊁凝结水泵㊁回热系统加热器等重要辅机的运行稳定性明显降低,调整不当易引起机组非停㊂需要在深度调峰目标负荷选择㊁辅机控制策略㊁小汽机汽源及轴封汽源可靠性等方面开展优化工作,以保证机组在深度调峰工况下,安全㊁稳定㊁经济运行㊂关键词:深度调峰;汽轮机;凝汽式;可靠性;寿命损耗;控制中图分类号:TK267㊀㊀㊀㊀文献标识码:B㊀㊀㊀㊀文章编号:411441(2019)02-0101-040㊀引言火电机组调峰运行时,负荷大幅变动或频繁启停,金属部件要承受剧烈的温度变化和交变应力,对机组的寿命㊁安全性㊁运行稳定性及经济性会带来不利的影响㊂但目前火电装机容量过剩㊁可再生能源消纳困难㊁电网峰谷差增大等问题越来越突出,为了维持发电与用电的平衡,火电机组参与调峰是必然的要求㊂火电机组常见的调峰方式主要有变负荷调峰㊁两班制调峰㊁少蒸汽无负荷调峰等,这些调峰方式在安全性㊁调峰深度㊁灵活性㊁经济性㊁操作复杂性等方面各有优缺点㊂最常见的调峰方式为变负荷调峰,深度变负荷调峰后,存在低负荷稳燃㊁环保设备投入㊁锅炉水动力安全性㊁直流炉干湿态频繁转换㊁汽轮机低压通流部分安全性㊁热应力控制㊁供热能力受限㊁辅机运行稳定性等等问题㊂深度调峰运行后带来的问题很多,这里不再一一阐述,仅就常见调峰方式对比㊁深度变负荷调峰对凝汽式汽轮机设备的影响进行简要分析㊂1㊀常见调峰方式对比1.1㊀常见调峰方式简介1.1.1㊀变负荷调峰方式变负荷调峰方式是指通过改变机组的负荷来适应电网负荷变化的调峰方式㊂在电网高峰负荷期间,机组在额定出力或最大连续出力下运行;在电网低谷负荷期间,机组在尽可能低的负荷下运行;当电网负荷变化时,能以较快的速度升降负荷㊂1.1.2㊀两班制调峰方式所谓两班制调峰方式,就是通过启㊁停部分机组来进行调峰;即在电网低谷期间将部分机组停用,次日电网高峰负荷到来之前再投入运行,通常这些机组每天会停用6~8小时㊂由于这种调峰方式启停频繁,会增加机组的寿命损耗㊂1.1.3㊀少汽无负荷调峰方式少汽无负荷运行方式,是在夜间低谷时段将机组负荷减到零,但不从电网解列,保持发电机带无功运行;向汽轮机供给少量低参数蒸汽,以冷却鼓风摩擦产生的热量;至次日电网负荷增加时转为发电方式,接带有功负荷运行㊂1.2㊀调峰方式对比分析1.2.1㊀安全性安全性方面,变负荷调峰方式,设备寿命损耗最小;两班制调峰方式对机组的寿命损耗最大,需进行大量的设备操作,易出安全问题;少汽无负荷调峰方式从运行操作量及所涉及的安全问题介于变负荷与两班制之间㊂1.2.2㊀调峰深度两班制和少汽无负荷调峰方式的均能降负荷至0,变负荷调峰方式调峰深度一般可达到40%,负荷继续降低则需投油稳燃,受入炉煤煤质的影响也较大㊂因此,从调峰深度方面看两班制和少汽无负荷调峰方式较变负荷调峰方式更具优越性㊂DOI:10.19755/ki.hnep.2019.s2.0291.2.3㊀灵活性变负荷调峰方式,负荷变化率一般控制2~5%/min范围内,20min负荷变动可达40%左右;两班制调峰方式,从锅炉点火到带满负荷的热态启动过程约需60~90min;少汽无负荷调峰方式,省去了抽真空㊁冲转升速㊁并网等操作,汽缸温度可保持较高水平,带满负荷的时间可缩短,一般30min的时间可以完成㊂可以看出:变负荷调峰方式灵活性最好,少汽无负荷调峰方式次之,两班制调峰方式最差㊂1.2.4㊀操作复杂性显然变负荷调峰方式在操作方面最为简单,只有当负荷很低时,才需对给水泵㊁凝结水泵㊁循环水泵进行一些操作;两班制调峰方式则需要进行停机和启动全过程操作,为减少寿命损耗还要增加额外一些特殊操作,操作量最大也最复杂;少汽无负荷调峰方式介于两者之间㊂1.2.5㊀经济性汽轮机在低负荷运行时,效率将随之降低㊂当负荷低于70%时,汽机热耗率会急剧增加,低谷负荷时段会对经济运行带来不利影响㊂变负荷调峰方式,由于负荷率降低,供电煤耗增加;两班制调峰方式,在启动过程中会产生燃料㊁厂用电㊁工质消耗;少汽无负荷调峰方式,汽轮机空转时同样会产生燃料㊁厂用电的损耗㊂造成的损失和低负荷运行时间相关,存在着一个临界时间,决定着到底何种调峰方式更为经济㊂对于不同的调峰方式,两两之间都会存在着一个临界时间,当低谷时段与临界时间相等时,两种调峰方式的损失相同,低于临界时间一种调峰方式经济性更好,高于临界时间则反之㊂2㊀深度调峰后对汽机设备的影响2.1㊀对汽轮机本体的影响机组深度调峰运行,如降到30%额定负荷或更低的负荷下运行后,对汽轮机本体的影响主要表现在汽轮机缸温周期性变化产生交变应力㊁缸温差增大㊁低压通流部分可能进入鼓风状态㊁低压末级及次末级动叶片的安全性等几个方面㊂2.1.1㊀深度调峰对汽轮机缸温㊁缸温差的影响不同负荷工况下,由于高压调门开度㊁汽轮机各级段压降发生变化,必然会引起通流部分各处温度的变化㊂低压通流部分由于进汽温度较低,各监视段温度变化幅度相对较小㊂高中压通流部分,由于调节汽门节流㊁压降变化较大等原因,温度会有较大变化;特别是在定压运行㊁高压调门节流严重的情况下,高压通流部分温度会有很大的下降㊂CLN600-24.2/566/ 