CN104632302A - 一种凝汽式汽轮机滑压运行曲线测试/实施方法 - Google Patents
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Abstract
一种凝汽式汽轮机滑压运行曲线测试/实施方法：依高压调门和主蒸汽分为额定压力工况、阀点滑压工况和复合滑压工况；根据高压调门个数，进行阀点状态且主蒸汽额定的热耗率试验，确定可能运行阀点定压负荷点；在100％THA负荷点进行额定压力工况热耗率试验；根据阀点定压负荷点，在40％THA～100％THA负荷点范围内插值确定新的试验负荷点，进行额定压力工况、阀点滑压工况和复合滑压工况的试验；比较经济性，绘制定滑压运行曲线；确定以负荷为自变量和以调节级压力为自变量的最佳滑压运行曲线(曲线1和2)；机组负荷变化后，根据曲线1初定主蒸汽压力，确定机组高压调门开度，获得实时调节级压力，然后根据曲线2设定主蒸汽压力，并在DCS上形成闭环控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种凝汽式汽轮机滑压运行曲线测试/实施方法，尤其是涉及一种以调节级压力为自变量的凝汽式汽轮机滑压运行曲线测试方法。
背景技术
凝汽式汽轮机的运行方式可分为定压运行方式和滑压运行方式，大部分汽轮机采用喷嘴配汽，通过几个高压调门调节进汽度来改变负荷，节流只作用在单个阀门上。喷嘴调节的机组一般采取将滑压与定压相结合的运行方式：在高负荷区域内(如90％额定负荷以上)进行定压运行，启闭高压调门来调节负荷，汽轮机组初压较高，循环热效率较高，且偏离设计值不远，相对内效率也较高；在较低负荷区域内(如在90％与40％额定负荷之间)仅关闭1～2只调节阀，其余调节阀全开，进行滑压运行，这时没有部分开启调门，节流损失相对最小，整个机组相对内效率接近设计值；负荷急剧增减时，可启闭高压调门进行应急调节；在滑压运行的最低负荷点(如40％额定负荷以下)又进行初压水平较低的定压运行，以免经济性降低太多。
在滑压运行时，制造厂给出的滑压运行曲线一般以电负荷(发电机输出功率)为自变量，不考虑影响电负荷的诸多因素对滑压运行曲线的影响。
对于纯冷凝机组，投产之初或投产运行一段时间之后汽轮机组热耗率可能达不到设计要求。除本体效率达不到设计值之外，回热系统设备运行状况、循环水温度变化、厂用蒸汽等因素的影响使得机组最优滑压运行曲线与厂家提供的运行曲线存在着不同程度的偏离。
由于无论是热力系统发生变化、运行参数偏离设计值以及负荷的改变都将导致汽轮机调节级压力发生改变，故可以以调节级压力作为自变量，结合汽轮机阀点运行获取汽轮机滑压运行曲线的测试方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种考虑了各种因素影响、更符合投产之初或运行一段时间后实际情况的凝气式汽轮机最佳滑压运行曲线测试方法，且该方法实施简单、不需要增加任何额外的硬件设备以及不影响机组运行安全性。
解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种凝汽式汽轮机滑压运行曲线测试/实施方法，其特征在于包括以下步骤：
汽轮机机组高压调门处于顺序阀的方式运行，根据高压调门的开启情况和主蒸汽压力的大小将汽轮机高压调门运行方式分为以下三种运行工况：定压运行的额定压力工况、阀位维持在阀点状态下滑压运行的阀点滑压工况、以及确定负荷与主蒸汽压力、调门开度随设定滑压运行曲线而定的复合滑压工况；
