滑压典型案例介绍

一、用户概况

包头东华热电有限公司位于包头市东河区、河东镇壕赖沟。包头市东华热电有限公司于2003年4月2日注册成立。是由中国华电集团公司、北京国际电力开发投资公司和内蒙古蒙电华能热电股份有限公司共同投资，由中国华电集团公司控股建设的大型火力发电企业。包头东华热电项目建设2×300MW热电机组，总投资25.78亿人民币，2005年底第一台机组投入运行，2006年初第二台机组投运，实现年发电量3300GWH、年供热量522万GJ。该工程主要向包头东河区供热供电，同时取代大量小锅炉，既缓解包头市严重的大气污染问题，又可为地方经济发展提供充足的电力。

二、项目背景

随着我国电力需求的巨大发展，为了提高单机发电量，大容量机组日益增多，逐渐替代小容量机组，总的电网容量越来越大，这样就造成了电网的峰谷差也越来越大，过去固定发电量的电网主力机组不得不参与降负荷的调峰运行，时常在55%～90%负荷之间作大幅度的变工况运行。这样，机组实际的运行工况经常偏离汽轮机组设计时的额定工况，若机组运行参数仍然按照设计参数运行的话，机组的运行效率会明显降低，经济效益变差。为了应对机组变负荷时经济性差的问题，现今大型火电发电机组日常运行过程经常采用复合滑压运行方式：在较高负荷区域和较低负荷区域运行时，机组采用定压运行方式，这时主要依靠高压调节阀调节综合流量指令来改变机组负荷；在中间负荷区域运行时，机组采用滑压运行方式，这时阀位不变，主要依靠改变主蒸汽压力来改变机组负荷。每一台机组在出厂时，生产厂家都会根据额定背压和额定供热抽汽量为汽轮机设计一条复合滑压运行的控制曲线，用以实现上述的复合滑压运行方式，保证机组在较优的状态下运行。

但是供热抽汽机组目前普遍采用的滑压运行曲线，是将机组的负荷作为自变量，在某一特定抽汽量及某一背压的情况下来确定机组的主蒸汽压力，然而，在汽轮机日常运行过程中，随着季节变换引起凝汽器压力变化或是由于机组对外抽汽供热引起机组负荷的变化等，常会使汽轮机控制系统给出的主蒸汽压力偏离预

想的最佳滑压值，造成原滑压曲线不准确，这就会对机组滑压运行效率产生不利的影响，较大的影响了机组的经济性。

包头东华热电有限公司的亚临界330MW湿冷机组，在实际运行过程中，为汽轮机厂家提供的原规律，滑压运行经济性较差，未考虑抽汽及背压变化对机组运行的经济性的影响，无法满足机组运行经济性的需求。为了提高机组的运行经济性，研究出#2机组最优滑压运行曲线的直接影响因素，克服以往的以机组负荷作为自变量的滑压运行曲线设定方法的弊端，研究出适合机组最优滑压运行曲线，需要对机组进行滑压综合优化。

对于机组目前普遍采用的滑压运行曲线，一般是将机组的负荷作为自变量来确定机组的主蒸汽压力，机组负荷发生变化，机组的主蒸汽压力便随之改变。众所周知，机组负荷的影响因素较多，如初压的变化对机组的循环效率、相对内效率、给水泵功耗、节流损失等产生影响。因此在给定的负荷情况下，考虑这些因素的综合影响，确定出使机组热耗或者煤耗达到最低时的最优滑压运行压力。

为了克服目前通用滑压运行曲线设计方法的弊端，本项目通过采用上述方法对机组的滑压运行曲线进行综合优化，将能够使机组的滑压运行曲线适应不同抽汽量下的运行模式，满足机组滑压运行经济性和供热量的需求，并且本项目确定和实现的机组滑压运行曲线受机组背压变化的影响也会很小。因此，本项目将会大大改善供热机组滑压运行的经济性。

复合滑压运行是一种喷嘴滑压运行方式，在高负荷区采用定压喷嘴调节，用改变调节级通流面积的方法调节负荷，以提高机组的热效率；在低负荷区域，若干个调节阀中，除1-2个调节阀关闭外，其余调节阀门均全开进行滑压运行，以防热效率降低过多，即通常所见的两阀滑压，三阀滑压等；在极低负荷区域又进行较低水平的定压运行。通常当机组负荷在26%-91%范围内时，进行滑压运行。而当机组负荷在26%以下或91%以上时，机组采用定压运行方式。这样既可以提高机组调节过程的灵敏度，又可以大大改善机组的经济性，故较为实用。故本课题将对复合滑压运行方式进行实验方案设计，通过实验分析计算得到适用于复合滑压运行的滑压运行曲线。

另外，本项目在采用理论建模的变工况运行计算的基础上，结合实验法确定机组的滑压运行曲线，因此，具有较高的准确性，通过该方法确定的滑压运行曲

线能够较好的应用于工程实际。鉴于机组为供热机组变工况运行的特殊性，本课题组细致地分析了背压、抽汽量变化对机组运行经济性等的影响，并且进行了大量的理论分析和实验研究，从而提高机组的运行经济性，达到节能降耗的目的。

二、项目实施情况

滑压优化的项目实施主要分为四个部分：热力系统能损分析、进行滑压试验、热耗计算、实际工况及能损分析、滑压曲线设计。

热力系统能损分析

分析热力系统的各种改进与变化对机组经济性的影响，可以指出提高机组经济性的方向，具有重要的实践意义。热力系统的变化将影响到机组的循环吸热量、作功和加热器抽汽量。在主蒸汽流量不变的条件下，计算出热力系统变化引起的吸热与作功的变化，进而计算出系统经济性的变化，可使计算过程简化。由于在不同工况下，系统变化对机组经济性的影响是不同的。分析问题时，通常选择汽轮机的设计额定工况或经试验测定的额定负荷工况。以下基于机组的设计额定工况采用等效热降法分析各种热力系统变化对机组经济性的影响。

（1）主蒸汽

若主蒸汽泄漏至系统外，为保持系统中工质的流量平衡，需要在凝汽器加入相同流量的补充水，因此凝结水流量保持不变，对回热系统的流量和参数也没有影响。主蒸汽泄漏影响的作功就是该部分蒸汽直达凝汽器的作功，对循环吸热量的影响是该流量在再热器中的吸热量。

（2）再热蒸汽

若再热蒸汽泄漏至系统外，需要在凝汽器加入相同流量的补充水，因此不会影响凝结水流量和各段抽汽流量，影响的作功就是该蒸汽泄漏点直达凝汽器的作功。由于泄漏点为再热蒸汽，不影响循环吸热量。

（3）再热冷段

所考虑的流量泄漏点在二段抽汽之后，不影响二段抽汽量，泄漏的流量不经再热器加热，其影响的作功为相同流量的再热蒸汽直达凝汽器的作功，影响的吸热量为相同流量的冷再热蒸汽的再热吸热量。

（4）各段抽汽