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超臨界350MW空冷機(jī)組閥門管理綜合優(yōu)化策略研究

2014-06-14 17:57黃寶成任江濤黨峰陳苗劉金龍
科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2014年2期
關(guān)鍵詞:經(jīng)濟(jì)性超臨界汽輪機(jī)

黃寶成 任江濤 黨峰 陳苗 劉金龍

摘 要:針對國產(chǎn)超臨界350MW空冷機(jī)組四季背壓變化范圍大、汽耗率高的問題,利用高調(diào)門對應(yīng)噴嘴組數(shù)目存在差異性的特點,設(shè)計了閥門管理綜合優(yōu)化策略,通過控制不同負(fù)荷段所開啟的閥門噴嘴組總數(shù)目,來提升機(jī)組的整體運行效率。實際運行試驗證明:通過閥門管理綜合優(yōu)化,在不同負(fù)荷段采用不同高調(diào)門的進(jìn)汽方式,可以有效提高汽輪機(jī)的高壓缸效率,從而降低機(jī)組的發(fā)電煤耗。這對我國火力發(fā)電的節(jié)能降耗工作具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞:超臨界 350MW 空冷機(jī)組 噴嘴組 閥門管理 進(jìn)汽順序 高壓缸效率

中圖分類號:TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(b)-0178-03

當(dāng)前,我國富煤缺水的北方運行著大量的300 MW級別空冷機(jī)組[1],不僅有亞臨界機(jī)組甚至還開發(fā)研制出超臨界的供熱機(jī)組[2];許多文獻(xiàn)資料顯示這個級別的機(jī)組在實際運行中會存在很多問題,如供電效率偏低煤耗偏高[3-5]、投運順序閥時出現(xiàn)軸系振動大瓦溫高等問題[7]。因此,超臨界350 MW級別空冷機(jī)組的運行優(yōu)化及改造經(jīng)驗都是非常寶貴的。

該文針對兩臺國產(chǎn)超臨界350 MW空冷機(jī)組閥門管理優(yōu)化進(jìn)行了相關(guān)試驗研究,利用高調(diào)門對應(yīng)噴嘴組數(shù)目存在差異性的特點,設(shè)計了不同的閥門管理方案,通過控制不同負(fù)荷段所開啟的閥門噴嘴組總數(shù)目,來提升機(jī)組的整體運行效率,從而對有效解決機(jī)組四季背壓變化范圍大、汽耗率高的問題指出了一條途徑。實際運行試驗證明:通過閥門管理優(yōu)化,可以有效提高汽輪機(jī)的高壓缸效率,從而降低機(jī)組的發(fā)電煤耗。這對我國目前國內(nèi)供熱機(jī)組中占主流的350MW級別機(jī)組在順序閥運行方式下的運行穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)性和經(jīng)濟(jì)性具有很大的參考價值。

1 國產(chǎn)典型超臨界350 MW機(jī)組噴嘴結(jié)構(gòu)

目前,由于350 MW級超臨界機(jī)組的性能價格比優(yōu)于同容量亞臨界機(jī)組,因此,國產(chǎn)超臨界350 MW機(jī)組在國內(nèi)所占比例逐步提升。以東汽的D350 E型超臨界直接空冷機(jī)組為例,其高壓部分共有4個調(diào)節(jié)閥,對應(yīng)于4組噴嘴,其中,1、2組25個汽道,3、4組24個汽道,噴嘴布置圖如圖1所示。高壓進(jìn)汽既可采用節(jié)流配汽(全周進(jìn)汽)又可以采用噴嘴配汽(部分進(jìn)汽);中壓部分為全周進(jìn)汽,中壓聯(lián)合汽閥內(nèi)主汽閥和調(diào)節(jié)閥共用1個閥座,由各自獨立的油動機(jī)分別控制。