566型汽轮机不同负荷下高中压通流部分监视段温度[3]的情况如图1㊁图2所示㊂图1㊀CLN600-24.2/566/566型汽轮机高缸监视段温度图2㊀CLN600-24.2/566/566型汽轮机中缸监视段温度(1)从图1㊁图2的数据看,滑压运行方式下,高压缸温度随负荷的降低,先升后降,但变化幅度不大;中压缸温度随负荷的降低呈下降趋势,负荷降至30%时,3段抽汽温度降低28ħ,4段抽汽温度降低15.3ħ;考虑到实际运行时,低负荷工况的再热汽温会有较大降低,3段㊁4段温度的降低幅度会有更大的增加㊂(2)如采用定压方式运行,各监视段温度均是下降的;负荷降至40%时,1㊁2㊁3㊁4段抽汽温度分别降低62.8㊁54.2㊁21㊁21.7ħ,如降负荷速度过快,会产生很大的热应力㊂如长期频繁深度调峰运行,即使采用滑压方式运行,并控制负荷升降速度,因缸温的周期性变化,也会产生低周疲劳,可能引起汽缸中分面张口㊁导汽管密封或其他密封部件破坏,造成漏汽,产生汽缸温度高㊁温差大㊁汽缸变形等问题,对汽轮机的寿命有一定的影响㊂2.1.2㊀主㊁再热蒸汽温差大,产生较大热应力由于低负荷工况再热汽温低的问题普遍存在,且负荷越低再热汽温越低,使得主汽温与再热汽温的温差增大,有可能超过制造厂规定的范围(一般为60ħ左右),对于高㊁中压合缸的汽轮机,高中压缸主汽及再热汽两个进汽口相临处的温度梯度过大将产生很大的热应力㊂运行时应注意控制主㊁再热蒸汽温差不超过厂家设计温差范围㊂2.1.3㊀深度调峰工况下,低压通流部分水蚀加剧深度调峰工况下,因再热汽温大幅下降及高真空的原因,低压通流部分蒸汽湿度大幅增加㊂图3为N1030-25/600/600[4]㊁CLN600-24.2/566/566[3]㊁C300/235-16.7/0.343/537/537[5]等汽轮机,50%负荷㊁额定再热汽温时的排汽湿度与排汽压力关系㊂图3㊀排汽湿度与排汽压力关系从图3可以看出,排汽湿度随排汽压力的降低有明显的增加,同时深度调峰时,再热蒸汽温度往往达不到额定,排汽湿度会进一步上升㊂最终由于湿度增加㊁湿区前移,将引起低压通流部分,特别末级叶片㊁次末级叶片水蚀的加剧,长期运行存在水蚀造成叶片损坏的风险㊂2.1.4㊀小容积流量运行,影响低压通流部分安全深度调峰工况下,随着容积流量的减小,汽流在静叶内挤向根部,而在动叶片内偏向外缘,动叶片根部可能出现脱流,进而在喷嘴与动叶片外缘间隙产生涡流;鼓风㊁叶片颤振㊁低压末级动叶片出口边背弧水蚀等风险明显增加㊂为保障低压通流部分的安全运行,汽轮机低压缸都有最小排汽量的限制;不同制造厂家的具体规定差别很大,如哈汽C250/N300-16.67/537/537/0.4型汽轮机的最小排汽流量约为140t /h [6],哈汽CLN600-24.2/566/566型汽轮机的最小排汽流量为270t /h 左右[3]㊂图4为CLN600-24.2/566/566型汽轮机排汽流量与负荷关系曲线[3]㊂从图4中的数据可以看出:在30%额定负荷时,设计低缸排汽流量365t /h;一般情况下实际运行性能达不到设计值,实际运行的低缸排汽流量应该更大一些㊂因此30%额定负荷时汽轮机不会进入鼓风状态,但负荷进一步降低,如20%额定负荷或更低时,汽轮机是否会进入鼓风状态则需要通过实际的试验确定㊂图4㊀CLN600-24.2/566/566型汽轮机低缸排汽流量2.2㊀对热力系统及辅机设备的影响深度调峰运行后,对机组热力系统及辅机设备的影响主要表现在小汽机汽源可靠性㊁给水流量控制稳定性㊁加热器水位控制㊁凝结水泵运行稳定性等几个方面㊂2.2.1㊀对小机汽源可靠性㊁给水流量稳定性影响深度调峰运行后,4段抽汽压力降低较多,如30%负荷下,CLN600-24.2/566/566型汽轮机4段抽汽压力仅为0.36MPa(绝压),可能会出现小汽机出力不足,影响锅炉正常上水的情况,需做好小汽机备用汽源的热备用工作㊂给水泵通流量会达到最小流量阀动作值,如最小流量阀控制逻辑不完善,可能导致两台给水泵负荷分配偏差大跳泵㊁给水流量大幅波动等问题㊂2.2.2㊀对加热器水位控制的影响深度调峰运行后,各段抽汽压力之间的压差降低,造成加热器间疏水压差降低,加热器容易发生疏水不畅问题㊂CLN600-24.2/566/566型汽轮机不同负荷工况下各段抽汽压力之间压差[3]如图5㊁图6所示㊂图5㊀CLN600-24.2/566/566型汽轮机高中缸各抽汽压差图6㊀CLN600-24.2/566/566型汽轮机低缸各抽汽压差从图5㊁图6中的数据,可以看出在30%额定负荷时,3抽/4抽间压差为330kPa㊁6抽/7抽间压差为22kPa㊁7抽/8抽间压差为12kPa,与实际需求相比显得不足;会使#3高加疏水至除氧器㊁#6低加疏水至#7号低加㊁#7低加疏水至#8号低加等疏水不畅的问题比较突出㊂2.2.3㊀凝结水泵运行稳定性凝泵变频运行转速过低时,凝结水泵振动大的问题也比较普遍,需除氧器水位调整门参与控制㊂机组负荷下降过程,如给水泵密封水是由凝结水供水,则需保证凝结水母管压力不低于1.0MPa(或按厂家要求),保证给水泵密封水压力正常㊂3㊀结论及建议3.1㊀变负荷调峰为最为常见的调峰方式,在安全性㊁设备寿命损耗㊁操作复杂性㊁带负荷速度等方面有优势,但调峰深度受最低稳燃负荷㊁达标排放的影响较大;两班制调峰及少汽无负荷调峰等调峰方式在调峰深度方面较好,各调峰方式经济性方面的优劣需结合当地负荷曲线㊁低谷时段长度㊁煤价等情况,具体比较分析后确定㊂3.2㊀深度变负荷调峰后,汽轮机本体金属温度发生周期性变化,厚壁部件寿命损耗增加,低压末级叶片㊁排汽导流环水蚀加剧,给水泵㊁加热器㊁凝结水泵等辅机的运行稳定会降低㊂3.3㊀对于凝汽机组,开展深度调峰前,应统计梳理机组主辅设备存在的㊁影响深度调峰的缺陷,择机处理;优化主辅设备运行方式㊁控制逻辑(如小机汽源㊁给水泵最小流量阀㊁除氧器水位㊁轴封供汽系统㊁加热器水位等),使之能够适应深度调峰情况,最终保证机组的运行稳定㊂3.4㊀综合考虑深度调峰政策及机组的实际调峰能力,从安全㊁稳定㊁经济㊁环保等方面进行分析㊁评估后,再确定机组长期深度调峰的目标值㊂参考文献[1]解春林.