具備FCB功能電站汽輪機(jī)旁路容量的計(jì)算分析

李 輝，趙雅旋

(河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 發(fā)電事業(yè)部，河北 石家莊 050031)

0 引言

近年來，一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)相繼出現(xiàn)電網(wǎng)故障并導(dǎo)致大面積停電的嚴(yán)重事故，社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)等各方面損失巨大。世界各國都在認(rèn)真吸取大面積停電案例的事故教訓(xùn)，加強(qiáng)了對(duì)電力系統(tǒng)可靠性的關(guān)注，加緊制定萬一發(fā)生大停電時(shí)的應(yīng)對(duì)措施[1]。因此，發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)FCB功能成為關(guān)注的焦點(diǎn)。FCB是指機(jī)組快速甩負(fù)荷至帶廠用電運(yùn)行，也就是常說的小島運(yùn)行[2]。大量的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和研究表明，采用30%～40%BMCR的旁路容量一般僅能滿足機(jī)組的啟動(dòng)功能，因此汽輪機(jī)旁路通流能力的選擇對(duì)機(jī)組能否滿足FCB功能非常重要[3]。

外高橋二期2×900 MW超臨界機(jī)組旁路系統(tǒng)配置了100%容量BMCR高壓旁路，該旁路兼作鍋爐高壓安全閥。低壓旁路容量為50%BMCR，另配100%再熱二位式安全閥。由于出于降低投資的考慮，沒有采用歐洲大機(jī)組通常配置的大容量低壓旁路，當(dāng)負(fù)荷超過低壓旁路容量時(shí)，多余蒸汽通過再熱安全閥排向大氣，導(dǎo)致機(jī)組FCB工況下工質(zhì)循環(huán)的不平衡。外高橋三期2×1 000 MW超超臨界機(jī)組在吸收二期工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，高壓旁路仍為100%BMCR配置，帶安全閥功能，低壓旁路則由二期的50%提高到65%配置，從而能增加在FCB工況下的工質(zhì)回收率，另配置100%再熱可調(diào)式安全閥[4]。寧海電廠二期為兩臺(tái)1 000 MW超超臨界燃煤機(jī)組，為實(shí)現(xiàn)FCB功能，配置了100%BMCR容量高壓旁路和65%BMCR容量低壓旁路[5]。印度 Sagardighi電廠為 2×300 MW亞臨界機(jī)組，配備60%容量高低壓二級(jí)串聯(lián)旁路，通過設(shè)定旁路控制策略，實(shí)現(xiàn)了安全穩(wěn)定的小島運(yùn)行[6]。從外高橋三期、寧海二期、Sagardighi電廠成功實(shí)現(xiàn)FCB的實(shí)例來看，配置大容量的高、低壓旁路功不可沒。

1 概況

摩洛哥Jerada 350 MW超臨界機(jī)組燃煤電站工程鍋爐為超臨界鍋爐，最低穩(wěn)燃負(fù)荷30%BMCR。BMCR工況下最大出力為1 117 t/h，過熱蒸汽壓力25.4 MPa，溫度571℃，再熱蒸汽出口壓力4.374 MPa，溫度569℃，給水溫度286.4℃。鍋爐過熱器出口設(shè)置4臺(tái)10%BMCR的PCV閥。汽輪機(jī)采用超臨界空冷汽輪機(jī)，TMCR工況主蒸汽流量為1063.2 t/h，VWO工況主蒸汽流量為1 117 t/h。汽輪機(jī)額定功率35 0 MW。TMCR工況下主蒸汽壓力24.2 MPa，溫度566℃，再熱蒸汽壓力4.687 MPa，溫度566℃，高壓缸排汽壓力5.15 MPa，溫度338.4℃，額定背壓12 kPa。汽輪機(jī)啟動(dòng)方式為中壓缸啟動(dòng)，配置高壓缸排汽通風(fēng)閥。系統(tǒng)配置60%BMCR容量的高低壓串聯(lián)旁路。給水系統(tǒng)采用3臺(tái)50%容量電動(dòng)調(diào)速給水泵，凝結(jié)水泵采用3臺(tái)50%容量電動(dòng)定速凝結(jié)水泵，除氧器為無頭臥式除氧器。凝結(jié)水補(bǔ)充水系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)150 m3的水箱和2臺(tái)100%的凝結(jié)水補(bǔ)水泵。根據(jù)合同要求，本工程機(jī)組考慮具備FCB功能，以提高電廠自身的安全性。本文中將結(jié)合實(shí)際工程，針對(duì)中壓缸啟動(dòng)汽輪機(jī)并同時(shí)具備FCB功能電站的要求，本著盡量減少旁路容量的原則，以期減少項(xiàng)目投資的目的，通過對(duì)4個(gè)典型啟動(dòng)工況和FCB 3個(gè)特征工況進(jìn)行分析，核算對(duì)應(yīng)工況下的折算旁路容量，提出推薦旁路容量選型意見，為同類工程提供借鑒。本工程原則性熱力系統(tǒng)圖如圖1所示。

