CN113219242B - 一种百万机组额定负荷工况下的一次调频试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种百万机组额定负荷工况下的一次调频试验方法，包括：优化总流量特性曲线下补气阀开启重叠度的值，将补气阀的开度设置在8％以下，以保证补气阀在提前开启后，不会在负荷降低时自关；一次调频试验包括：将补气阀的开度设置在8％，机组达到额定负荷，高调门的位置在31％时，投入一次调频试验按钮，设置转速为2994r/min，机组负荷达到额定负荷的103％时，保持1分钟后，恢复转速为3000r/min，并退出一次调频试验按钮，试验完成。本发明通过优化补气阀的控制策略，使得1000MW超超临界中间再热四缸四排汽凝汽式汽轮机的阀设计能够参与机组一次调频的调节；降低机组在额定负荷时高调门开度，以增加额定负荷时调节裕度，同时有效的避免阀门特性曲线的流量拐点。

Description

一种百万机组额定负荷工况下的一次调频试验方法

技术领域

本发明属于火力发电技术领域，尤其涉及一种百万机组额定负荷工况下的一次调频试验方法。

背景技术

各机组并网运行时,受外界负荷变动影响,电网频率发生变化,这时,各机组的调节系统参与调节作用,改变各机组所带的负荷,使之与外界负荷相平衡.同时,还尽力减少电网频率的变化,这一过程即为一次调频。

根据中华人民共和国国家标准GB/T 30370－2013《火力发电机组一次调频试验及性能验收导则》要求：额定负荷运行的机组，应参与一次调频，增负荷方向最大调频负荷增量幅度不小于3％P0。因此，若果机组增负荷方向最大调频负荷增量幅度达不到3％P0。将导致机组负荷受限，无法满负荷运行。

目前国内电厂行业大部分百万机组为1000MW超超临界中间再热四缸四排汽凝汽式汽轮机，该机型补气阀设计不合理，节流特性差，参与机组调节容易引起机组振动增大，危及机组安全，但是，该机型原设计理念为高调门无节流控制实时负荷，补气阀参与一次调频调节，由于补气阀设计缺陷，正常运行中补气阀处于关闭中，一次调频调节由高调门来调节，高调门处于节流控制实时负荷，而补气阀不参与调节，导致机组在额定负荷时调节裕度不足，难以满足机组增负荷方向最大调频负荷增量幅度不小于3％P0的要求，且高调门处于阀门特性曲线的流量拐点，容易造成负荷波动。

发明内容

本发明的目的是提供一种百万机组额定负荷工况下的一次调频试验方法，针对上汽N1000-28/600/620型1000MW超超临界中间再热四缸四排汽凝汽式汽轮机补气阀设计不合理，节流特性差，参与机组调节容易引起机组振动增大，危及机组安全，针对补气阀节流特性差或者无节流，无法参与机组实时调节问题，为避免补气阀参与机组调节时来回动作对汽轮机叶片造成冲击，采用预置补气阀方法，优化补气阀的控制策略，让补气阀保持一个特定的开度，即提供了一路稳定的流量，也调高了汽轮机蒸汽利用率，有效的降低了高调门开度，提高了调门的做功能力，调高了额定负荷时的调节裕度。

本发明提供了一种百万机组额定负荷工况下的一次调频试验方法，包括：

优化总流量特性曲线下补气阀开启重叠度的值，将补气阀的开度设置在8％以下，以保证补气阀在提前开启后，不会在负荷降低时自关；

一次调频试验包括：

将补气阀的开度设置在8％，机组达到额定负荷，高调门的位置在31％时，投入一次调频试验按钮，设置转速为2994r/min，机组负荷达到额定负荷的103％时，保持1分钟后，恢复转速为3000r/min，并退出一次调频试验按钮，试验完成。

进一步的，该方法还包括：

基于试验数据确定补气阀开启的时机：

在机组负荷950MW以下，高调门有充足的调节余量，满足一次调频的调节，机组负荷950MW以上，缓慢的开启补气阀，同时高调门的开度不低于28％，由此得出补气阀的开度设置在8％以下，满足额定负荷时的一次调频调节。