2 空冷機(jī)組閥門管理綜合優(yōu)化策略

在汽輪機(jī)組實際運行中發(fā)現(xiàn),由于受機(jī)組負(fù)荷、真空嚴(yán)密性 、抽汽量、環(huán)境溫度等諸多因素的影響,機(jī)組背壓會發(fā)生很大變化,尤其是直接空冷機(jī)組,背壓變化范圍在8~33 kPa之間,如圖2所示。當(dāng)實際背壓偏離設(shè)計值時,機(jī)組運行經(jīng)濟(jì)性就會下降。通過配汽優(yōu)化,選擇合理的閥門開啟順序的不同噴嘴組組合,使機(jī)組在不同工況下(不同季節(jié)下的被壓差異大和高低負(fù)荷的差異)的效率能夠達(dá)到最優(yōu),從而提高機(jī)組效率,降低供電煤耗。

3 試驗過程及結(jié)果分析

3.1 試驗過程

為了使順序閥優(yōu)化后的機(jī)組在常運行負(fù)荷點的效率最優(yōu),試驗時需要大范圍變化機(jī)組的負(fù)荷,負(fù)荷變化范圍為230~350 MW。該試驗需要大范圍變化4個高壓調(diào)節(jié)閥門的開度,而對機(jī)組負(fù)荷和主汽壓力值沒有要求,因此,為了配合試驗的進(jìn)行,主汽壓力設(shè)定改為手動模式調(diào)節(jié),以便能夠根據(jù)需要手動調(diào)整主蒸汽壓力設(shè)定值;并且,4個高壓調(diào)節(jié)閥門控制改為手動模式調(diào)節(jié),以便能夠手動單獨調(diào)整每1個高壓調(diào)節(jié)閥門的開度。然后,依次進(jìn)行如下2種閥門開關(guān)試驗,特別注意的是在調(diào)整高壓調(diào)節(jié)閥門開度時,每一步高壓調(diào)節(jié)閥門開度的調(diào)整量要盡可能小,以保證試驗過程的平穩(wěn)。

式中下標(biāo)“1”代表級組前參數(shù),“2”代表級組后參數(shù);帶“”為變工況參數(shù),不帶“”為額定工況參數(shù)。并且,該公式的適用條件是:在同一工況下通過級組各級的流量應(yīng)相等;在同一工況下級組的通流面積應(yīng)相等;通過級組各級汽流應(yīng)是一股均質(zhì)流;且應(yīng)用級數(shù)一般應(yīng)多于5~6級[8]。所以,一般應(yīng)用此公式進(jìn)行相應(yīng)的計算,結(jié)果如下圖4~圖8所示。

從4和圖5的對比中可以看出:兩種開啟方式的壓力變化基本相當(dāng);然而,從圖6和圖7的對比中可以看出:兩種開啟方式的蒸汽做功能力不同,主要體現(xiàn)在調(diào)節(jié)級和高排溫度的降低程度不同,即焓降不同。因此,這也驗證圖8的計算結(jié)果:機(jī)組內(nèi)采用不同的閥門開啟方式時所對應(yīng)的高壓缸效率平均是不同的,最大相差1%以上,折合煤耗大約為0.5g/kWh。因此,機(jī)組在這兩種開啟方式時,同一負(fù)荷點所對應(yīng)的運行經(jīng)濟(jì)性是不同的。其中,88%的流量處為經(jīng)濟(jì)性的分界點。所以,對于此型空冷機(jī)組的閥門管理綜合優(yōu)化策略為:在88%的流量以下時,可以采用#1+#4→#2→#3的開啟方式;而在88%的流量以上時,可以采用#2+#3→#4→#1的開啟方式。這樣,比單純只采用一種進(jìn)汽方式,各負(fù)荷段要經(jīng)濟(jì)得多,每年累計經(jīng)濟(jì)效益還是很可觀的。