圖1 Jerada 350 MW超臨界機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)圖

汽輪機(jī)旁路均為室內(nèi)布置，高、低壓旁路布置在汽機(jī)房中間層。高壓旁路為角式布置，水平進(jìn)管，垂直向下出管。低壓旁路由于考慮到再熱熱段和排汽裝置三級(jí)減溫減壓器均布置在中間層，標(biāo)高相差不多，角式布置較難實(shí)現(xiàn)，因此采用水平Z型布置，水平進(jìn)管，水平出管。

2 旁路容量計(jì)算分析

2.1 旁路系統(tǒng)的作用

汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)是指鍋爐產(chǎn)生的蒸汽不通過汽輪機(jī)作功，而通過減壓減溫裝置直接排入排汽裝置。汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)最基本的功能是協(xié)調(diào)鍋爐產(chǎn)汽量和汽輪機(jī)耗汽量之間的不平衡，提高運(yùn)行的安全性和適應(yīng)性[7]。旁路的主要作用為[8]:

(1)機(jī)組啟?；蛩ω?fù)荷時(shí)，保證一定的蒸汽量通過再熱器，避免再熱器超溫;(2)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前提供蒸汽通道，保證維持主蒸汽和再熱蒸汽參數(shù)達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)要求;(3)保證鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷的容量，使鍋爐能夠單獨(dú)運(yùn)行;(4)安全閥作用。

根據(jù)本工程的實(shí)際情況，并結(jié)合合同要求，汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)不考慮取代過熱器安全閥和停機(jī)不停爐運(yùn)行功能，但要求考慮甩負(fù)荷帶廠用電運(yùn)行。汽機(jī)旁路容量的確定則主要應(yīng)考慮滿足機(jī)組啟動(dòng)和實(shí)現(xiàn)FCB功能的要求。

2.2 旁路計(jì)算需要的各工況分析

2.2.1 啟動(dòng)工況

本工程汽機(jī)啟動(dòng)方式為中壓缸啟動(dòng)。中壓缸啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是:高壓缸熱應(yīng)力小，啟動(dòng)快。中壓缸啟動(dòng)的4個(gè)典型工況為:冷態(tài)、穩(wěn)態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài)，本工程旁路需滿足各典型啟動(dòng)工況的要求。啟動(dòng)工況又可以分為汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前和汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)至高壓缸切缸區(qū)終點(diǎn)兩個(gè)階段。第一階段，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，高中壓主汽門處于關(guān)閉狀態(tài)，蒸汽循環(huán)需要通過高、低壓旁路閥實(shí)現(xiàn)，此時(shí)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)旁路最大通流量。第二階段，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后，中壓主汽門打開，再熱蒸汽有一部分進(jìn)入中壓缸，剩余部分進(jìn)入低壓旁路。對(duì)于高、低壓旁路通流蒸汽量來說，高壓旁路閥蒸汽流量高于前者，低壓旁路閥蒸汽流量低于前者。從影響旁路容量的參數(shù)可知，壓力越小、溫度越高、流量越大，旁路折算容量越大。兩個(gè)階段均有使得旁路容量增大的趨勢(shì)。因此，有必要將各啟動(dòng)工況分別按兩個(gè)階段來進(jìn)行計(jì)算。

