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摘 要:300MW汽轮机组的定压运行和滑压运行具有不同的特性,为了更好地选择适宜的运行方式,本文对汽轮机组的各种运行方式进行了科学的分析与对比,包括调节阀门压损、高压缸排汽温度等,从而得出机组滑压运行为最佳运行方式,同时分析了滑压运行对机组安全性的作用。
关键词:300MW汽轮机组 运行方式 对比分析
中图分类号:TM311文献标识码: A 文章编号:
经济的不断發展,生产与生活领域的用电量越来越大,电力负荷的峰谷差也逐渐加大,这就导致原有的带基本负荷运行的汽轮机组也要进行重新的调整与分配,从而致使其低负荷运行的时间逐渐增长,倘若汽轮机组一直偏离设计工况,一直在低负荷运行,热经济性就会明显减小。然而对汽轮机组的运行方式进行人为地调整就会对整个机组的工作效应产生影响。所以当汽轮机组处于低负荷运行时,就要充分考虑它的运行方式是否是最合适的。由此可见,对比研究分析汽轮组的运行方式具有非常重要的作用。
一、运行方式
汽轮机的运行方式可以分为定压运行和滑压运行两种,这两种方式具有不同的运行特点。
一般来说,定压运行方式的最主要特征就是新蒸汽压力和温度保持不变,只要通过改变调节阀门的开度来达到控制机组的正常负荷便可。相比定压运行方式,滑压运行方式更为复杂一些,并且在实际应用和理论上,也存在一些具有争议的问题。传统意义上的滑压运行的特点是当汽轮机组处于滑压调节下的时候,那么无论在什么情况下都要将调节阀门设置成全开的状态,就可以有效降低一部分负荷下的节流损失,这就表明在所有调节阀门全开的状态下,调节机组负荷的主要途径就是调节主汽压力。事实上,也有一些电厂不会将所有的阀门都开足,在运行的过程中会留有一定的开度,这就会导致一定的节流损失,所以在实际应用中通常不会采取这样的方式。另外还有一种滑压运行的方式就是将一部分的调节阀门开启,一部分的阀门关闭,在这样的状态下如果一部分的整体负荷满足进汽量的要求,同样能够使主汽的压力达到正常工作的水平。经过实践的证明,将所有的调节阀门全部打开的滑压运行方式可能对调节级效率并没有重大的影响,而全开部分调节阀门的滑压运行方式会由于减少了级焓降的含量使得整个机组的热经济性能有了很大的提高。
二、运行方式对经济性影响的具体分析
汽轮机组的运行方式在不同的情况下对系统的正常运行有着不同的影响。主要体现在以下两个方面,即运行方式的不同,调节级级后温度的变化情况就有所区别,另外,运行方式不同,对加热器安全性能的影响程度也有所不同。
一方面,调节级级后温度处于变化的情况下,汽轮机各个零件内部的温度就会出现分布不均匀的情况,或者零件由于受到约束发生变形的情况,这就会导致汽轮机组的各部分零件之间产生相应的热应力,而热应力越大,零件温度发生变化的数值也就相应地增大,如此循环就会出现相互推动的情况,即温度的变化幅度越大产生的热应力就越大,这样就可以用温度变化的值表示热应力的大小,从而就可以相对准确地记录汽轮机组零件之间热应力的大小了。
依据汽轮机组变工况热力计算可以得出调节级级后温度随着主蒸汽流量的变化关系,如下图所示:
可见,得出当汽轮机组处于定压运行的时候,随着主蒸汽流量的减小,高压缸排汽温度下降的幅度偏大,则转子的热应力的值就会很大,这对汽轮机组的运行安全性有着很大的影响,为了让汽轮机组能够安全运行,就要采取有效的措施,降低变负荷的速度,这样才能有效防止由于负荷变化得太快而产生很大的热应力和热变形,这对汽轮机组的正常工作有着深刻的影响。如何做到有效限制变负荷的速度是现阶段需要慎重考虑的问题,这是因为真限制了速度就会对汽轮机组参与电网一次调频的能力有很大的影响,这不仅会影响到整个电网的安全运行问题,也会对电网频率的稳定性和供电系统的质量有着密切的联系。定压运行在进行调节之后的温度通常是随着汽轮机组负荷的减小而逐渐降低的,相比较而言,滑动运行时候调节级后温度是随着负荷的降低而增大的,这时候对机组转速进行调节就会取得明显的效果,从而使得汽轮机组的参与一次性能运转的根本动力,而且会随着情况不同发生着不同的性能。