4 結(jié)語

該文針對兩臺國產(chǎn)超臨界350 MW空冷機(jī)組高調(diào)門對應(yīng)噴嘴組數(shù)目存在差異性的特點,設(shè)計了閥門管理綜合優(yōu)化策略方案:通過閥門開關(guān)試驗找到經(jīng)濟(jì)性的分界流量,在經(jīng)濟(jì)性流量分界點前后采用不同的閥門開啟順序,來提升機(jī)組的整體運行效率,從而對有效解決機(jī)組四季背壓變化范圍大、汽耗率高的問題指出了一條途徑。這對我國目前國內(nèi)供熱機(jī)組中占主流的350 MW級別機(jī)組在順序閥運行方式下的運行穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)性和經(jīng)濟(jì)性具有很大的參考價值。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝大幸,趙永江,吳建紅,等.350 MW汽輪發(fā)電機(jī)組直接空冷凝汽器嚴(yán)密性試驗幾種計算方法分析與探討[J].科學(xué)時代,2011,21(11):155-157.

[2] 任貴龍,孫佳南,梁秀珍. 高效節(jié)能330MW超臨界空冷供熱汽輪機(jī)組的研制[J].節(jié)能技術(shù),2010,3(2):122-125.

[3] 馮克蓬,孫翔.冬季空冷機(jī)組的真空優(yōu)化運行[J].現(xiàn)代電力,2011,12(6):60-63.

[4] 王鵬,王進(jìn)仕,邵珺.330MW機(jī)組凝汽器改造及其經(jīng)濟(jì)性分析[J].汽輪機(jī)技術(shù),2010,2(52):71-73.

[5] 張久鋒.300MW汽輪機(jī)擴(kuò)容改造及經(jīng)濟(jì)效益分析[J].節(jié)能技術(shù),2010,1(1):92-96.

[6] 歐一順.350MW超臨界機(jī)組給水系統(tǒng)的優(yōu)化[J].重慶電力高等??茖W(xué)校學(xué)報,2012,4(2):82-84.

[7] 于達(dá)仁,劉占生,李強(qiáng),等.汽輪機(jī)配汽設(shè)計的優(yōu)化[J].動力工程,2007(2):1-5.

[8] 王仲奇,秦仁.透平機(jī)械原理[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1979.endprint

摘 要:針對國產(chǎn)超臨界350MW空冷機(jī)組四季背壓變化范圍大、汽耗率高的問題,利用高調(diào)門對應(yīng)噴嘴組數(shù)目存在差異性的特點,設(shè)計了閥門管理綜合優(yōu)化策略,通過控制不同負(fù)荷段所開啟的閥門噴嘴組總數(shù)目,來提升機(jī)組的整體運行效率。實際運行試驗證明:通過閥門管理綜合優(yōu)化,在不同負(fù)荷段采用不同高調(diào)門的進(jìn)汽方式,可以有效提高汽輪機(jī)的高壓缸效率,從而降低機(jī)組的發(fā)電煤耗。這對我國火力發(fā)電的節(jié)能降耗工作具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞:超臨界 350MW 空冷機(jī)組 噴嘴組 閥門管理 進(jìn)汽順序 高壓缸效率

中圖分類號:TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(b)-0178-03

當(dāng)前,我國富煤缺水的北方運行著大量的300 MW級別空冷機(jī)組[1],不僅有亞臨界機(jī)組甚至還開發(fā)研制出超臨界的供熱機(jī)組[2];許多文獻(xiàn)資料顯示這個級別的機(jī)組在實際運行中會存在很多問題,如供電效率偏低煤耗偏高[3-5]、投運順序閥時出現(xiàn)軸系振動大瓦溫高等問題[7]。因此,超臨界350 MW級別空冷機(jī)組的運行優(yōu)化及改造經(jīng)驗都是非常寶貴的。

