汽輪機(jī)及主要輔機(jī)運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)(2008-12)

汽輪機(jī)及主要輔機(jī)運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)朱立彤2009年1月西安熱工研究院有限公司

汽輪機(jī)及主要輔機(jī)的運(yùn)行優(yōu)化是以最優(yōu)化理論為指導(dǎo)，依據(jù)汽輪機(jī)主輔設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況，從運(yùn)行角度入手，通過(guò)運(yùn)行優(yōu)化試驗(yàn)及綜合分析，建立一整套運(yùn)行優(yōu)化操作程序，使汽輪機(jī)及主要輔機(jī)能在各種負(fù)荷范圍內(nèi)保持最佳的運(yùn)行方式和最合理的參數(shù)匹配。1.運(yùn)行優(yōu)化的適用范圍

2.運(yùn)行優(yōu)化的目的

3.運(yùn)行優(yōu)化的特點(diǎn)

4.運(yùn)行優(yōu)化的主要內(nèi)容

5.應(yīng)用業(yè)績(jī)目錄1.運(yùn)行優(yōu)化的適用范圍1.1現(xiàn)代火力發(fā)電機(jī)組

1.2DCS改造后的老機(jī)組

1.3通流部分改造或輔機(jī)改造后的機(jī)組2.運(yùn)行優(yōu)化的目的深挖設(shè)備潛力，增效節(jié)能，降低煤耗。規(guī)范運(yùn)行方式；提高機(jī)組運(yùn)行水平；提高機(jī)組運(yùn)行安全性；提高主機(jī)運(yùn)行效率；降低輔機(jī)功耗。3.運(yùn)行優(yōu)化的特點(diǎn)3.1

采用單因素輪換法，在不同負(fù)荷下汽輪機(jī)及主要輔機(jī)分別進(jìn)行單獨(dú)的優(yōu)化試驗(yàn)，確定在變工況時(shí)汽輪機(jī)最佳的定、滑壓運(yùn)行曲線，給水泵最佳運(yùn)行方式，循環(huán)水泵最佳運(yùn)行方式和機(jī)組最佳運(yùn)行背壓以及最佳的加熱器傳熱效果。3.2

采用獨(dú)立調(diào)整和聯(lián)合調(diào)整相結(jié)合的方法，確保機(jī)組整體運(yùn)行的最佳效果，既考慮提高主機(jī)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，又兼顧輔機(jī)的節(jié)能效果，使電廠在增效節(jié)能兩方面獲得效益。3.3充分考慮機(jī)組熱控系統(tǒng)和試驗(yàn)結(jié)果的匹配關(guān)系，使試驗(yàn)結(jié)果對(duì)機(jī)組運(yùn)行指導(dǎo)落到實(shí)處。4.運(yùn)行優(yōu)化的主要內(nèi)容

