1000MW火電機組汽輪機9級回?zé)岢槠到y(tǒng)原理及應(yīng)用

王瑞

（黑龍江省火電第三工程有限公司，哈爾濱150001）

1000MW火電機組汽輪機9級回?zé)岢槠到y(tǒng)原理及應(yīng)用

王瑞

（黑龍江省火電第三工程有限公司，哈爾濱150001）

本文對回?zé)岢槠到y(tǒng)、凝汽系統(tǒng)的動態(tài)仿真、仿真支撐平臺LN、采用的技術(shù)方案及附圖說明進行了論述。

回?zé)岢槠到y(tǒng)；凝汽系統(tǒng)的動態(tài)仿真；仿真支撐平臺LN

1 回?zé)岢槠到y(tǒng)

高加泄漏是很多電廠機組都會出現(xiàn)的故障之一，造成泄漏的原因主要有以下幾種：一是高加設(shè)備制造工藝差，材料質(zhì)量不過關(guān)。二是高加管板變形：這容易使管端口發(fā)生泄漏，由于高加汽側(cè)壓力較低，溫度較高，而水側(cè)壓力較高，溫度較低，從而造成兩側(cè)間的熱應(yīng)力與機械應(yīng)力疊加，使管板向汽側(cè)鼓凸,造成端口泄漏。三是熱應(yīng)力過大：高加的溫升率和溫降率在高加啟動和停運過程中相對較大，這使得高壓加熱器管與管板結(jié)合處承受很大的熱應(yīng)力，從而導(dǎo)致端口泄漏。四是檢修不力，即檢修質(zhì)量不過關(guān)：加熱器泄漏比較嚴重時會造成跳機。因此，在實際機組運行時，高低壓加熱器系統(tǒng)需要運行人員的重點監(jiān)控。

在實際機組中，高加泄漏事故發(fā)生后，典型的故障現(xiàn)象為：故障高加水位上升；高加的正常疏水閥和緊急疏水閥開度增大；發(fā)電機功率下降，主蒸汽溫度上升；除氧器水位降低，給水流量突然下降，但隨著汽輪機轉(zhuǎn)速的大幅升高，給水流量開始回升。高低壓加熱器系統(tǒng)直接影響機組的熱效率，并對故障發(fā)生造成較大的影響。

2 凝汽系統(tǒng)的動態(tài)仿真

3 仿真支撐平臺LN

仿真支撐系統(tǒng)是仿真機系統(tǒng)的核心部分，為開發(fā)者提供了一個模型開發(fā)和調(diào)試的環(huán)境。徐州1000MW機組仿真系統(tǒng)采用的是LN仿真支撐平臺，LN仿真支撐平臺是采用最先進的面向?qū)ο蠹夹g(shù)進行系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)的，采用了基于虛擬DCS的激勵式仿真模式。LN仿真支撐系統(tǒng)既有支撐系統(tǒng)的功能，又有激勵系統(tǒng)的功能。作為支撐系統(tǒng)，它為仿真模型組態(tài)人員提供一個模型開發(fā)與調(diào)試的環(huán)境，同時構(gòu)建具有擴展性功能的仿真模型算法庫；作為激勵系統(tǒng)，它是仿真模型運算的平臺，為虛擬DPU提供數(shù)據(jù)驅(qū)動。LN仿真支撐系統(tǒng)擁有功能強大的模塊化算法庫，每個模塊基本滿足動量平衡、質(zhì)量守恒和能量守恒等基本定律，因而具有較快的運算速度。它為建模人員提供了便捷的圖形建模環(huán)境，并具備模型在線修改、調(diào)試功能。LN仿真支撐系統(tǒng)主要有三個組成部分：用戶管理、算法管理與圖形建模。

3.1 用戶管理

利用LN仿真支撐系統(tǒng)的用戶管理軟件可以完成對用戶名、密碼等的設(shè)置，并且能夠?qū)θ藛T進行分組和分配其優(yōu)先級。

3.2 算法管理

即圖元管理工具，完成算法屬性的定義和圖元的管理，構(gòu)建完備的算法庫，從而用圖形化的方式完成仿真模型的建立、編輯、調(diào)試和維護等工作。主要有以下特點：第一，算法定義和設(shè)備定義的開放性，即可以根據(jù)需要添加新算法、新設(shè)備；第二，變量能夠成組化：對于水、蒸汽、油和煙氣等工質(zhì)，我們經(jīng)常同時用到某些工質(zhì)的流量、溫度、壓力和恰值等幾個屬性，這時就可以把這些屬性定義為一個成組的變量，可以使建模時的算法應(yīng)用更為簡單方便；第三，設(shè)備與算法對應(yīng)的靈活關(guān)系，即可以為不同設(shè)備定義同一個算法；第四，實現(xiàn)了模型驅(qū)動與算法庫的分離，模型驅(qū)動時調(diào)用以動態(tài)鏈接庫的形式存在的算法庫，從而使算法改變時，只需要重新生成算法動態(tài)鏈接庫，不需要重新生成模型驅(qū)動程序，實現(xiàn)了模型驅(qū)動與算法庫的分離，而且提高了算法庫的開放性。

