大容量_高參數(shù)超臨界發(fā)電機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、Sheji yu Fenxi 設(shè)計(jì)與分析人容量、高參數(shù)超臨界發(fā)電機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)王守坤(博萊克威奇工程設(shè)計(jì)有限公司，北京100060)摘 要：為了提高發(fā)電效率，我國發(fā)電機(jī)組逐步進(jìn)入大容量、高參數(shù)的發(fā)展階段，1 000 MW等級(jí)超臨界發(fā)電機(jī)組正逐漸成為主導(dǎo)我國今后一段時(shí)間電源建設(shè)和發(fā)展的主力機(jī)組，因此對1 000 MW超臨界發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化非常有必要?，F(xiàn)結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)闡述了 1 000 MW超臨界發(fā)電機(jī)組的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，為大容量、高參數(shù)超臨界發(fā)電機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)提供可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：1 000 MW機(jī)組；超臨界發(fā)電機(jī)組； 優(yōu)化設(shè)計(jì)Sheji yu Fenxi 設(shè)計(jì)與分析Sh

2、eji yu Fenxi 設(shè)計(jì)與分析能直接給出差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作條件和各端電流之間的關(guān)系，不利于 對判據(jù)的研究分析3.2 使用向量圖分析法分析輔助判據(jù)輔助判據(jù)為|lm+ln|A 1°,其中I。為整定的門檻值 量與負(fù)荷電流及故障電流無關(guān)，正常運(yùn)行時(shí)電流較大或 較大時(shí)判據(jù)易得到滿足。其缺點(diǎn)為制動(dòng)TA誤差圖3為輔助判據(jù)的相量分析圖，小圓即代表 lm+ln在小圓范圍內(nèi)，但由于TA誤差的存在，Im會(huì)偏離原點(diǎn) 荷電流變大時(shí)，TA誤差趨于明顯，Im變?yōu)镮m',從而導(dǎo)致lm+ln超出 l0而使輔助判據(jù)得到滿足。由于l0為固定門檻，故分析可知，負(fù)荷 電流越大，TA誤差越大；三端TA特性差異越大，輔

3、助判據(jù)就越容 易滿足。I0,正常運(yùn)行時(shí)當(dāng)負(fù)主判據(jù)共同使用，以提供門檻。4 結(jié)語本文介紹了全電流制動(dòng)判據(jù)與故障分量制動(dòng)判據(jù)，二者之間 不是相互替代的關(guān)系， 故障分量判據(jù)是對全電流判據(jù)的補(bǔ)充。利用了 2種判據(jù)分析方法對差動(dòng)保護(hù)的典型判據(jù)進(jìn)行了分析，指出了 其動(dòng)作區(qū)與制動(dòng)區(qū)，并闡述了輔助判據(jù)的特點(diǎn)，對于差動(dòng)保護(hù)的研 究具有一定借鑒意義 。圖3的相井靳圖輔助判據(jù)主要用以防止線路空投或空載情況下裝置誤動(dòng)作， 故其整定需考慮以下情況：(1) 線路外部故障特別是電源出口處故障時(shí)， 分布電容的暫態(tài)放電電流應(yīng)躲過外部故障(2) 線路空載時(shí)，流過線路的電流為電容電流， 過線路的穩(wěn)態(tài)電容電流，并留有一定裕度。(3)

4、 為保證區(qū)內(nèi)故障時(shí)非故障相可靠不誤動(dòng)， 電容電流的故障分量，并留有一定裕度輔助判據(jù)須躲應(yīng)躲過線路分布實(shí)際應(yīng)用中，一般采用保護(hù)的整定值和34倍實(shí)測電容電流l°。考慮判據(jù)特點(diǎn)，輔助判據(jù)一般結(jié)合的較大值作為判據(jù)的門檻值Ptih參考文獻(xiàn):1鄧祖前.關(guān)于一起變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的分析與處理J 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2 0 1 D)5: 1314 22何霞，應(yīng)偉剛.光纖保護(hù)通道檢查與聯(lián)調(diào)方法J 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2 0 1 0)8: 1919 2:3王立大，段周朝.變壓器勵(lì)磁涌流引起保護(hù)誤動(dòng)分析J電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2 0 1(1)0: 1314 01,4 4:4盧睿.一種改進(jìn)的變壓器比率差動(dòng)校驗(yàn)

