凝水節(jié)流快速響應(yīng)負(fù)荷實(shí)踐

【摘 要】本文通過分析玉環(huán)電廠的汽輪機(jī)應(yīng)用及凝水節(jié)流原理，提出了凝水節(jié)流的實(shí)施策略，以期進(jìn)一步提升汽輪機(jī)運(yùn)行效率，滿足電廠發(fā)展需求。

【關(guān)鍵詞】汽輪機(jī) 凝水節(jié)流 負(fù)荷實(shí)踐

為了滿足電網(wǎng)調(diào)頻的要求，火電機(jī)組負(fù)荷調(diào)節(jié)主要采用爐跟機(jī)的控制方式，即汽輪機(jī)通過開關(guān)高調(diào)門改變蒸汽流量來快速調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)功率，及時響應(yīng)電網(wǎng)一次調(diào)頻及AGC變負(fù)荷指令，鍋爐通過燃燒調(diào)整來維持機(jī)前壓力。由于汽輪機(jī)高壓調(diào)門需要全過程參與調(diào)節(jié)，導(dǎo)致高壓調(diào)門運(yùn)行中處于節(jié)流狀態(tài)，不可避免的存在節(jié)流損失。

一、玉環(huán)電廠汽輪機(jī)概述

玉環(huán)電廠汽輪機(jī)是上海汽輪機(jī)廠引進(jìn)德國西門子技術(shù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的凝汽式汽輪機(jī)，通過2個高壓調(diào)門和1個補(bǔ)汽閥來調(diào)節(jié)進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量，由于該型汽輪機(jī)存在補(bǔ)汽閥開啟后機(jī)組振動大的普遍問題，負(fù)荷調(diào)節(jié)只能通過高壓調(diào)門節(jié)流來實(shí)現(xiàn)，必然存在調(diào)門節(jié)流損失。通過簡單的技術(shù)改造及邏輯優(yōu)化，玉環(huán)電廠實(shí)現(xiàn)了利用凝結(jié)水節(jié)流調(diào)頻。其技術(shù)原理如下：通過修改機(jī)組滑壓曲線參數(shù)，降壓運(yùn)行，使機(jī)組正常運(yùn)行時汽輪機(jī)高壓調(diào)門處于全開狀態(tài)，減少調(diào)門節(jié)流損失；當(dāng)機(jī)組需要調(diào)整負(fù)荷出力時，通過短時間改變流過低加的凝結(jié)水流量來改變低加換熱量，從而改變汽輪機(jī)低壓抽汽量，最終改變汽輪機(jī)的發(fā)電功率，在短時間內(nèi)快速調(diào)節(jié)負(fù)荷。同時，調(diào)整鍋爐燃燒狀況，實(shí)現(xiàn)全過程調(diào)門全開下的調(diào)頻功能。既提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性又不影響機(jī)組調(diào)頻性能，達(dá)到節(jié)能目的。

二、凝水節(jié)流原理

通過玉環(huán)電廠3號機(jī)組凝結(jié)水節(jié)流調(diào)頻試驗(yàn)，凝結(jié)水量可調(diào)幅度在800t/h以上；節(jié)流調(diào)頻響應(yīng)時間約15秒，而浙江省考核指標(biāo)為20秒，滿足一次調(diào)頻考核要求；調(diào)頻響應(yīng)速率約10MW/min，正好符合AGC考核速率要求；凝結(jié)水調(diào)頻可持續(xù)的有效時間為3分鐘，大于鍋爐燃燒響應(yīng)滯后時間2.5分鐘，不影響AGC性能。從以上數(shù)據(jù)證明：玉環(huán)電廠3號機(jī)組實(shí)施“全開高調(diào)門、凝結(jié)水節(jié)流調(diào)頻”是可行的。

三、凝水節(jié)流的實(shí)施

玉環(huán)電廠凝結(jié)水采用變頻調(diào)節(jié)，高負(fù)荷時節(jié)流直接采用降低凝泵變頻器轉(zhuǎn)速瞬間降低凝結(jié)水流量，以減少流過低加的冷卻水量，低負(fù)荷時為防止凝結(jié)水壓力降低影響凝結(jié)水用戶用水，在低加管路上設(shè)置了一個旁路，在需要調(diào)頻時開啟，保證凝結(jié)水壓力正常。凝結(jié)水節(jié)流動作啟動條件（與）：1、負(fù)荷指令與實(shí)際負(fù)荷偏差>12MW；2、汽機(jī)調(diào)門開度>65%。

凝結(jié)水節(jié)流動作后對負(fù)荷的影響是一個持續(xù)的過程，本次調(diào)節(jié)過程開始動作到負(fù)荷上升到最大時間為50S，凝結(jié)水流量下降400t/h ，除氧器水位下降80mm，負(fù)荷上升10MW，系統(tǒng)調(diào)節(jié)到穩(wěn)定狀態(tài)用時3分30秒，即每次凝結(jié)水節(jié)流調(diào)頻動作后，必須間隔一段時間，待系統(tǒng)穩(wěn)定后再進(jìn)行下一次調(diào)節(jié)。

經(jīng)過實(shí)踐總結(jié)：1、凝水節(jié)流每400t/h可以調(diào)節(jié)負(fù)荷1%；2、凝結(jié)水節(jié)流調(diào)節(jié)負(fù)荷速率10MW/min；3、短時減少凝結(jié)水量對除氧器的水位影響不大；4、凝汽器水位波動689～730mm、#5低加水位689～730mm、#6低加水位481～520mm均在正常范圍；5、凝結(jié)水節(jié)流頻繁動作使凝泵的運(yùn)行工況惡化，需經(jīng)過一段時間觀察影響；6、凝結(jié)水節(jié)流后負(fù)荷上升并不是可持續(xù)的，需要優(yōu)化機(jī)爐協(xié)調(diào)指令，否則在凝結(jié)水節(jié)流動作時機(jī)組協(xié)調(diào)指令會反向調(diào)節(jié)，抵消動作效果。

四、結(jié)束語

凝水節(jié)流快速響應(yīng)負(fù)荷實(shí)踐，不僅能夠滿足電網(wǎng)負(fù)荷需求，同時還能夠提升機(jī)組運(yùn)行效率及經(jīng)濟(jì)性，降低了運(yùn)行消耗，在未來的發(fā)展過程中，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)組的協(xié)調(diào)控制與完善，分析凝水節(jié)流快速響應(yīng)負(fù)荷實(shí)踐

參考文獻(xiàn)：

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