另一方面,运行方式上的区别也会导致加热器的安全度有所不同。
根据图示的分析,当汽轮机组处于同一负荷的情况下,在1段抽气点的温度和2段抽汽点的温度值上,滑压运行方式都高于定压运行的方式。具体细节上还有不同的地方,例如汽轮机组滑压运行时,1段和2段的抽汽体积流量就会明显增大,抽气压损的强度也逐渐变大,同时高压加热器的侧面温度都比较高,这就会对加热器金属的高温蠕变速度产生很大的影响,使速度不断加大,从而影响高温加热器的使用安全性,可以通过调节阀门的开关数量来进行相应的调整。
最后分析得出300MW的汽轮机组在滑压运行方式时应该用4个调节阀门全开的方式进行负荷调节,这样可以有效提高汽轮机组的热经济性。如果要求主蒸汽压力和温度恒定不变时,可以利用调节汽门的方式来调节负荷的大小。汽轮机组在80%额定负荷时,就可以采用4个调节阀门全开的方式来进行调节,这样主蒸汽压力的变化幅度就会有所缓解,同时会随着负荷的减少而降低。由此可见,滑压运行的时候,因为调节级级后温度基本上不会随着主蒸汽流量的变化而变化,所以转子的热应力就会比较小一些。
总结:
综上所述,300MW汽轮机组的运行方式对电力系统的运作效果有着重要的影响,根据分析得出汽轮机组采用滑压运行方式最为合适,不仅可以提高汽轮机组的热经济效能,还可以有效保证汽轮机组的使用周期。到目前为止,虽然这种方式仍存在着一些不可避免的缺陷,但是通过对运行中的各个指标的有效控制,可以在很大程度上提高运行的效果,尤其在汽轮机组处于低负荷运行的时候,利用对阀门数量的调节可以最大限度地提高汽轮机组运行的安全度。
参考文献:
[1]江宁,曹祖庆.从经济性看汽轮机滑压运行的最佳方式[J].上海汽轮机,2002(1)
[2]曹庆祖.汽轮机变工况特性[M].北京:水利电力出版社,1991
[3]刘乃龙,刘永霞.300MW机组定滑压运行方式经济性分析[J].河北电力技术,2000(8)
[4]陶建国.600MW机组定滑压运行特性分析[J].华东电力,2011(8)
关键词:300MW汽轮机组 运行方式 对比分析
中图分类号:TM311文献标识码: A 文章编号:
经济的不断發展,生产与生活领域的用电量越来越大,电力负荷的峰谷差也逐渐加大,这就导致原有的带基本负荷运行的汽轮机组也要进行重新的调整与分配,从而致使其低负荷运行的时间逐渐增长,倘若汽轮机组一直偏离设计工况,一直在低负荷运行,热经济性就会明显减小。然而对汽轮机组的运行方式进行人为地调整就会对整个机组的工作效应产生影响。所以当汽轮机组处于低负荷运行时,就要充分考虑它的运行方式是否是最合适的。由此可见,对比研究分析汽轮组的运行方式具有非常重要的作用。
一、运行方式
汽轮机的运行方式可以分为定压运行和滑压运行两种,这两种方式具有不同的运行特点。
一般来说,定压运行方式的最主要特征就是新蒸汽压力和温度保持不变,只要通过改变调节阀门的开度来达到控制机组的正常负荷便可。相比定压运行方式,滑压运行方式更为复杂一些,并且在实际应用和理论上,也存在一些具有争议的问题。传统意义上的滑压运行的特点是当汽轮机组处于滑压调节下的时候,那么无论在什么情况下都要将调节阀门设置成全开的状态,就可以有效降低一部分负荷下的节流损失,这就表明在所有调节阀门全开的状态下,调节机组负荷的主要途径就是调节主汽压力。事实上,也有一些电厂不会将所有的阀门都开足,在运行的过程中会留有一定的开度,这就会导致一定的节流损失,所以在实际应用中通常不会采取这样的方式。另外还有一种滑压运行的方式就是将一部分的调节阀门开启,一部分的阀门关闭,在这样的状态下如果一部分的整体负荷满足进汽量的要求,同样能够使主汽的压力达到正常工作的水平。经过实践的证明,将所有的调节阀门全部打开的滑压运行方式可能对调节级效率并没有重大的影响,而全开部分调节阀门的滑压运行方式会由于减少了级焓降的含量使得整个机组的热经济性能有了很大的提高。