根据机组高压调门个数，进行高压调门处于阀点状态且主蒸汽压力为额定值的热耗率试验，确定机组可能运行的几个阀点下的定压负荷点，在这些负荷点进行其他阀点滑压工况和复合滑压工况热耗率试验；
在100％THA(机组热耗保证工况)负荷点进行额定压力工况热耗率试验；
根据阀点定压负荷点和40％THA负荷点等间距插值确定新的负荷点，在这些负荷点进行额定压力工况、阀点滑压工况和压力介于几个阀点滑压工况之间的复合滑压工况的热耗率试验，其中复合滑压工况的主蒸汽压力参考设计滑压运行曲线或当前DCS设定的滑压运行曲线来定；高负荷进行额定压力工况和多个调门开启的阀点滑压工况的试验，低负荷进行部分调门开启的阀点滑压工况的试验；
比较同一负荷下高压调门不同运行方式的经济性，绘制定滑压运行曲线；确定以负荷为自变量的最佳滑压运行曲线(曲线1)和以调节级压力为自变量的最佳滑压运行曲线(曲线2)；
机组负荷变化后，根据曲线1初步设定主蒸汽压力，确定机组高压调门的开度，获得实时的调节级压力，然后根据曲线2再次设定主蒸汽压力，并在DCS上形成闭环控制。
本发明的限制条件：本方法在进行试验时，选择机组运行在稳定的状态下进行，平均背压等于设计值；热力系统状态和背压的大幅变化测量得到的阀点定压工况对应的负荷点差异较大，会给结果带来一定的误差，因此全部工况的试验时间集中。
有益效果：本发明的优点：1)以阀点为基准，在不同主汽压力和阀位下测试并确定节能优化滑压曲线；2)得到的滑压方式不受热力系统状态变化、运行参数偏离设计值等因素的影响，与常规滑压曲线相比无需对以上偏差因素进行人工修正；3)本发明方法利用滑压曲线1进行初设，机组负荷变化时可快速确定主蒸汽压力，利用滑压曲线2精调主蒸汽压力，提高机组的运行经济性。
本发明得到的最佳滑压运行曲线，应用于凝汽式汽轮机组滑压运行，当存在机组热力系统状态变化、运行参数偏离设计值等影响因素，新滑压运行方式仍能够自调整运行在最佳滑压运行曲线上。
附图说明
图1是根据本发明的方法针对某660MW机组得到的以负荷为自变量的滑压运行曲线图；
图2是根据本发明的方法针对图1所示某660MW机组得到的以调节级压力为自变量的滑压运行曲线图；
图3为实现本发明在DCS修改逻辑的框图。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面结合附图以具有4个高压调门的机组对本发明作进一步阐述。
本发明的具体测试方法包括以下步骤：
S1，在100％THA负荷点进行额定压力工况热耗率试验；
S2，根据阀点定压负荷点和40％THA负荷点等间距插值确定新的负荷点，在这些负荷点进行额定压力工况、阀点滑压工况和压力介于几个阀点滑压工况之间的复合滑压工况的热耗率试验，其中复合滑压工况的主蒸汽压力参考设计滑压运行曲线或当前DCS设定的滑压运行曲线来定；高负荷进行额定压力工况和多个调门开启的阀点滑压工况的试验，低负荷进行部分调门开启的阀点滑压工况的试验；
进行高压调门处于阀点状态且主蒸汽压力为额定值的热耗率试验，对于4个高压调门的机组，有3阀点定压和2阀点定压两个工况，得到两个工况对应的电负荷LOAD3和LOAD2；一般说来，负荷LOAD3大于负荷LOAD2，负荷LOAD2大于40％THA；
在LOAD3负荷点进行2阀点滑压工况和复合滑压工况(压力介于前二者之间，下同)热耗率试验；
在LOAD2负荷点进行3阀点滑压工况和复合滑压工况热耗率试验；
求LOAD3和LOAD2的算术平均负荷LOAD32，在LOAD32负荷点进行额定压力工况、三阀点滑压工况和复合滑压工况热耗率试验；
求LOAD2和50％THA的算术平均负荷LOAD25，在LOAD25负荷点进行三阀点滑压工况、两阀点滑压工况和复合滑压工况热耗率试验。