火力发电机组深度调峰下汽轮机系统特性研究[D].华北电力大学(保定),2013.[2]刘吉臻,曾德良,田亮,等.新能源电力消纳与燃煤电厂弹性运行控制策略[J].中国电机工程学报,2015,35(21)ʒ5385-5394.[3]哈尔滨汽轮机厂有限责任公司.CLN600-24.2/566/566型汽轮机热力特性书[Z].2005.[4]东方汽轮机有限公司.N1000-25.0/600/600型汽轮机热力特性书[Z].2011.[5]东方汽轮机有限公司.C300/235-16.7/0.343/537/537型汽轮机热力特性书[Z].2007.[6]哈尔滨汽轮机厂有限责任公司.C250/N300-16.67/537/537/0.4型汽轮机热力特性书[Z].2005.收稿日期:2019-06-03。
汽轮机运行调节方式优化策略探析
汽轮机运行调节方式优化策略探析发布时间:2021-09-03T01:37:51.394Z 来源:《当代电力文化》2021年第13期作者:陈彩峰[导读] 化石能源的大规模开发利用,不只促进了人类文明的前进陈彩峰华电新疆五彩湾北一发电有限公司摘要:化石能源的大规模开发利用,不只促进了人类文明的前进,也带来了资源短缺、环境污染、气候恶化等问题。
为保证能源安全,完成人类可持续开展,有必要活跃推动能源结构向低碳、绿色转型。
因而,近年来,在加大煤电退出力度的同时,我国也加快了风能、光电等可再生清洁能源的开展。
但是,风能、光电子等新能源具有很强的随机性、间歇性和波动性。
其大规模会集并网添加了电网的峰谷差,导致弃风弃光现象日益严重。
关键词:汽轮机运转;调节方法;优化战略1汽轮机调节体系结构概述在这一先进科学技能的背景下,发电机组的单机容量也随之添加。
发电机组的电液操控体系,俗称电液操控,主要由机组运转方法和滑压运转方法引起。
同时,在运转期间也运用再热机组。
在体系运转中,发电机组的会集调度有时会引起问题,机组停机和发动的次数也在添加。
这些现象是电液调节出现的根本条件。
在电液调节体系中,执行器主要由液压元件组成,操控器主要由机械元件组成,具有必定的根本调节功能,如闭环速度、超速跳闸等,电液调节体系在实际运用中存在闭环调速规模小、体系运转速度不理想等缺点。
汽轮机调节体系在运转中具有静态固定的特色。
此外,在汽轮机空隙的效果下,空隙会缓慢添加,导致汽轮机静态特性改变的灵活性差。
近年来,为了满意本身开展的需求,各个领域都加大了数字技能和现代计算机技能的运用。
同样,这些科学技能也能够有效地运用到汽轮机的运用过程中,从而进一步推动汽轮机技能的开展。
例如,电液操控体系的设计充分利用了计算机技能和数字技能。
这两种技能的结合,大大进步了电液体系的调节功能。
体系操控器的正常运转归功于数字计算机技能的运用。
体系的执行部分仍然是液压体系,它没有改变。
浅析机组调峰汽泵再循环阀调整方法及建议
浅析机组调峰汽泵再循环阀调整方法及建议摘要:为提高新能源消纳能力,燃煤机组大规模参与深度调峰已经成为发展趋势,在40%-50%额定负荷区间调峰运行已经成为常态,在30%-40%额定负荷的深度调峰也成为技改难点,深度调峰期间,为保证给水泵安全运行、锅炉给水流量安全可控以及汽泵转速具有足够的调节裕量。
本文介绍了某厂机组负荷降低至接近30-40%额定负荷时给水系统操作方法,计算生成与计划负荷相匹配的最佳调整方式,指导运行人员精准操作。
关键词:深度调峰、给水系统、额定负荷、流量一、给水系统概述给水系统是指除氧器与锅炉省煤器之间的设备、管道及附件等。
其主要作用是在机组的各种运行工况下,对主给水进行除氧、生压、加热,为锅炉省煤器提供数量和质量都满足要求的给水。
相应于某一锅炉负荷需求,炉膛给水流量目标值等于该负荷对应的主蒸汽流量设计值减去减温水量设计值。
炉膛工质的焓增目标值等于该负荷对应的分离器出口设计焓值减去省煤器出口设计焓值,这些值经多重延迟补偿以考虑燃料量动态变化和锅炉金属储能时间常数对锅炉参数的影响。
将炉膛给水流量目标值与焓增目标值相乘就得到炉膛吸热量目标值。
将炉膛吸热量目标值经过锅炉金属储能变化的瞬态修正(锅炉金属储能变化与炉膛出口工质饱和温度变化率有关),再除以来自焓控制器的炉膛焓增需求值,就得出了实际的炉膛给水流量需求值。
炉膛给水量需求值与实测的炉膛给水量值之差,通过比例加积分的控制方式向锅炉给水泵控制发出给水流量需求信号。
锅炉给水流量控制系统负责向锅炉给水泵发出流量需求信号,使进入锅炉的给水量与离开锅炉的蒸汽量相匹配。
当与锅炉启动系统配合时,给水流量控制系统也负责维持炉膛水冷壁管中的流量不低于最小流量值。
当通过炉膛水冷壁的水流量低于为防止水冷壁管过热所需的流量时,主燃料跳闸(MFT)系统将触发锅炉跳闸,具体来说就是,当机组负荷≥300MW时,炉膛水流量低于478.6t/h并经20秒延时,或低于394t/h并经1秒延时,锅炉应跳闸;当机组负荷≤200MW时,炉膛水流量低于250t/h并经20秒延时,锅炉应跳闸;当机组负荷在200MW~300MW之间,炉膛水流量低于与负荷对应的250t/h至478.6t/h 的折线时,延时 20 秒,锅炉应跳闸。