2.2.2 FCB工況

根據(jù)FCB運(yùn)行的特點(diǎn)，將FCB過程分解為3個(gè)典型的特征工況進(jìn)行分析，根據(jù)每個(gè)工況特點(diǎn)設(shè)定旁路計(jì)算的邊界條件。FCB 3個(gè)特征工況為:

(1)FCB瞬態(tài)工況。機(jī)組按100%TMCR工況運(yùn)行時(shí)，F(xiàn)CB投入瞬態(tài)，此時(shí)汽輪機(jī)主汽門瞬間關(guān)閉，多余的蒸汽通過PCV閥和高旁閥排放。此工況除氧器和熱井工質(zhì)不平衡。本工程在FCB瞬態(tài)工況，鍋爐出力相當(dāng)于汽機(jī)TMCR流量，折合95.2%BMCR。瞬態(tài)工況廠用電為31.3 MW。汽機(jī)為中壓缸啟動(dòng)，瞬態(tài)高壓缸不進(jìn)汽。鍋爐PCV閥為4臺(tái)10%BMCR排放量。工質(zhì)平衡可知，95.2%-40%-0%=55.2%BMCR。此時(shí)PCV排放量為40%BMCR。

(2)FCB穩(wěn)態(tài)工況。機(jī)組帶廠用電運(yùn)行，無工質(zhì)排放。鍋爐按最低穩(wěn)燃負(fù)荷運(yùn)行。FCB信號(hào)發(fā)出后，鍋爐快速降低到30%BMCR穩(wěn)定運(yùn)行。過熱器PCV閥開啟至FCB穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)關(guān)閉。汽機(jī)快速降至帶廠用電負(fù)荷運(yùn)行。FCB運(yùn)行過程，高壓缸不進(jìn)汽，僅考慮中壓缸進(jìn)汽帶廠用電運(yùn)行，維持汽輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速。高低旁投入運(yùn)行，維持再熱蒸汽調(diào)節(jié)閥前壓力由額定參數(shù)在FCB穩(wěn)定運(yùn)行階段降至并維持1.2 MPa。高壓缸不進(jìn)汽，高排通風(fēng)閥打開，高排止回閥關(guān)閉。此工況工質(zhì)平衡。

(3)FCB退出工況。穩(wěn)態(tài)工況結(jié)束后，機(jī)組升負(fù)荷并網(wǎng)階段。本工程再熱器安全閥為不可調(diào)，通過調(diào)整高、低旁閥開度，保證汽輪機(jī)排汽壓力不超過上限值。此工況主蒸汽、再熱蒸汽壓力、溫度均超過極熱態(tài)啟動(dòng)曲線時(shí)對(duì)應(yīng)的參數(shù)，極熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)，中壓缸沖轉(zhuǎn)方式切為高中壓同時(shí)沖轉(zhuǎn)，機(jī)組負(fù)荷達(dá)到11%時(shí)，主蒸汽流量與再熱蒸汽流量相等，為190 t/h。此工況下主蒸汽流量仍按鍋爐穩(wěn)燃負(fù)荷335.1t/h，大于極熱態(tài)啟動(dòng)時(shí)切缸流量，多余蒸汽通過高低旁路閥排放。此工況類似于極熱態(tài)啟動(dòng)工況。FCB穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，此時(shí)機(jī)組負(fù)荷為6%，可以考慮切缸。高壓缸流量從零開始逐漸增大到?jīng)_開高排止回閥，高旁出口參數(shù)不變，由于一部分主蒸汽流量進(jìn)入高壓缸，因此高旁蒸汽量減少，對(duì)于高旁來說，與穩(wěn)態(tài)工況相比前后參數(shù)不變，流量減少，因此高旁容量無問題。高壓缸排汽流量沖開止回閥后，高排通風(fēng)閥關(guān)閉。高排出口蒸汽與高旁出口蒸汽匯合，仍為30%BMCR流量。適當(dāng)增加中壓缸進(jìn)汽量，保證高中壓推力平衡。對(duì)于低旁來說，由于再熱蒸汽流量與穩(wěn)態(tài)相同，一部分蒸汽進(jìn)入中壓缸，因此低旁蒸汽減少，前后參數(shù)相同，因此低旁容量無問題。FCB升負(fù)荷工況，不必計(jì)算旁路折算容量，下文中關(guān)于FCB工況，僅考慮瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)。