二、运行方式对经济性影响的具体分析
汽轮机组的运行方式在不同的情况下对系统的正常运行有着不同的影响。主要体现在以下两个方面,即运行方式的不同,调节级级后温度的变化情况就有所区别,另外,运行方式不同,对加热器安全性能的影响程度也有所不同。
一方面,调节级级后温度处于变化的情况下,汽轮机各个零件内部的温度就会出现分布不均匀的情况,或者零件由于受到约束发生变形的情况,这就会导致汽轮机组的各部分零件之间产生相应的热应力,而热应力越大,零件温度发生变化的数值也就相应地增大,如此循环就会出现相互推动的情况,即温度的变化幅度越大产生的热应力就越大,这样就可以用温度变化的值表示热应力的大小,从而就可以相对准确地记录汽轮机组零件之间热应力的大小了。
依据汽轮机组变工况热力计算可以得出调节级级后温度随着主蒸汽流量的变化关系,如下图所示:
可见,得出当汽轮机组处于定压运行的时候,随着主蒸汽流量的减小,高压缸排汽温度下降的幅度偏大,则转子的热应力的值就会很大,这对汽轮机组的运行安全性有着很大的影响,为了让汽轮机组能够安全运行,就要采取有效的措施,降低变负荷的速度,这样才能有效防止由于负荷变化得太快而产生很大的热应力和热变形,这对汽轮机组的正常工作有着深刻的影响。如何做到有效限制变负荷的速度是现阶段需要慎重考虑的问题,这是因为真限制了速度就会对汽轮机组参与电网一次调频的能力有很大的影响,这不仅会影响到整个电网的安全运行问题,也会对电网频率的稳定性和供电系统的质量有着密切的联系。定压运行在进行调节之后的温度通常是随着汽轮机组负荷的减小而逐渐降低的,相比较而言,滑动运行时候调节级后温度是随着负荷的降低而增大的,这时候对机组转速进行调节就会取得明显的效果,从而使得汽轮机组的参与一次性能运转的根本动力,而且会随着情况不同发生着不同的性能。
另一方面,运行方式上的区别也会导致加热器的安全度有所不同。
根据图示的分析,当汽轮机组处于同一负荷的情况下,在1段抽气点的温度和2段抽汽点的温度值上,滑压运行方式都高于定压运行的方式。具体细节上还有不同的地方,例如汽轮机组滑压运行时,1段和2段的抽汽体积流量就会明显增大,抽气压损的强度也逐渐变大,同时高压加热器的侧面温度都比较高,这就会对加热器金属的高温蠕变速度产生很大的影响,使速度不断加大,从而影响高温加热器的使用安全性,可以通过调节阀门的开关数量来进行相应的调整。
最后分析得出300MW的汽轮机组在滑压运行方式时应该用4个调节阀门全开的方式进行负荷调节,这样可以有效提高汽轮机组的热经济性。如果要求主蒸汽压力和温度恒定不变时,可以利用调节汽门的方式来调节负荷的大小。汽轮机组在80%额定负荷时,就可以采用4个调节阀门全开的方式来进行调节,这样主蒸汽压力的变化幅度就会有所缓解,同时会随着负荷的减少而降低。由此可见,滑压运行的时候,因为调节级级后温度基本上不会随着主蒸汽流量的变化而变化,所以转子的热应力就会比较小一些。
总结:
综上所述,300MW汽轮机组的运行方式对电力系统的运作效果有着重要的影响,根据分析得出汽轮机组采用滑压运行方式最为合适,不仅可以提高汽轮机组的热经济效能,还可以有效保证汽轮机组的使用周期。到目前为止,虽然这种方式仍存在着一些不可避免的缺陷,但是通过对运行中的各个指标的有效控制,可以在很大程度上提高运行的效果,尤其在汽轮机组处于低负荷运行的时候,利用对阀门数量的调节可以最大限度地提高汽轮机组运行的安全度。
参考文献:
[1]江宁,曹祖庆.从经济性看汽轮机滑压运行的最佳方式[J].上海汽轮机,2002(1)
[2]曹庆祖.汽轮机变工况特性[M].北京:水利电力出版社,1991
[3]刘乃龙,刘永霞.300MW机组定滑压运行方式经济性分析[J].河北电力技术,2000(8)
[4]陶建国.600MW机组定滑压运行特性分析[J].华东电力,2011(8)