浅析火力发电机组深度调峰下汽轮机的系统特性
浅析火力发电机组深度调峰下汽轮机的系统特性发表时间:2017-12-08T09:21:21.260Z 来源:《电力设备》2017年第23期作者:徐强[导读] 摘要:从当前国内火力发电机组电力生产运行的实际情况来看,其存在电源结构不合理,电网调峰能力不足等问题。
所以本文基于科学合理依据,从供热期间与非供热期间两方面来探析当前电网供热机组深度调峰下汽轮机的主要系统特性。
(国网新疆电力公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐 830011)摘要:从当前国内火力发电机组电力生产运行的实际情况来看,其存在电源结构不合理,电网调峰能力不足等问题。
所以本文基于科学合理依据,从供热期间与非供热期间两方面来探析当前电网供热机组深度调峰下汽轮机的主要系统特性。
关键词:火力发电机组;汽轮机;深度调峰;供热;非供热;系统特性国内火力发电机组要做到对调峰试验过程的深度把握,掌握机组热力性能,分别通过汽轮机侧的供热机组在供热期间与非供热期间来进行热力性能测试和热力计算,进而达到机组深度调峰效果,提高火力发电机组的深度调峰功能,满足电网接纳更多风电,提高企业经济效益。
一、火力发电机组深度调峰的主要运行方法简析第一,它具有机组炉膛灭火事故预想功能,且拥有较好的火检与助燃系统,不但具有防护作用,同时也能保证燃料快速投入。
第二,在低负荷运行状态下,如果所燃烧煤种没有保障,可根据炉膛负压波动状况来进行提前助燃。
同时要做到科学配煤,特别是在低负荷状态下要配置那些挥发能力较高的煤种,例如褐煤等等。
第三,在深度调峰过程中要确定一次风速,也要确保低负荷状态下煤粉的浓度,目前像直吹式制粉系统比较常用,它能够兼顾对煤粉浓度的控制与一次风速的精确出力。
第四,在分层投运燃烧器中,它能够集中供应二次风,避免出现分散状况,对运行氧量也有一定优化作用。
第五,如果机组给煤量、风量、负压等等调节幅度过大,可采用手动控制方法重新调节控制。
第六,要保证磨煤机与燃烧器在投运方面尽可能保持均匀对称。
汽轮机运行调节方式优化策略探析
汽轮机运行调节方式优化策略探析发布时间:2021-05-26T16:07:12.307Z 来源:《中国电业》2021年2月第5期作者:何玉兵[导读] 化石能源的大规模开发利用,在推动人类文明进步的同时,何玉兵国能宁夏大坝发电有限责任公司,宁夏回族自治区 751607摘要:化石能源的大规模开发利用,在推动人类文明进步的同时,也带来了资源匮乏、环境污染、气候恶化等问题。
要保障能源安全,实现人类的可持续发展,就必须积极推动能源结构向低碳绿色转型。
因此,近年来我国在加大煤电退出力度的同时,也加快了风电和光电等可再生清洁能源的发展。
然而,风电和光电等新能源都具有较强的随机性、间歇性和波动性,其大规模的集中并网,加大了电网的峰谷差,导致弃风弃光现象日益严重。
关键词:汽轮机;调节方式;优化组合;1汽轮机调节的特点1.1喷嘴调节的特点(1)汽轮机第一级为调节级,其喷嘴分组布置在各自的喷嘴室里,因相邻两喷嘴室之间存在着间壁,调节级在任何工况下都是部分进汽,既存在着部分进汽损失,又使高压缸进汽部分在圆周方向受热不均,使高压缸产生较大的热应力和热变形。
(2)因调节级与第一压力级之间部分进汽度不同、轴向间隙较大和流道过渡不平滑等原因,造成调节级的余速动能难以被第一压力级所利用,存在较大的余速损失。
(3)调节级因部分进汽而使汽流参数沿圆周方向分布不均,该级动叶片除受离心力和稳定汽流力的作用外,还受到周期性的汽流激振力的作用,该汽流激振力是引起汽轮机强烈振动和轴瓦温度偏高的重要因素。
(4)工况的变化会引起调节级焓降较大的变化,导致调节级后(即调节汽室)温度较大的变化,从而增加了由温度变化而引起的热应力和热变形,降低了机组运行的可靠性和对负荷变化的适应性。
(5)任何工况下只可能有一个调节阀因部分开启存在节流损失,因此,低负荷下的节流损失比节流调节小,效率高。
(6)虽然其进汽机构的节流损失较小,但因调节级存在着部分进汽损失和较大的余速损失,调节级效率较低,因而高压缸的相对内效率较低。
深度调峰对汽轮机设备影响的分析及建议
深度调峰对汽轮机设备影响的分析及建议摘要:我国新能源发电在迅猛发展中,在综合电网供电中的占比越来越高,相应的,火电机组因为其一次能源、可调节性、可控制性特点,配合进行“深度调峰”,满足电源调峰的需求,随之不可避免的,深度调峰对汽轮机设备会带来影响,严重者直接会导致汽轮机设备停止运行,设备寿命急剧缩减,因此需要重视才行。
关键词:深度调峰;汽轮机设备影响引言:对于火电机组来讲,其能够调峰的能力指的是机组的最小负荷及最大负荷之比,调峰能力强,表示能够根据产电需求进行大幅度、快速度的调整,且要求各项指标正常工作,由于我国用电量剧增、原来的电力运行模式已经不再适合现代社会需求,而因为火电机组的可调节性特点,突破技术限制,实现深度调峰,大大提高产电的适应性,具有极强的现实意义。
一、深度调峰概述(一)深度调峰是什么在2016年11月18日,国家发展改革委、国家能源局颁发《电力发展“十三五”规划(2016-2020年)》后,火电机组尤其是煤电机组因为其可调节强的关系,突破技术限制,实现深度调峰,可以说深度调峰已经成为火电机组运行常态。