該文針對兩臺國產(chǎn)超臨界350 MW空冷機(jī)組閥門管理優(yōu)化進(jìn)行了相關(guān)試驗研究,利用高調(diào)門對應(yīng)噴嘴組數(shù)目存在差異性的特點,設(shè)計了不同的閥門管理方案,通過控制不同負(fù)荷段所開啟的閥門噴嘴組總數(shù)目,來提升機(jī)組的整體運行效率,從而對有效解決機(jī)組四季背壓變化范圍大、汽耗率高的問題指出了一條途徑。實際運行試驗證明:通過閥門管理優(yōu)化,可以有效提高汽輪機(jī)的高壓缸效率,從而降低機(jī)組的發(fā)電煤耗。這對我國目前國內(nèi)供熱機(jī)組中占主流的350MW級別機(jī)組在順序閥運行方式下的運行穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)性和經(jīng)濟(jì)性具有很大的參考價值。

1 國產(chǎn)典型超臨界350 MW機(jī)組噴嘴結(jié)構(gòu)

目前,由于350 MW級超臨界機(jī)組的性能價格比優(yōu)于同容量亞臨界機(jī)組,因此,國產(chǎn)超臨界350 MW機(jī)組在國內(nèi)所占比例逐步提升。以東汽的D350 E型超臨界直接空冷機(jī)組為例,其高壓部分共有4個調(diào)節(jié)閥,對應(yīng)于4組噴嘴,其中,1、2組25個汽道,3、4組24個汽道,噴嘴布置圖如圖1所示。高壓進(jìn)汽既可采用節(jié)流配汽(全周進(jìn)汽)又可以采用噴嘴配汽(部分進(jìn)汽);中壓部分為全周進(jìn)汽,中壓聯(lián)合汽閥內(nèi)主汽閥和調(diào)節(jié)閥共用1個閥座,由各自獨立的油動機(jī)分別控制。

2 空冷機(jī)組閥門管理綜合優(yōu)化策略

在汽輪機(jī)組實際運行中發(fā)現(xiàn),由于受機(jī)組負(fù)荷、真空嚴(yán)密性 、抽汽量、環(huán)境溫度等諸多因素的影響,機(jī)組背壓會發(fā)生很大變化,尤其是直接空冷機(jī)組,背壓變化范圍在8~33 kPa之間,如圖2所示。當(dāng)實際背壓偏離設(shè)計值時,機(jī)組運行經(jīng)濟(jì)性就會下降。通過配汽優(yōu)化,選擇合理的閥門開啟順序的不同噴嘴組組合,使機(jī)組在不同工況下(不同季節(jié)下的被壓差異大和高低負(fù)荷的差異)的效率能夠達(dá)到最優(yōu),從而提高機(jī)組效率,降低供電煤耗。

3 試驗過程及結(jié)果分析

3.1 試驗過程

為了使順序閥優(yōu)化后的機(jī)組在常運行負(fù)荷點的效率最優(yōu),試驗時需要大范圍變化機(jī)組的負(fù)荷,負(fù)荷變化范圍為230~350 MW。該試驗需要大范圍變化4個高壓調(diào)節(jié)閥門的開度,而對機(jī)組負(fù)荷和主汽壓力值沒有要求,因此,為了配合試驗的進(jìn)行,主汽壓力設(shè)定改為手動模式調(diào)節(jié),以便能夠根據(jù)需要手動調(diào)整主蒸汽壓力設(shè)定值;并且,4個高壓調(diào)節(jié)閥門控制改為手動模式調(diào)節(jié),以便能夠手動單獨調(diào)整每1個高壓調(diào)節(jié)閥門的開度。然后,依次進(jìn)行如下2種閥門開關(guān)試驗,特別注意的是在調(diào)整高壓調(diào)節(jié)閥門開度時,每一步高壓調(diào)節(jié)閥門開度的調(diào)整量要盡可能小,以保證試驗過程的平穩(wěn)。

式中下標(biāo)“1”代表級組前參數(shù),“2”代表級組后參數(shù);帶“”為變工況參數(shù),不帶“”為額定工況參數(shù)。并且,該公式的適用條件是:在同一工況下通過級組各級的流量應(yīng)相等;在同一工況下級組的通流面積應(yīng)相等;通過級組各級汽流應(yīng)是一股均質(zhì)流;且應(yīng)用級數(shù)一般應(yīng)多于5~6級[8]。所以,一般應(yīng)用此公式進(jìn)行相應(yīng)的計算,結(jié)果如下圖4~圖8所示。