2.3 旁路系統(tǒng)容量的定義

旁路系統(tǒng)容量的定義采用鍋爐BMCR工況參數(shù)下的通流能力與相應(yīng)的鍋爐蒸發(fā)量之比。高旁容量等于鍋爐BMCR工況主蒸汽參數(shù)下高旁閥全開流量與鍋爐BMCR工況主蒸汽流量比值，低旁容量等于鍋爐BMCR工況再熱蒸汽參數(shù)下低旁閥全開流量與鍋爐BMCR工況下再熱蒸汽流量比值[3]。

2.4 機(jī)組啟動(dòng)工況下汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前的旁路容量計(jì)算

2.4.1 旁路容量計(jì)算參數(shù)確定

(1)高壓旁路閥參數(shù)

汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前蒸汽所能達(dá)到的最高值為汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的參數(shù)。根據(jù)啟動(dòng)曲線在啟動(dòng)工況下取汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)的主汽壓力:冷態(tài)、穩(wěn)態(tài)為8.73 MPa(a)，熱態(tài)、極熱態(tài)為10 MPa(a)，溫度分別對(duì)應(yīng)各啟動(dòng)曲線上汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)的主汽溫度。高壓旁路閥入口蒸汽流量為汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)主蒸汽流量。

高壓旁路閥后參數(shù)的選擇是整個(gè)旁路系統(tǒng)的關(guān)鍵，它決定了整個(gè)旁路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。如果該壓力選得太高，會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)高壓缸排汽管壓力過高，這將引起高壓缸排汽不通暢，導(dǎo)致高壓缸末級(jí)葉片呈鼓風(fēng)狀態(tài)而過熱。而閥后壓力選擇過低，則低壓旁路閥前參數(shù)也隨之變低，蒸汽比容增大，導(dǎo)致低壓旁路通流能力減小，為了維持低旁額定通流量，則必須增加低旁的通流面積，增加投資，也帶來布置上的困難[7]。在啟動(dòng)工況下，東汽機(jī)型高排出口壓力無上限要求。4個(gè)啟動(dòng)工況再熱蒸汽壓力均為1.1 MPa，考慮到再熱器和再熱管道的壓降，高旁出口壓力取1.3 MPa(a)即可，溫度按對(duì)應(yīng)飽和蒸汽溫度最低加上約52℃的過熱度，即243℃考慮，溫態(tài)、熱態(tài)、極熱態(tài)按20℃過熱度遞增考慮。

(2)低壓旁路閥參數(shù)

低壓旁路閥前參數(shù)為沖轉(zhuǎn)時(shí)再熱汽壓力、溫度值。低旁進(jìn)口流量等于高旁蒸汽流量加噴水量。啟動(dòng)工況，考慮到三級(jí)減溫減壓器不噴水的可能下，低壓旁路閥后壓力按0.2 MPa，溫度20℃過熱度考慮。

2.4.2 旁路容量的計(jì)算

根據(jù)已確定的旁路功能，旁路容量按滿足各種典型啟動(dòng)工況要求，計(jì)算參數(shù)按汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前最大值考慮。通常說的旁路系統(tǒng)容量一般指額定參數(shù)下的容量。但旁路系統(tǒng)須適應(yīng)各種啟動(dòng)方式，而當(dāng)蒸汽參數(shù)不同時(shí)，流經(jīng)旁路系統(tǒng)的流量也各不相同。故不同啟動(dòng)參數(shù)下的容積通流量均應(yīng)折算至額定參數(shù)下，以便核對(duì)旁路容量是否滿足要求。旁路減壓閥前后的壓力差較大，蒸汽流至閥座時(shí)已達(dá)臨界流速，蒸汽流量與閥前的壓力及比容有關(guān)，且正比于變工況下旁路折算容量:

式中:De，Pe，Ve為變工況下旁路閥全開時(shí)的流量、壓力、比容;Dc，Pc，Vc為額定參數(shù)下旁路閥全開時(shí)的流量、壓力、比容。其中，計(jì)算低旁容量時(shí)，Dc為額定工況下再熱器的出口流量[3]。以極熱態(tài)啟動(dòng)工況，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前的參數(shù)為例，高旁閥折算容低旁閥折算容量100%=59.81%。其他各工況參考式 (1)計(jì)算，旁路容量計(jì)算結(jié)果匯總見表1和表2。