分析深度调峰,可以从调峰讲起,一个火电机组的调峰能力,指的是机组最小负荷及最大负荷之比,比如一台600MW机组,其发电量可以能够从600MW下降到240MW,其调峰能力是380MW,其调峰深度就是240/600=40%,而深度调峰,则指的是在基础调峰的背景下,进行更加灵活、更有深度的调峰,例如华能陕西秦岭发电有限公司7号机组(66万千瓦间接空冷纯凝机组)可深度调峰至18万千瓦达3个小时,各项指标均显示正常,调峰深度达到18/66=27.27%,火电深度调峰技术再创新高[1]。
(二)深度调峰方式简介深度调峰是通过改变火电机组的负荷来实现的,根据火电机组的产电需求而定,在产电需求较高的时候,火电机组在高负荷状态下运行,在产电需求较低的时候,火电机组在低负荷状态下运行,在高负荷(额定出力或最大出力状态)下,对火电机组的影响相对较少,而低负荷状态下运行却问题较多,例如负荷降低后锅炉的给煤量降低,磨煤机出力降低,这时候如果给煤量发生突变,炉膛压力的变化会比较大,例如锅炉在滑压下运行,主、再热温度也下降较多,如果此时锅炉燃烧不稳,将造成蒸汽温度急剧下降,严重时会造成机组跳闸,这也就是本文分析探讨的主题所在。
60MW汽轮机组深度调峰运行优化及节能分析
60MW汽轮机组深度调峰运行优化及节能分析概述:目前,为满足东风公司生产用电用能需要,我厂3台60MW机组在实际运行中负荷变动范围可达20%~100%。
同时,机组在一年中多数时间里都是运行在偏离额定负荷工况的中间负荷阶段,机组的年平均负荷率多在60%-80%左右。
由于机组负荷率的大小对其运行经济性指标有较大的影响,与电厂的节能降耗指标直接相关。
因此,分析机组在不同负荷下的运行经济性的变化,优化机组的部分负荷运行曲线、选择机组最佳的定——滑压变负荷运行方式对提高机组运行的经济性指标有着十分积极和重要的作用。
1汽轮机的负荷调节方式汽轮机的负荷调节的方式有喷嘴调节、节流调节、滑压调节和复合调节四种。
喷嘴调节和节流调节是定压运行机组采用的负荷调节方式,在外负荷变化时,通过改变调节阀的开度,使进汽量变化,改变机组的功率,与外负荷的变化相适应。
采用喷嘴调节的汽轮机,在外负荷变化时,各调节阀按循序逐个开启或关闭。
由于在部分负荷下,几个调节阀中只有一个或两个调节阀未全开,因此在相同的部分负荷下,汽轮机的进汽节流损失较小,其内效率的变化也较小。
从经济性的角度,当机组负荷经常变动时,这种调节方式较为合理。
汽轮机采用节流调节,在部分负荷下,所有的调节阀均关小,进汽节流损失较大,在相同的部分负荷下,其内效率相应较低,因此这种调节方式仅适应于带基本负荷的汽轮机。
另外,采用节流调节的汽轮机没有调节级,在工况变化时,高、中压级的温度变化较小,故启动升速和低负荷时对零件加热均匀。
采用滑压调节的汽轮机,在外负荷变化时,调节阀保持全开,通过改变进汽压力,使进汽量和蒸汽的理想焓降变化,改变机组的功率,与外负荷的变化相适应。
在相同的部分负荷下,由于所有的调节阀均全开,节流损失最小。
但在部分负荷下,由于进汽压力降低,循环效率随之降低。
另外,由于锅炉调节迟缓,在部分负荷下,若所有的调节阀均全开,当负荷增加时,调节阀不能参与动态调节,机组的负荷适应性较差。
600 MW汽轮机组运行方式优化研究
600 MW汽轮机组运行方式优化研究摘要:针对影响汽轮机组效率的因素, 研究了改变机组运行方式提高机组效率的途径。
在分析了大量运行数据的基础上, 将联合考虑负荷和阀点的运行优化方式应用于某600 MW 汽轮机组, 得到该机组的最佳滑压曲线和最优运行方式。
与以往滑压曲线相比, 该滑压曲线更准确, 更适用于机组实际运行工况, 有利于提高机组的运行效率。
关键词: 600 MW汽轮机组运行方式优化引言:近年来, 600 MW 及以上火电机组已成为电网的主力机组, 其在电网中参加调峰运行已是大势所趋。
若机组长时间偏离设计工况运行,会导致运行经济性降低、存在安全隐患等诸多问题。
在满足调峰需求的同时, 保证机组的安全运行、提高机组运行经济性则成为人们关注的热点问题。
汽轮机运行热耗率受通流部分特性、回热系统特性、环境条件、运行参数、高压调门特性以及运行方式等因素的影响。
而对于已运行的机组, 通流部分特性、运行参数已定, 只有运行方式可以人为地改变。
1.600MW亚临界发电机组汽轮机的节能优化问题1.1汽轮机的工作原理作为一种以蒸汽为工质的旋转机械,汽轮机可以将蒸汽热能转换为机械能。
而作为得到最广泛应用的原动机,汽轮机具有单功率大、效率高、运行稳定和寿命长的优点。
就目前来看,汽轮机主要由汽缸、转子、叶栅、汽封、进汽阀、轴承、油系统、安全系统、滑销系统和控制系统等多个部分组成。
在工作的过程中,汽轮机将利用进汽阀进行具有一定能量的蒸汽流量的调节,从而满足自身的功率需求。
而在此基础上,汽轮机将利用喷嘴叶栅将进入汽缸的蒸汽热能转化成动能,并将这些动能进一步转化成机械能,从而利用蒸汽作用完成需要完成的任务。
因此,从原理上来看,汽轮机是实现蒸汽内能向转子动能转换的设备。
1.2 600MW亚临界发电机组汽轮机结构亚临界600MW的汽轮发电机组,在火力发电行业得到了广泛的应用。
在结构上,该汽轮机的通流部分由高、中、低压缸三个部分组成,其中的高压缸为单流和顺流高压缸。
300MW汽轮机深度调峰浅析
300MW汽轮机深度调峰浅析摘要:电厂机组参与深度调峰过程中,对汽轮机及其主要辅助设备是一个较大的考验。
本文主要针对机组在深度调峰时存在的问题及其原因进行分析说明,并采取了相应的运行调整措施,保证汽轮机安全运行,达到深度调峰的目的。
