超临界600mw机组配汽研究

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1、超临界600MW机组配汽研究于德超何辉匡国强（湖南华电长沙发电有限公司）【摘要】通过试验方法寻找出汽轮机组的最佳阀门特性。本文结合长沙电厂#1机组的配汽优化试验结果，对两种配汽方式对机组经济性的影响进行了比较分析，该分析对于复合配汽方式运行机组的优化运行具有指导意义。【关键词】试验阀门特性配汽优化经济性0前言湖南华电长沙发电有限公司2X600MW汽轮机机组系东方汽轮机有限公司生产的超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮机。其机组的配汽方式为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。在启动和较低负荷时，汽轮机采用节流调节，此时四

2、个调节阀同时开启，带一定负荷后，关小或关闭部分阀门，转为喷嘴调节。这种配汽方式的最佳负荷点在90%～100%额定负荷范围之内，但仍然兼顾了部分负荷的运行经济性。为减少节流损失，部分负荷采用滑参数配汽，即保持阀门开度不变，靠改变进汽压力来调整负荷。为了达到节能降耗的目标，就有必要对其配汽方式进行优化。1超临界600MW机组原设计情况1.1超临界600MW机组原设计配汽曲线超临界600MW机组原设计配汽曲线如图1所示。0102030405060020406080100120阀杆行程mm负荷指令%HPGV1HPGV2&3HPGV4图1超临界600MW机组设计配汽曲线全国火电600MW级机组能效

3、对标及竞赛第十五届年会论文集汽机231.2超临界600MW机组的调节级喷嘴组布置情况图2超临界600MW机组调节级喷嘴组布置示意图1.3超临界600MW机组的运行情况机组采用定压或定－滑－定运行方式，在低负荷时采用第二种运行方式较为经济。定－滑－定运行方式的滑压运行范围为30％～90％额定负荷。机组滑压运行时各个调节阀的阀门开度如表1所示。由表中各个调节阀的阀门开度可见，在机组部分负荷运行时，各个调门的节流损失较大。表1滑压运行时各高压调节阀的阀门开度项目＃1号调门＃2号调门＃3号调门＃4号调门调门开度（％）8.937.037.054.92试验方法本次试验主要依据为中国《电站汽轮机热力性

4、能验收试验规程》（GB8117-87）和美国机械工程师协会《汽轮机性能试验规程》(ASMEPTC6-1996)，由华电电科院和东方汽轮机厂完成该实验。试验中将压力测量更换精度0.075级ROSEMOUNT压力变送器；温度测量采用温度变送器转接E型精密级热电偶；主流量测量采用位于3号高加出口的流量喷嘴测量；数据采集使用IMP分布式数据采集系统，每30秒采集一次，每个负荷段数据采集持续1～2个小时。整个试验过程中，保持系统单元制运行，期间关闭所有补水系统、疏水系统、旁路系统、锅炉吹灰和连排系统等，保持系统被完全隔离。运行参数保持稳定，不对系统进行无关试验的操作。本次试验选取了600MW、55

5、0MW、500MW、450MW、400MW、360MW共6个负荷段。为了便于比较全国火电600MW级机组能效对标及竞赛第十五届年会论文集汽机24和寻找最优阀位，每个负荷段都进行原阀序的试验。然后，以10%的速率分别开启和关闭不同位置的调门，测试机组的高压缸效率、热耗率等。每个工况进行了4组～6组试验。本次阀门特性试验工进行了30组试验，取得了30组不同阀位下机组的高压缸效率、热耗率等参数。3试验结果3.1试验计算及修正求取采集数据的算术平均值，再经过仪表校验值、高差、大气压力等修正后作为试验原始测量数据；根据DCS记录的各储水容器水位变化量、容器尺寸、记录时间和介质密度计算出当量流量。将

6、处理过的试验原始数据，带入下式中进行计算，求取热耗率：emsmsffwffwhrhhrhcrhcrhrhsprhspPGHGHGHGHGHHR×−×+×−×−×=对于计算结果，进行主蒸汽温度、再热蒸汽温度、再热压损、排汽压力的修正，最终求得机组在该负荷段不同阀位下的热耗值。3.2600MW负荷段试验结果在600MW负荷段，不同阀位下共进行了四组试验，热耗值、高压缸效率随阀门开度的变化关系见图3。600MW主汽压力与热耗值、高压缸效率关系7954.77899.87922.881.9281.9882.1278807900792079407960798023.66924.35224.39681

7、.881.981.982.082.082.182.182.2热耗值高压缸效率图3图600MW工况下热耗、高压缸效率与主汽压力的变化关系从图3中可也看出，原阀序状态600MW（原阀位）的热耗并非最佳，而是在顺序阀工况600MW－2（#2、3、4高调门全开，#1高调门开度接近10%）的阀位开度下，热耗及高缸效率最优。在本负荷段试验过程中，调门开度变化对机组振动无影响。3.3550MW负荷段试验结果在550MW负荷段，不同阀位下共进行了六