表1 機(jī)組啟動(dòng)工況下汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前的高旁容量計(jì)算表

表2 機(jī)組啟動(dòng)工況下汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前的低旁容量計(jì)算表

由計(jì)算結(jié)果可知，若按機(jī)組啟動(dòng)工況，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前的參數(shù)核算，最大旁路容量出現(xiàn)在極熱態(tài)工況，此時(shí)高旁容量為24.13%BMCR，低旁容量為59.81%BMCR。

2.5 機(jī)組啟動(dòng)工況下汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后的旁路容量計(jì)算

2.5.1 旁路容量計(jì)算參數(shù)確定

(1)高壓旁路閥參數(shù)

汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后蒸汽參數(shù)取高壓缸切缸區(qū)最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)。根據(jù)啟動(dòng)曲線，在啟動(dòng)工況下高壓旁路閥進(jìn)汽壓力與汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)相同。汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)至高壓缸切換區(qū)，主汽流量、溫度有一定升高，主汽流量、溫度應(yīng)選擇切缸區(qū)最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值。

(2)低壓旁路閥參數(shù)

低壓旁路閥前壓力參數(shù)為高壓缸切缸區(qū)最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的參數(shù)，此時(shí)壓力仍為1.1 MPa。溫度參數(shù)選用高壓缸切缸區(qū)最高點(diǎn)再熱蒸汽的溫度。關(guān)于流量的選擇，從啟動(dòng)曲線分析，以冷態(tài)啟動(dòng)為例，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)時(shí)主蒸汽流量等于再熱蒸汽流量70 t/h，隨著轉(zhuǎn)速不斷升高，進(jìn)入中壓缸的流量不斷提高，再熱蒸汽的流量也不斷提高，兩者之間的差值為進(jìn)入低旁的流量。因此，取兩者之間的最大差值為140-52=88 t/h，此流量作為低旁進(jìn)口流量較為合理。此與常規(guī)理念中低旁進(jìn)口流量等于高旁蒸汽流量加噴水量完全不同，其原因是中壓缸啟動(dòng)的汽機(jī)，高壓缸不進(jìn)汽，高旁容量需滿足切高壓缸時(shí)要求。在汽機(jī)沖轉(zhuǎn)至切缸之間，中壓缸有進(jìn)汽量，此時(shí)進(jìn)入低旁蒸汽量應(yīng)扣除至中壓缸的汽量。

2.5.2 旁路容量的計(jì)算

根據(jù)已確定的旁路功能，旁路容量按滿足各種典型啟動(dòng)工況要求，計(jì)算參數(shù)按汽輪機(jī)切缸區(qū)最高點(diǎn)考慮。以極熱態(tài)啟動(dòng)工況，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后的參數(shù)為例，高旁閥折算容量×100%=41.64%;低旁閥折算容量其他各工況參考式 (1)計(jì)算，旁路容量計(jì)算結(jié)果匯總見表3和表4。

表3 機(jī)組啟動(dòng)工況下汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后的高旁容量計(jì)算表

表4 機(jī)組啟動(dòng)工況下汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后的低旁容量計(jì)算表

由計(jì)算結(jié)果可知，若按機(jī)組啟動(dòng)工況，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后的參數(shù)核算，最大旁路容量出現(xiàn)在極熱態(tài)工況，此時(shí)高旁容量為41.64%BMCR，低旁容量為53.84%BMCR。

2.6 FCB和選型工況下旁路容量的計(jì)算

2.6.1 旁路容量計(jì)算參數(shù)確定

(1)高壓旁路閥前參數(shù)