对参与深度调峰的同类型机组具有重要参考意义。
关键词:汽轮机深度调峰安全措施0 引言近年来,随着陕西省内新能源装机容量的持续增长,电网消纳新能源电能的空间明显不足,省内电网运行中负荷峰谷差日益增大,为缓解省内电网出现的调差矛盾,电力平衡困难,根据国家电网西北调控分中心关于开展西北电网火电机组深度调峰文件精神,我公司积极推进并实施机组深度调峰工作。
在深度调峰期间,机组运行工况恶化,为保证机组安全稳定运行,提高安全风险管控能力,现对深度调峰期间汽轮机及主要辅机运行存在的问题进行分析并采取相对应的调整措施,保证机组安全运行,最大程度的满足西北电网调峰要求,实现机组调峰能力的最大化。
1 概况我公司三期为2×300MW亚临界CFB直接空冷汽轮发电机组,#1、#2机组分别于2015年7月和8月投产,锅炉由东方锅炉股份有限公司设计制造,其型号是DG1058/17.5-II1,型式是亚临界、一次中间再热、单炉膛、自然循环、平衡通风,循环流化床燃烧方式锅炉。
汽轮机由上海汽轮机有限公司设计制造,其型号是NZK300-16.7/537/537,型式是亚临界、一次中间再热、单轴、反动式、双缸双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
发电机由上海电气有限公司设计制造,型号为QFSN-300-2,额定有功功率为300MW,定子额定电压为20KV,定子额定电流为10189A,冷却方式为水氢氢。
机组DCS系统采用杭州和利时自动化有限公司的MACS6.5.2B系统,DEH为ovation1(艾默生)系统,整个机组构成一体化的控制。
2 深度调峰试验根据现场实际,制定了深度调峰试验方案,机组降负荷至150MW后稳定运行30分钟,暖轴封、倒厂用,记录相关参数,在协调方式下缓慢降低机组负荷,120MW、110MW、100MW各负荷阶段观察各参数环保指标变化情况,无异常后,在各负荷阶段进行模拟AGC指令变化试验,观察记录各参数。
350MW超临界机组深度调峰运行优化调整技术分析
350MW超临界机组深度调峰运行优化调整技术分析摘要:随着风电、光伏等清洁能源大规模并网,我国对燃煤火电机组调峰灵活性的要求越来越高。
为此,有限公司根据自身特点对350MW超临界机组低负荷运行进行了优化调整。
通过优化磨煤机运行方式,提高煤粉细度,调节磨煤机出口空气与粉体混合温度,控制一次风与粉体的均匀度,调节煤粉的湍流强度。
从而优化单燃烧器内外二次风。
控制风量比,挖掘机组减温水量和深调峰潜力,最终实现机组30%额定负荷无油稳定运行,保证SCR脱硝系统正常运行。
关键词:350MW超临界机组;深度调峰;低负荷稳定燃烧;脱硝系统引言:机组深度调峰运行,节能潜力巨大。
350MW亚临界机组深度调峰运行优化研究。
通过深入特性试验,对机组深度调峰进行安全评价和能耗诊断,分析了制约机组经济性的主要因素及中压缸上下缸温差过大的原因对提取口进行了分析,并提出了相应的解决方案。
通过汽轮机配汽方式的优化,论证了单台汽泵运行的可行性和经济性。
结果表明,若能有效解决中压缸体提取过程中两个半缸之间温度梯度大的问题,可采用喷嘴蒸汽分布法进行深度调峰。
一、锅炉深度调峰存在的问题1.水冷壁母管接头根部裂纹4号炉经过环保超低排放改造,多次深度调峰,安全运行415天。
该炉于2018年4月22日停炉检修,在炉内抗磨防爆检查中,发现该炉水冷壁主管接头根部有裂纹。
经研究分析,由于锅炉两侧水冷壁集管较长,导致前壁水冷壁集管较长,材质不一致。
当给水温度为300℃时,前壁水冷壁出口集管两端与管板的膨胀差约为15.2mm,两侧水冷壁出口集管与前壁的膨胀差为管排末端约22.24mm,不一致;同时,每个集管与水冷壁之间存在温差。
温差是在30°C 计算的。
管接头角焊缝的最大应力约为94mpa。
以原水墙上的集管为基础,总长12m。
此外,机组负荷率低,深度调峰的任务势必对锅炉各级厚壁构件的结构产生一定的影响。
二、350MW超临界机组深度调峰运行优化调整技术分析1.锅炉主控系统在火力发电机组中,液态水可以在直流锅炉中转化为过热蒸汽,锅炉的蒸发能力由燃料量和给水流量决定。
电厂深度调峰运行机组安全经济性分析及改进措施研究
电厂深度调峰运行机组安全经济性分析及改进措施研究摘要:电厂汽轮机在长期偏离设计工况时,其经济性以及安全性都会降低,本文对厂深度调峰运行机组安全经济性分析及改进措施展开了分析与探讨,仅供参考。
关键词:电厂汽轮机;调峰运行;安全性;经济性1 汽轮机变负荷运行方式1.1 定压运行方式1.1.1 节流配汽同时开启若干个调节阀实现配汽。
其优点为这种情况下汽轮机第一级调速级的载荷较小,但节流配汽在机组低负荷运行时节流损失很大,机组效率较低。
另外,当进汽流量发生一定程度变化时,各级温度并不会出现较为明显的变化,故节流配汽对于负荷波动的适应性较好。
1.1.2 喷嘴配汽若干个调节汽门按顺序依次开启改变进汽的方式。
这种配汽方式下,只有一个调节汽门有节流作用,从而减小了节流损失。
1.2 滑压运行方式1.2.1 纯滑压运行在机组负荷变化范围内保持调节阀全开,完全依靠汽轮机进汽压力的变化实现负荷的调节。
此时,当机组功率确定后,将通过改变给水量、锅炉燃料量等参数来控制进入汽轮机主蒸汽流量和压力,从而适应机组功率的改变。
这种运行方式的优点是调节阀无节流损失,提高了变负荷下的机组效率,同时也会减小机组设备由于进汽不均导致的热应力变化。