從4和圖5的對比中可以看出:兩種開啟方式的壓力變化基本相當(dāng);然而,從圖6和圖7的對比中可以看出:兩種開啟方式的蒸汽做功能力不同,主要體現(xiàn)在調(diào)節(jié)級和高排溫度的降低程度不同,即焓降不同。因此,這也驗證圖8的計算結(jié)果:機(jī)組內(nèi)采用不同的閥門開啟方式時所對應(yīng)的高壓缸效率平均是不同的,最大相差1%以上,折合煤耗大約為0.5g/kWh。因此,機(jī)組在這兩種開啟方式時,同一負(fù)荷點所對應(yīng)的運行經(jīng)濟(jì)性是不同的。其中,88%的流量處為經(jīng)濟(jì)性的分界點。所以,對于此型空冷機(jī)組的閥門管理綜合優(yōu)化策略為:在88%的流量以下時,可以采用#1+#4→#2→#3的開啟方式;而在88%的流量以上時,可以采用#2+#3→#4→#1的開啟方式。這樣,比單純只采用一種進(jìn)汽方式,各負(fù)荷段要經(jīng)濟(jì)得多,每年累計經(jīng)濟(jì)效益還是很可觀的。

4 結(jié)語

該文針對兩臺國產(chǎn)超臨界350 MW空冷機(jī)組高調(diào)門對應(yīng)噴嘴組數(shù)目存在差異性的特點,設(shè)計了閥門管理綜合優(yōu)化策略方案:通過閥門開關(guān)試驗找到經(jīng)濟(jì)性的分界流量,在經(jīng)濟(jì)性流量分界點前后采用不同的閥門開啟順序,來提升機(jī)組的整體運行效率,從而對有效解決機(jī)組四季背壓變化范圍大、汽耗率高的問題指出了一條途徑。這對我國目前國內(nèi)供熱機(jī)組中占主流的350 MW級別機(jī)組在順序閥運行方式下的運行穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)性和經(jīng)濟(jì)性具有很大的參考價值。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝大幸,趙永江,吳建紅,等.350 MW汽輪發(fā)電機(jī)組直接空冷凝汽器嚴(yán)密性試驗幾種計算方法分析與探討[J].科學(xué)時代,2011,21(11):155-157.

[2] 任貴龍,孫佳南,梁秀珍. 高效節(jié)能330MW超臨界空冷供熱汽輪機(jī)組的研制[J].節(jié)能技術(shù),2010,3(2):122-125.

[3] 馮克蓬,孫翔.冬季空冷機(jī)組的真空優(yōu)化運行[J].現(xiàn)代電力,2011,12(6):60-63.

[4] 王鵬,王進(jìn)仕,邵珺.330MW機(jī)組凝汽器改造及其經(jīng)濟(jì)性分析[J].汽輪機(jī)技術(shù),2010,2(52):71-73.

[5] 張久鋒.300MW汽輪機(jī)擴(kuò)容改造及經(jīng)濟(jì)效益分析[J].節(jié)能技術(shù),2010,1(1):92-96.

[6] 歐一順.350MW超臨界機(jī)組給水系統(tǒng)的優(yōu)化[J].重慶電力高等??茖W(xué)校學(xué)報,2012,4(2):82-84.

[7] 于達(dá)仁,劉占生,李強(qiáng),等.汽輪機(jī)配汽設(shè)計的優(yōu)化[J].動力工程,2007(2):1-5.