高壓旁路閥前參數(shù)應(yīng)選擇汽輪機(jī)高壓缸進(jìn)汽參數(shù)。因此根據(jù)熱平衡圖在標(biāo)準(zhǔn)工況下取VWO工況參數(shù)，高壓旁路閥進(jìn)汽壓力:24.2 MPa(a);溫度:566℃。FCB瞬態(tài)工況時(shí)，高旁閥前參數(shù)同汽機(jī)TMCR工況。FCB穩(wěn)態(tài)工況，此時(shí)鍋爐負(fù)荷為30%，主蒸汽參數(shù)為13.06 MPa，566℃。FCB穩(wěn)態(tài)結(jié)束升負(fù)荷工況，高旁閥前參數(shù)同穩(wěn)態(tài)工況。高壓旁路閥后的參數(shù)，在標(biāo)準(zhǔn)工況下取VWO工況下高壓缸排汽參數(shù)。FCB瞬態(tài)工況，高旁出口的參數(shù)參考TMCR工況高排參數(shù)。FCB穩(wěn)態(tài)工況，根據(jù)汽機(jī)廠提供的FCB熱平衡圖，壓力為1.333 MPa(a)，溫度為325℃。

(2)低壓旁路閥前參數(shù)

低壓旁路閥前的參數(shù)，F(xiàn)CB瞬態(tài)工況，低旁進(jìn)口參數(shù)參考TMCR工況再熱蒸汽參數(shù)。FCB穩(wěn)態(tài)工況，根據(jù)汽機(jī)廠提供的熱平衡圖，壓力為1.2 MPa(a)，溫度為566℃。低壓旁路后的參數(shù)，在標(biāo)準(zhǔn)工況下，壓力一般按經(jīng)驗(yàn)選取為:0.6 MPa;溫度:160℃ 。FCB瞬態(tài)工況參考瞬態(tài)熱平衡圖流量為422.8 t/h。FCB穩(wěn)態(tài)工況，參考穩(wěn)態(tài)熱平衡圖，流量為184.62 t/h。FCB工況低旁閥后壓力溫度參數(shù)均按0.6 MPa;溫度:160℃考慮。

2.6.2 旁路容量的計(jì)算

根據(jù)已確定的旁路功能，本工程的旁路必須滿足FCB瞬態(tài)工況、穩(wěn)態(tài)工況的要求。以FCB穩(wěn)態(tài)工況為例，高旁閥折算容量:低旁閥折算容量他各工況參考式 (1)計(jì)算，本工程每臺(tái)機(jī)組配置一套高壓旁路，旁路容量計(jì)算結(jié)果匯總見表5和表6。

表5 FCB和選型工況下高旁容量計(jì)算表

表6 FCB和選型工況下低旁容量計(jì)算表

由計(jì)算結(jié)果可知，若按機(jī)組FCB瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩個(gè)典型工況核算，雖然穩(wěn)態(tài)工況蒸汽流量小，但此時(shí)壓力低、比容大，使得最大旁路容量出現(xiàn)在FCB穩(wěn)態(tài)工況，此時(shí)高旁容量為57.76%BMCR，低旁容量為84.79%BMCR。因此，本工程旁路容量為:高旁容量60%，低旁容量為85%。

3 結(jié)論

摩洛哥Jerada超臨界燃煤電站工程要求具備FCB功能。汽輪機(jī)為東汽廠生產(chǎn)的超臨界參數(shù)350 MW汽輪機(jī)，機(jī)組采用中壓缸啟動(dòng)方式。鍋爐廠配供4臺(tái)10%BMCR容量的PCV閥。旁路容量計(jì)算結(jié)果表明:

(1)啟動(dòng)工況方面，最大高旁計(jì)算容量出現(xiàn)在極熱態(tài)工況汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)后，高旁容量為41.64%，最大低旁計(jì)算容量出現(xiàn)在極熱態(tài)工況汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)前，低旁容量為59.81%;

(2)FCB工況方面，F(xiàn)CB穩(wěn)態(tài)運(yùn)行工況下旁路入口蒸汽壓力低，溫度高，比容大，決定了機(jī)組旁路容量的選擇。此時(shí)高旁計(jì)算容量為57.76%BMCR，低旁計(jì)算容量為84.79%BMCR。本工程選定旁路容量為:高旁容量60%，低旁容量為85%。

通過針對(duì)各典型啟動(dòng)工況、FCB瞬態(tài)、穩(wěn)態(tài)兩個(gè)工況的分析，合理地選擇了旁路容量，同時(shí)結(jié)合鍋爐過熱器出口的PCV閥，為機(jī)組能順利投產(chǎn)并具備FCB功能奠定了基礎(chǔ)。

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