但其缺点是,由于锅炉调节的滞后性,快速响应能力差,所以不能够满足电网调峰的需求,所以目前电厂也较少采用。
1.2.2 节流滑压运行节流滑压运行是在纯滑压运行基础上的优化,从而提高机组的快速响应能力。
具体方法是,常态下汽轮机调节阀门在全开的基础上关小5%~15%,以备负荷的突变。
当机组担任调峰任务负荷需要变化时,此时先对调节阀门开度进行调节,待锅炉的调整跟进后,就恢复调节阀的位置。
这样就能在一定程度上解决锅炉对负荷变化响应慢的问题。
从上述运行方式中可以明显看出节流滑压运行的特点。
其优点在于能够很好地适应机组负荷的变化,有利于机组参与电网调峰任务;缺点在于节流阀部分开启造成的节流损失,进而导致的调节级效率下降问题。
深度调峰下汽轮机组滑压运行优化技术研究
深度调峰下汽轮机组滑压运行优化技术研究作者:***来源:《现代信息科技》2020年第17期摘要:为降低汽轮机组滑压运行模式下的能耗,提高机组的整体经济性,提出深度调峰下汽轮机组滑压运行优化技术研究。
通过分析深度调峰下汽轮机组滑压运行方式,分析其相关特点,根据计算的汽轮机性能极限值优化给水系统,进而实现整体技术优化。
通过实验对比优化技术前与优化技术后的运行能耗,可以看出优化技术后能够有效降低汽轮机组滑压运行热能耗。
关键词:汽轮机组;滑压;深度调峰;运行优化中图分类号:TK262 文献标识码:A 文章编号:2096-4706(2020)17-0155-03Abstract:In order to reduce the energy consumption of steam turbine unit under sliding pressure operation mode and improve the overall economy of the whole unit,the optimization technology of sliding pressure operation of steam turbine unit under deep peak load regulation is proposed. By analyzing the sliding pressure operation mode of steam turbine unit under deep peak load regulation,the relevant characteristics are analyzed,and the feed water system is optimized according to the calculated performance limit value of steam turbine,so as to realize the overall technical optimization. By comparing the operation energy consumption before and after the optimization technology,it can be seen that the optimized technology can effectively reduce the heat consumption of steam turbine unit in sliding pressure operation.Keywords:steam turbine unit;sliding pressure;deep peak shaving;operation optimization0 引言汽轮机组作为国家能源集团国电承德热电有限公司中动力装置的主要设备,易受到能源主体影响。
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2019 年
ห้องสมุดไป่ตู้96
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第 38 卷第 7 期
深度调峰工况下汽轮机配汽方式优化研究
付 涛 1袁 范诚豪 2
渊1. 安徽芜湖发电有限责任公司袁 安徽 芜湖 300171曰 2. 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司袁 上海 200240冤
摘 要院 选择某超超临界喷嘴配汽汽轮机作为研究对象袁 分析了传统配汽方式优化和汽轮机滑压曲线
存在的局限性袁 通过建立相应的调节级仿真模型袁 计算了不同流量系数下不同阀门组合的热耗特性袁
给出了不同流量系数下的最佳阀门组合方式尧 压力和流量特性曲线遥 按照该汽轮机年度调峰运行数据
分析袁 采用优化后的配汽方式运行袁 可以使 2 台机组平均降低汽轮机热耗约 10 kJ/kWh袁 预测当汽轮
机参与深度调峰后袁 可以实现更大幅度的节能收益遥
业面临的困境袁 提高电网调节的灵活性袁 国家有 关部委出台了一系列通知文件要求完善和深化电 力辅助服务补偿渊市场冤机制袁 以提高火电机组的 调峰能力袁 建立有偿辅助服务机制遥