[8] 王仲奇,秦仁.透平機(jī)械原理[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1979.endprint

摘 要:針對國產(chǎn)超臨界350MW空冷機(jī)組四季背壓變化范圍大、汽耗率高的問題,利用高調(diào)門對應(yīng)噴嘴組數(shù)目存在差異性的特點,設(shè)計了閥門管理綜合優(yōu)化策略,通過控制不同負(fù)荷段所開啟的閥門噴嘴組總數(shù)目,來提升機(jī)組的整體運行效率。實際運行試驗證明:通過閥門管理綜合優(yōu)化,在不同負(fù)荷段采用不同高調(diào)門的進(jìn)汽方式,可以有效提高汽輪機(jī)的高壓缸效率,從而降低機(jī)組的發(fā)電煤耗。這對我國火力發(fā)電的節(jié)能降耗工作具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞:超臨界 350MW 空冷機(jī)組 噴嘴組 閥門管理 進(jìn)汽順序 高壓缸效率

中圖分類號:TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(b)-0178-03

當(dāng)前,我國富煤缺水的北方運行著大量的300 MW級別空冷機(jī)組[1],不僅有亞臨界機(jī)組甚至還開發(fā)研制出超臨界的供熱機(jī)組[2];許多文獻(xiàn)資料顯示這個級別的機(jī)組在實際運行中會存在很多問題,如供電效率偏低煤耗偏高[3-5]、投運順序閥時出現(xiàn)軸系振動大瓦溫高等問題[7]。因此,超臨界350 MW級別空冷機(jī)組的運行優(yōu)化及改造經(jīng)驗都是非常寶貴的。

該文針對兩臺國產(chǎn)超臨界350 MW空冷機(jī)組閥門管理優(yōu)化進(jìn)行了相關(guān)試驗研究,利用高調(diào)門對應(yīng)噴嘴組數(shù)目存在差異性的特點,設(shè)計了不同的閥門管理方案,通過控制不同負(fù)荷段所開啟的閥門噴嘴組總數(shù)目,來提升機(jī)組的整體運行效率,從而對有效解決機(jī)組四季背壓變化范圍大、汽耗率高的問題指出了一條途徑。實際運行試驗證明:通過閥門管理優(yōu)化,可以有效提高汽輪機(jī)的高壓缸效率,從而降低機(jī)組的發(fā)電煤耗。這對我國目前國內(nèi)供熱機(jī)組中占主流的350MW級別機(jī)組在順序閥運行方式下的運行穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)性和經(jīng)濟(jì)性具有很大的參考價值。

1 國產(chǎn)典型超臨界350 MW機(jī)組噴嘴結(jié)構(gòu)

目前,由于350 MW級超臨界機(jī)組的性能價格比優(yōu)于同容量亞臨界機(jī)組,因此,國產(chǎn)超臨界350 MW機(jī)組在國內(nèi)所占比例逐步提升。以東汽的D350 E型超臨界直接空冷機(jī)組為例,其高壓部分共有4個調(diào)節(jié)閥,對應(yīng)于4組噴嘴,其中,1、2組25個汽道,3、4組24個汽道,噴嘴布置圖如圖1所示。高壓進(jìn)汽既可采用節(jié)流配汽(全周進(jìn)汽)又可以采用噴嘴配汽(部分進(jìn)汽);中壓部分為全周進(jìn)汽,中壓聯(lián)合汽閥內(nèi)主汽閥和調(diào)節(jié)閥共用1個閥座,由各自獨立的油動機(jī)分別控制。

2 空冷機(jī)組閥門管理綜合優(yōu)化策略

在汽輪機(jī)組實際運行中發(fā)現(xiàn),由于受機(jī)組負(fù)荷、真空嚴(yán)密性 、抽汽量、環(huán)境溫度等諸多因素的影響,機(jī)組背壓會發(fā)生很大變化,尤其是直接空冷機(jī)組,背壓變化范圍在8~33 kPa之間,如圖2所示。當(dāng)實際背壓偏離設(shè)計值時,機(jī)組運行經(jīng)濟(jì)性就會下降。通過配汽優(yōu)化,選擇合理的閥門開啟順序的不同噴嘴組組合,使機(jī)組在不同工況下(不同季節(jié)下的被壓差異大和高低負(fù)荷的差異)的效率能夠達(dá)到最優(yōu),從而提高機(jī)組效率,降低供電煤耗。