4.1定滑壓運(yùn)行參數(shù)的選擇

4.2給水泵組最佳運(yùn)行方式確定

4.3最佳凝汽器背壓試驗(yàn)在不同負(fù)荷下，選擇定壓參數(shù)和不同的滑壓參數(shù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析、比較，獲得機(jī)組在全負(fù)荷范圍的最佳運(yùn)行方式。選擇定滑定運(yùn)行方式的負(fù)荷轉(zhuǎn)折點(diǎn)。確定定滑定運(yùn)行方式下，各負(fù)荷點(diǎn)的主蒸汽壓力和相應(yīng)的高壓主汽調(diào)門開度。4.1定滑壓運(yùn)行參數(shù)的選擇根據(jù)熱力循環(huán)理論，機(jī)組在低負(fù)荷下滑壓運(yùn)行時(shí)，由于進(jìn)汽節(jié)流損失小，漏汽損失也小，使得機(jī)組循環(huán)的相對(duì)內(nèi)效率ηi比定壓運(yùn)行時(shí)有較大的提高，然而此時(shí)的主蒸汽壓力較低，循環(huán)熱效率ηt也會(huì)降低。當(dāng)相對(duì)內(nèi)效率ηi的增加幅度補(bǔ)償了循環(huán)熱效率ηt的下降幅度，此時(shí)的滑壓參數(shù)才是比較經(jīng)濟(jì)的。4.1定滑壓運(yùn)行參數(shù)的選擇在不同負(fù)荷下選擇汽輪機(jī)不同的主蒸汽參數(shù)（通過(guò)改變主汽調(diào)節(jié)門的控制方式獲得不同的主蒸汽壓力）進(jìn)行一系列對(duì)比試驗(yàn)，確定汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率ηi和循環(huán)熱效率ηt的變化對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響，尋找更為合理、更為經(jīng)濟(jì)的定、滑壓運(yùn)行曲線，為確定汽輪機(jī)的最佳運(yùn)行方式和提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性提供科學(xué)依據(jù)。4.1定滑壓運(yùn)行參數(shù)的選擇典型汽輪機(jī)定滑壓運(yùn)行曲線4.1定滑壓運(yùn)行參數(shù)的選擇典型汽輪機(jī)滑壓運(yùn)行時(shí)高壓缸、調(diào)節(jié)級(jí)效率與負(fù)荷關(guān)系曲線4.1定滑壓運(yùn)行參數(shù)的選擇隨著主蒸汽壓力由定壓至滑壓變化時(shí)，高壓缸排汽溫度會(huì)隨之增高。各滑壓運(yùn)行工況的高壓缸排汽溫度相對(duì)于滿負(fù)荷時(shí)變化幅度較小。高壓缸排汽金屬溫度也具有相應(yīng)的變化趨勢(shì)，滑壓工況的缸體溫度場(chǎng)與滿負(fù)荷時(shí)的缸體溫度場(chǎng)相比變化不大。機(jī)組部件所受的熱應(yīng)力沖擊較小，減輕了機(jī)組所受的熱疲勞，降低了設(shè)備的壽命損耗，保證了機(jī)組運(yùn)行的可靠性和安全性，有利于長(zhǎng)期運(yùn)行。4.1定滑壓運(yùn)行參數(shù)的選擇典型汽輪機(jī)滑壓運(yùn)行時(shí)高壓缸排汽溫度與負(fù)荷關(guān)系曲線4.1定滑壓運(yùn)行參數(shù)的選擇典型汽輪機(jī)滑壓運(yùn)行時(shí)高壓缸排汽金屬溫度與負(fù)荷關(guān)系曲線4.1定滑壓運(yùn)行參數(shù)的選擇主要包括兩個(gè)方面，一是通過(guò)不同負(fù)荷定滑壓運(yùn)行方式下的泵組效率和耗功的測(cè)量，確定給水泵組的最佳運(yùn)行方式；二是根據(jù)單臺(tái)給水泵余量較大的特點(diǎn)，在低負(fù)荷時(shí)進(jìn)行單臺(tái)給水泵的最大出力試驗(yàn)，以獲得低負(fù)荷時(shí)較高的機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。4.2給水泵組最佳運(yùn)行方式確定在保證機(jī)組安全運(yùn)行的情況下，從機(jī)組冷端系統(tǒng)著手，通過(guò)定量分析影響冷端性能的主要因素，優(yōu)化冷端系統(tǒng)運(yùn)行方式，改善設(shè)備運(yùn)行水平，提高機(jī)組冷端性能，降低機(jī)組煤耗。通過(guò)不同負(fù)荷下改變凝汽器背壓，測(cè)量機(jī)組的微增功率及循環(huán)水泵功耗，尋求最佳凝汽器背壓。對(duì)于葉片可以調(diào)整的循環(huán)水泵，還可以通過(guò)調(diào)整循環(huán)水泵葉片角度，測(cè)量循環(huán)水泵流量和功耗，獲得循環(huán)水泵的運(yùn)行優(yōu)化配置。4.3最佳凝汽器背壓試驗(yàn)典型汽輪機(jī)冷端系統(tǒng)構(gòu)成4.3最佳凝汽器背壓試驗(yàn)在汽輪機(jī)組的各項(xiàng)參數(shù)中，汽輪機(jī)背壓（排汽壓力）變化對(duì)機(jī)組出力和熱耗率的影