火电机组主设备并非为针对调峰工况而设 计袁 因此袁 火电机组在调峰工况下袁 不仅面临部 分主要设备无法满足工况要求袁 同时机组能耗大 幅上升遥 Simon Hogg 等人[ 2 ]研究了美国某亚临界 汽轮机通流改造袁 方案中对比计算分析了全周进 汽与部分进汽对机组热耗的影响袁 研究结果表明 亚临界机组只有负荷率 90%以上尧 全周进汽时的 热耗优于部分配汽袁 并给出了热耗曲线遥 汽轮机 的配汽方式直接影响机组在不同负荷下的热耗袁
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第 38 卷第 7 期
浙江电力
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对配汽方式的研究始终是汽轮机从业者关注的焦 点遥 祝建飞[ 3 ]介绍了超超临界汽轮机不同配汽方 式对热耗影响袁 分析顺序阀方式与组合阀方式对 机组性能的影响袁 顺序阀方式中对比了 2 种配汽 方式院 一种是 GV1袁 GV2袁 GV3 同时开启袁 GV4 顺 序 开 启 曰 另 一 种 是 GV1 和 GV2 同 时 开 启 袁 GV3 和 GV4 顺序开启袁 该组合阀方式中研究了 GV1袁 GV2袁 GV3 及 GV4 在 50%负荷以前同时开 启袁 50%负荷以后 GV1 逐渐关闭袁 并在 90%负荷 以后再次开启遥 祝建飞[ 7-9]对比了全周进汽节流调 节与部分进汽顺序阀调节的特点袁 研究了不同配 汽下的优化策略袁 结果表明优化后汽轮机效率可 以提高 0.2%~1%遥 张宝等人[ 4-5 ]介绍了超临界汽 轮机不同喷嘴数量的调节级顺序阀策略对机组热 耗的影响袁 同时根据汽轮机试验结果优化了出厂 滑压曲线遥 胥建群等人[ 6 ]提出了采用试验与理论 计算结合的方法袁 研究了不同配汽方式下对汽轮 机汽流激振的影响袁 通过优化后的配汽方式袁 解 决了汽轮机配汽切换时的汽流激振问题遥 张荣欣 等人[ 10 ]针对 600 MW 等级超超临界机组袁 研究优 化复合配汽方式转换至顺序阀方式后袁 不仅优化 了机组热耗袁 而且大大改善了机组振动情况遥
Abstract: The paper investigates an ultra鄄supercritical nozzle governing steam turbine and analyzes the limi鄄 tations of traditional governing mode optimization and sliding pressure curve. By establishing a governing stage simulation model袁 the paper calculates heat consumption characteristics of different valve combinations under different flow coefficient and suggests optimum valve combination袁 press and flow characteristic curve. Ac鄄 cording to the annual peak load regulation data袁 the optimized steam distribution mode can reduce heat con鄄 sumption of two units by 10 kJ/kWh on average袁 and it is predicted that the greatest energy鄄saving benefit of the steam turbines can be achieved with their participation in deep peak load regulation. Keywords: steam distribution mode曰 deep peak load regulation曰 optimization
关键词院 配汽方式曰 深度调峰曰 优化
文章编号院 1007-1881渊2019冤07-0096-07
DOI: 10.19585/j.zjdl.201907017
中图分类号院 TM621
文献标志码院 B
开放科学渊资源服务冤标识码渊OSID冤院
Study on Steam Distribution Optimization of Steam Turbine under Deep Peak Load Regulation
FU Tao1袁 FA N Chenghao2 渊1. Anhui Wuhu Power Generation Co.袁 Ltd.袁 Wuhu Anhui 300171袁 China曰
2. Shanghai Power Equipment Research Institute袁 Shanghai 200240袁 China冤
0 引言
随着国家能源结构的调整袁 风电尧 太阳能等 可再生能源在电力装机中的比例不断升高袁 截止 2017 年底袁 火电装机比例已经降至 65%[ 1 ]袁 三北 渊东北尧 华北尧 西北冤地区又出现了较为严重的弃 风尧 弃光等问题袁 区域用电尧 用热的矛盾日益突 出袁 对电网调节提出了更高的要求遥 同时我国经 济发展进入低速的新常态袁 电力需求增速明显回 落袁 而发电装机容量仍快速增长袁 导致电力产能 过剩问题日益凸显袁 加之受煤价上涨尧 发用电计 划放开尧 宏观经济等多种因素影响袁 电力行业特 别是火电企业经营压力不断增大遥 为缓解火电企