3 試驗過程及結(jié)果分析

3.1 試驗過程

為了使順序閥優(yōu)化后的機(jī)組在常運行負(fù)荷點的效率最優(yōu),試驗時需要大范圍變化機(jī)組的負(fù)荷,負(fù)荷變化范圍為230~350 MW。該試驗需要大范圍變化4個高壓調(diào)節(jié)閥門的開度,而對機(jī)組負(fù)荷和主汽壓力值沒有要求,因此,為了配合試驗的進(jìn)行,主汽壓力設(shè)定改為手動模式調(diào)節(jié),以便能夠根據(jù)需要手動調(diào)整主蒸汽壓力設(shè)定值;并且,4個高壓調(diào)節(jié)閥門控制改為手動模式調(diào)節(jié),以便能夠手動單獨調(diào)整每1個高壓調(diào)節(jié)閥門的開度。然后,依次進(jìn)行如下2種閥門開關(guān)試驗,特別注意的是在調(diào)整高壓調(diào)節(jié)閥門開度時,每一步高壓調(diào)節(jié)閥門開度的調(diào)整量要盡可能小,以保證試驗過程的平穩(wěn)。

式中下標(biāo)“1”代表級組前參數(shù),“2”代表級組后參數(shù);帶“”為變工況參數(shù),不帶“”為額定工況參數(shù)。并且,該公式的適用條件是:在同一工況下通過級組各級的流量應(yīng)相等;在同一工況下級組的通流面積應(yīng)相等;通過級組各級汽流應(yīng)是一股均質(zhì)流;且應(yīng)用級數(shù)一般應(yīng)多于5~6級[8]。所以,一般應(yīng)用此公式進(jìn)行相應(yīng)的計算,結(jié)果如下圖4~圖8所示。

從4和圖5的對比中可以看出:兩種開啟方式的壓力變化基本相當(dāng);然而,從圖6和圖7的對比中可以看出:兩種開啟方式的蒸汽做功能力不同,主要體現(xiàn)在調(diào)節(jié)級和高排溫度的降低程度不同,即焓降不同。因此,這也驗證圖8的計算結(jié)果:機(jī)組內(nèi)采用不同的閥門開啟方式時所對應(yīng)的高壓缸效率平均是不同的,最大相差1%以上,折合煤耗大約為0.5g/kWh。因此,機(jī)組在這兩種開啟方式時,同一負(fù)荷點所對應(yīng)的運行經(jīng)濟(jì)性是不同的。其中,88%的流量處為經(jīng)濟(jì)性的分界點。所以,對于此型空冷機(jī)組的閥門管理綜合優(yōu)化策略為:在88%的流量以下時,可以采用#1+#4→#2→#3的開啟方式;而在88%的流量以上時,可以采用#2+#3→#4→#1的開啟方式。這樣,比單純只采用一種進(jìn)汽方式,各負(fù)荷段要經(jīng)濟(jì)得多,每年累計經(jīng)濟(jì)效益還是很可觀的。

4 結(jié)語

該文針對兩臺國產(chǎn)超臨界350 MW空冷機(jī)組高調(diào)門對應(yīng)噴嘴組數(shù)目存在差異性的特點,設(shè)計了閥門管理綜合優(yōu)化策略方案:通過閥門開關(guān)試驗找到經(jīng)濟(jì)性的分界流量,在經(jīng)濟(jì)性流量分界點前后采用不同的閥門開啟順序,來提升機(jī)組的整體運行效率,從而對有效解決機(jī)組四季背壓變化范圍大、汽耗率高的問題指出了一條途徑。這對我國目前國內(nèi)供熱機(jī)組中占主流的350 MW級別機(jī)組在順序閥運行方式下的運行穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)性和經(jīng)濟(jì)性具有很大的參考價值。

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