5、方法J 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2019:141465劉宏君，張兆云，李輝.光纖通道路徑不一致對線路差動(dòng)保護(hù)的影響J電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2 0 0 8)2: 55 56 朱佳杰，邰能靈.一種發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)的新方案J電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2 0 0 8 , 3 ： 13136收稿日期：2011-05 -05作者簡介：徐海燕(1978 ),女，河南開封縣人，研究方向：電力系 統(tǒng)繼電保護(hù)。機(jī)電信息 2011年第18期總第300期153I. httn: /Avww .cnk i.11 el1 背景作為電力行業(yè)最成熟的節(jié)能減排技術(shù)之一，優(yōu)化設(shè)計(jì)高效率、大功率燃煤發(fā)電機(jī)組是實(shí)現(xiàn)我國“十二五”期間節(jié)能減排目標(biāo)不可或缺的

6、有效措施。到2009年12月，我國已經(jīng)發(fā)電的 1 000 MW超臨界機(jī)組達(dá)到 19 臺(tái),雖然運(yùn)行負(fù)荷小于 70%，但是平均煤耗達(dá)到了293 gceWh的先進(jìn)水平。值得注意的是，外高橋第三發(fā)電廠煤耗為 282gce*Wh， 超過了國際最先進(jìn)水平。高參數(shù)超臨界機(jī)組的發(fā)電煤耗比傳統(tǒng)火電機(jī)組低40 gce/kWh，同時(shí)CO2單位發(fā)電排放量減少34%左右。目前我國正在開發(fā)高參數(shù)、大容量級(jí)高參數(shù)超臨界技術(shù)，其熱 效率可以達(dá)到52%55%，如果該項(xiàng)技術(shù)取得突破，單機(jī)發(fā)電煤耗就可以達(dá)到251 gceJtWh，同時(shí)CO?排放量降低約 40%以上。不同參數(shù)的火力發(fā)電機(jī)組熱效率如表1所示。2優(yōu)化設(shè)計(jì)與供電煤耗目前，

7、主要有以下原因?qū)е挛覈鹆Πl(fā)電機(jī)組煤耗大：表1不同參數(shù)機(jī)組熱效率火電容量過熱蒸汽溫度/c鍋爐水初溫/c機(jī)組熱效率亞臨界541/54126834%超臨界532/57526839.5%高參數(shù)超臨界599/59926844.9%高參數(shù)超臨界599/599/59926849.0%高參數(shù)超臨界699/69931850.9%高參數(shù)超臨界700/718/71831851.8%(1) 機(jī)組沒有優(yōu)化設(shè)計(jì)；(2) 實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷與設(shè)計(jì)最優(yōu)負(fù)荷偏差大且機(jī)組頻繁啟停；(3) 實(shí)際燃煤性質(zhì)與設(shè)計(jì)煤種偏離。根據(jù)有關(guān)報(bào)告，德國某電廠的1 025 MW高參數(shù)超臨界機(jī)組經(jīng)過設(shè)計(jì)優(yōu)化以后供電煤耗降為286 gce<Wh。鑒于

8、該經(jīng)驗(yàn)，我國開始重視對大功率機(jī)組設(shè)計(jì)優(yōu)化。經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，外高橋第三發(fā)電廠1 000 MW高參數(shù)超臨界機(jī)組與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的1 000 MW高參數(shù)超臨界機(jī)組相比，平均發(fā)電煤耗降低了10 gce/<Wh?；痣姍C(jī)組熱效率、發(fā)電煤耗與CO?排放量這3個(gè)指標(biāo)的發(fā)達(dá)國家平均水平、歐盟國家水平、世界平均水平如表2所示。表2火電機(jī)組熱效率、發(fā)電煤耗與 CO2排放量指標(biāo)指標(biāo)機(jī)組熱效率發(fā)電煤耗/CO2排放量/(gce/kWh)(g/kWh)發(fā)達(dá)國家水平49.8%295672歐盟國家水平42%379991世界平均水平30%4801 1603提高鍋爐熱效率最近已發(fā)電的1 000 MW高參數(shù)超臨界鍋爐是由東方鍋爐廠 生