分别在50％THA和40％THA两个负荷点进行两阀点滑压工况和复合滑压工况试验，其中复合滑压工况的主蒸汽压力可参考设计滑压运行曲线来定。
根据各试验工况修正后的热耗率和电负荷绘制热耗率与负荷的曲线，曲线一共分为四组，即额定压力工况曲线、3阀点滑压工况曲线、2阀点滑压工况曲线以及复合滑压工况曲线。根据曲线交叉的情况决定滑压运行拐点。
分别按额定压力工况、3阀点滑压工况、2阀点滑压工况和复合滑压工况四种情况绘制以负荷为自变量的滑压运行曲线和以调节级压力为自变量的滑压运行曲线。
S3，在热耗率与负荷的关系曲线上，针对每一个负荷段，比较哪种高压调门运行方式的热耗率最低并寻找规律，在定滑压运行曲线图上选取最低热耗率的运行方式作为经济运行方式，也就是新的滑压运行曲线(曲线1)；以经济运行方式的调节级压力为自变量，对应的主蒸汽压力为因变量得到滑压运行曲线(曲线2)。
当机组负荷发生变化时，首先调用曲线1对滑压曲线进行“粗调”，“粗调”的目的是开大汽轮机调节阀门，利用锅炉的蓄热使得机组快速调整主蒸汽压力，适应负荷变化的需求。根据机组负荷、主蒸汽压力以及高压调门开度这三者之间相互制约的关系式，机组的高压调门便随之调整为某一的开度，完成了瞬态调节过程；当负荷指令不再发生变化时，机组稳态运行，与负荷指令变化前相比，由于调节级后蒸汽流量发生了变化，因此机组的调节级压力随之改变，这时调用曲线2对调门开度进行“精调”，“精调”之后调门开度发生较小的变化，进而导致调节级压力再次发生变化，于是形成了自适应闭环控制模式，逐步逼近，最后达到预定的滑压曲线上运行。
可按照图3修改DCS控制逻辑也可采用外挂系统来置入这一自适应控制模式，使汽轮机始终处于最佳滑压运行方式运行，从而不受热力参数偏差和热力系统偏离的影响。
按照图3修改DCS逻辑，机组负荷变化后，根据曲线1初步设定主蒸汽压力，初步确定机组高压调门的开度，进而获得运行的调节级压力，然后根据曲线2再次设定主蒸汽压力，在DCS上形成闭环控制，直到调门开度不再变化为止。
Claims (2)
1.一种凝汽式汽轮机滑压运行曲线测试/实施方法，其特征在于包括以下步骤：
根据高压调门的开启情况和主蒸汽压力的大小，对汽轮机高压调门运行方式分为以下几种运行工况：额定压力工况、阀点滑压工况、复合滑压工况；
根据机组高压调门个数，进行高压调门处于阀点状态且主蒸汽压力为额定值的热耗率试验，确定机组可能运行的几个阀点定压负荷点；
在100％THA负荷点进行额定压力工况热耗率试验；
根据阀点定压负荷点，在40％THA～100％THA负荷点范围内插值确定新的试验负荷点，进行额定压力工况、阀点滑压工况和复合滑压工况的试验；
比较同一负荷下高压调门不同运行方式的经济性，绘制定滑压运行曲线；确定以负荷为自变量的最佳滑压运行曲线和以调节级压力为自变量的最佳滑压运行曲线；
机组负荷变化后，根据以负荷为自变量的最佳滑压运行曲线初步设定主蒸汽压力，确定机组高压调门的开度，获得实时的调节级压力，然后根据以调节级压力为自变量的最佳滑压运行曲线再次设定主蒸汽压力，并在DCS上形成闭环控制。
2.根据权利要求1所述的凝汽式汽轮机组滑压运行曲线测试/实施方法，其特征在于：所述的试验在试验时，应选择机组运行在稳定的状态下进行，平均背压等于设计值，且全部工况的试验时间集中。
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| TR01 | Transfer of patent right |
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