3.3 圖形建模

它是仿真機系統(tǒng)模型開發(fā)的核心部分，可以實現(xiàn)全圖形建模。因電站仿真模型大部分是由電廠模型是由設(shè)備的算法模塊以及設(shè)計數(shù)據(jù)組成并由模型運算引擎完成計算過程，所以在模型系統(tǒng)的組建只需按發(fā)電廠的工藝流程將相應(yīng)圖形化的算法模塊進行連線，并且通過調(diào)試相應(yīng)的參數(shù)，即完成了模型的開發(fā)與調(diào)試。

4 采用的技術(shù)方案

一種1000MW火電機組汽輪機9級回?zé)岢槠到y(tǒng)，包括凝汽器、汽輪機低壓缸、汽輪機中壓缸、汽輪機高壓缸和鍋爐，所述汽輪機高壓缸對應(yīng)連接l號高壓加熱器和2號高壓加熱器，所述中壓汽輪機對應(yīng)連接3號高壓加熱器，除氧器和五號低壓加熱器，所述汽輪機低壓缸對應(yīng)連接6號低壓加熱器、7號低壓加熱器、8號低壓加熱器、9號低壓加熱器，所述7號低壓加熱器上設(shè)置有低加疏水泵，所述8號低壓加熱器、9號低壓加熱器分別通過8號疏水管、9號疏水管直接疏水至凝汽器。作為優(yōu)選，所述7號低壓加熱器上的低加疏水泵有兩臺。由于采用了上述技術(shù)方案，本技術(shù)方案有益效果是：回?zé)峒墧?shù)增加了一級，熱效率得到提高；解決了由于蒸汽壓力較低導(dǎo)致在低負荷運行時可能出現(xiàn)疏水不暢的問題；雖然設(shè)備增加了，但是運行成本得到降低，更加具有經(jīng)濟性。

5 附圖說明

圖l所示，一種1000MW火電機組汽輪機9級回?zé)岢槠到y(tǒng)，包括凝汽器10、汽輪機低壓缸11、汽輪機中壓缸12、汽輪機高壓缸13和鍋爐14，所述汽輪機高壓缸13對應(yīng)連接1號高壓加熱器1和2號高壓加熱器2，所述汽輪機中壓缸12對應(yīng)連接3號高壓加熱器3、除氧器4和五號低壓加熱器5，所述汽輪機低壓缸11對應(yīng)連接6號低壓加熱器6、7號低壓加熱器7、8號低壓加熱器8、9號低壓加熱器9，所述7號低壓加熱器7上設(shè)置有兩臺低加疏水泵7-1，所述8號低壓加熱器8、9號低壓加熱器9分別通過8號疏水管8-1、9號疏水管9-1直接疏水至凝汽器10。7號低壓加熱器7上的低加疏水泵7-1有兩臺。

圖1 1000MW火電機組汽輪機9級回?zé)岢槠到y(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖Fig.9 Schematic diagram of the 1 stage of the steam turbine unit of the 1000MW thermal power unit

1為l號高壓加熱器，2為2號高壓加熱器，3為3號高壓加熱器，4為除氧器，5為5號低壓加熱器，6為6號低壓加熱器，7為7號低壓加熱器，8為8號低壓加熱器，9為9號低壓加熱器，10為凝汽器，11為汽輪機低壓缸，12為汽輪機中壓缸，13為汽輪機高壓缸，14為鍋爐，7-1為低加疏水泵，8-1為8號疏水管，9-1為9號疏水管。

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Principle and Application of the 9 Stage Regenerative System for 1000MW Coal-fired Power Unit Stream Turbine

WANGRui
(HeilongjiangThird Electric power Construction Co.,Ltd.,Harbin 150001,China)

This paper of regenerative extraction steam system,condensate system dynamic simulation,simulation supporting platform of LN, discussed the technical scheme and the appended drawings in this paper.

Regenerative system;Dynamic simulation ofthe condenser system;Simulation support platformLN

TM621

B

1674-8646（2015）08-0012-02