借由上述方案，通过百万机组额定负荷工况下的一次调频试验方法，具有如下技术效果：

1)通过优化补气阀的控制策略，使得上汽N1000-28/600/620型1000MW超超临界中间再热四缸四排汽凝汽式汽轮机的阀设计能够参与机组一次调频的调节。

2)降低机组在额定负荷时高调门开度，以增加额定负荷时调节裕度，同时有效的避免阀门特性曲线的流量拐点。

3)在额定有压力下，额定负荷时高调门调节裕度已经满足一次调频，无需提高主蒸汽压力，增加锅炉侧负载，减小运行成本。

附图说明

图1是优化前补汽阀对应总流量曲线示意图；

图2是优化后补汽阀对应总流量曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本实施例提供了一种百万机组额定负荷工况下的一次调频试验方法，包括：

优化总流量特性曲线下补气阀开启重叠度的值，将补气阀的开度设置在8％以下，以保证补气阀在提前开启后，不会在负荷降低时自关；

一次调频试验包括：

将补气阀的开度设置在8％，机组达到额定负荷，高调门的位置在31％时，投入一次调频试验按钮，设置转速为2994r/min，机组负荷达到额定负荷的103％时，保持1分钟后，恢复转速为3000r/min，并退出一次调频试验按钮，试验完成。

该一次调频试验方法，通过优化补气阀的控制策略，使得上汽N1000-28/600/620型1000MW超超临界中间再热四缸四排汽凝汽式汽轮机的阀设计能够参与机组一次调频的调节；降低机组在额定负荷时高调门开度，以增加额定负荷时调节裕度，同时有效的避免阀门特性曲线的流量拐点；在额定有压力下，额定负荷时高调门调节裕度已经满足一次调频，无需提高主蒸汽压力，增加锅炉侧负载，减小运行成本。

在本实施例中，该方法还包括：

基于试验数据确定补气阀开启的时机：

在机组负荷950MW以下，高调门有充足的调节余量，满足一次调频的调节，机组负荷950MW以上，缓慢的开启补气阀，同时保证高调门的开度不低于28％，阀门低于28％时，在主汽压较高情况下高调门节流过大导致高调门激振，影响机组正常运行。在主汽压力保持不变时，补汽阀参与做功后，分担了高调门一部分流量，为了维持负荷稳定，高调门自动调节降低开度。通过试验测试，额定压力下，额定负荷时，补汽阀开度设置在8％时，高调门开度降低至28％，由此得出补气阀的开度设置在8％以下，满足额定负荷时的一次调频调节。

参图1所示，图1是优化前补汽阀对应总流量曲线示意图，横坐标对应总流量曲线，纵坐标对应补汽阀流量曲线，图1中78表示在总流量达到78％时，补汽阀参与调节，对应补汽阀流量0％到100％，即补汽阀流量＝总流量[1/(100-78)](100-0)。

参图2所示，图2是优化后补汽阀对应总流量曲线示意图，横坐标对应总流量曲线，纵坐标对应补汽阀流量曲线，图中20表示在总流量达到20％时，补汽阀参与调节，对应补汽阀流量0％到100％，即补汽阀流量＝总流量[1/(100-20)](100-0)。补汽阀流量曲线优化后和优化前相比，开启时间提前，能够提前开启，并保持设置开度不变。

图1中总流量达到78％时，补汽阀参与调节，图2中总流量达到20％时，补汽阀参与调节，补汽阀流量曲线优化后和优化前相比，开启条件提前，能够提前开启，并保持设置开度不变，人员可以手动干预，避免补汽阀自动调节关闭情况发生，保证阀门开度稳定。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种百万机组额定负荷工况下的一次调频试验方法，其特征在于，包括：

优化总流量特性曲线下补气阀开启重叠度的值，将补气阀的开度设置在8％以下，以保证补气阀在提前开启后，不会在负荷降低时自关；

一次调频试验包括：

将补气阀的开度设置在8％，机组达到额定负荷，高调门的位置在31％时，投入一次调频试验按钮，设置转速为2994r/min，机组负荷达到额定负荷的103％时，保持1分钟后，恢复转速为3000r/min，并退出一次调频试验按钮，试验完成。

2.根据权利要求1所述的百万机组额定负荷工况下的一次调频试验方法，其特征在于，还包括：

基于试验数据确定补气阀开启的时机：

在机组负荷950MW以下，高调门有充足的调节余量，满足一次调频的调节，机组负荷950MW以上，缓慢的开启补气阀，同时高调门的开度不低于28％，由此得出补气阀的开度设置在8％以下，满足额定负荷时的一次调频调节。