9、產(chǎn)的。該種鍋爐水冷壁采用螺旋管，其考核試驗(yàn)熱效率超過了 93%。由于塔式鍋爐的配風(fēng)合理，燃燒效率高，所以飛灰和爐渣中 未燃盡碳含量少，所以熱效率可以達(dá) 95%。3.1 鍋爐優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)余熱回收裝置，充分利用鍋爐排煙熱損失， 將煙煤鍋爐的 排煙溫度設(shè)計(jì)在 115120 C,進(jìn)一步降低排煙溫度；利用排煙余溫加熱、預(yù)熱二次風(fēng)和凝結(jié)水 。通過這些設(shè)計(jì)手段可以大大提高鍋 爐熱效率。3.2 鍋爐輔機(jī)單列由于國外鍋爐輔機(jī)性能穩(wěn)定，已經(jīng)逐步取消了備用設(shè)備。近幾 年我國在輔機(jī)設(shè)計(jì)方面也逐步采用一臺(tái)送風(fēng)機(jī)、一臺(tái)引風(fēng)機(jī)、一臺(tái)一次風(fēng)機(jī)、一個(gè)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。通過這種方式不僅可以降低電站建設(shè)初期投資，而且

10、達(dá)到了減少電站建設(shè)投資 總成本、免去系統(tǒng)切換、提高機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性能、簡化DCS系統(tǒng)、減少廠用電(鍋爐及其相關(guān)輔機(jī)的廠用電率控制在1%以內(nèi))的多重目的。不過，由于目前國內(nèi)裝備制造技術(shù)不是很成熟，相關(guān)設(shè)備廠家開發(fā)出的適合于大功率發(fā)電機(jī)組配套使用的鍋爐輔機(jī)性能尚 不能達(dá)到實(shí)際要求。4 汽輪機(jī)取消調(diào)節(jié)級(jí)高參數(shù)超臨界的汽輪機(jī)取消了調(diào)節(jié)級(jí)，并且采用滑壓方式運(yùn) 行。由于高壓缸內(nèi)取消了套環(huán)結(jié)構(gòu)，所以減小了汽機(jī)啟停過程產(chǎn)生的熱應(yīng)力，同時(shí)也可以減輕外缸質(zhì)量。為了減小熱應(yīng)力，高、中、低壓缸軸可以采用焊接方式；汽機(jī)高壓缸可以沿徑向布置一級(jí)噴嘴， 縮小汽機(jī)軸的總體長度；改變氣缸內(nèi)進(jìn)汽方式， 采用旋流進(jìn)汽，減少蒸汽湍流，

11、可以減小蒸汽節(jié)流損失；如果轉(zhuǎn)子采用單點(diǎn)支撐方 式，還可以減小軸的長度； 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)的 抗燃油可以取消；采用自吸斜齒結(jié)構(gòu)替換機(jī)組中心油泵傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)， 取消加注油的設(shè)備；采用三流環(huán)結(jié)構(gòu)替換傳統(tǒng)密封油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；主汽閥和調(diào)節(jié)閥均采用浮動(dòng)支撐方式；為了簡化調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其他調(diào)節(jié)閥門之后的導(dǎo)汽管可以取消 。根據(jù)相關(guān)報(bào)道，到目前為止在國內(nèi)投 入使用的取消調(diào)節(jié)級(jí)同時(shí)采用滑壓方式運(yùn)行的汽機(jī)當(dāng)中，不少汽 機(jī)高壓缸8年以上無開缸大修經(jīng)歷，穩(wěn)定性以及安全性均處于國 際先進(jìn)水平。5再熱蒸汽壓力損失國內(nèi)電力設(shè)計(jì)院再熱蒸汽壓力損失一般設(shè)計(jì)取值為高壓缸出 口排汽壓力的10%，而蒸汽流經(jīng)再熱器壓力損失約占一半

12、，蒸汽流經(jīng)再熱管段(冷段再熱蒸汽管壓降為2%，熱段再熱蒸汽管壓降為3%)壓力損失占一半，在以上壓力損失的假設(shè)條件下，設(shè)計(jì)再熱蒸汽管道熱段溫降為 3 C。發(fā)達(dá)國家的再熱蒸汽壓力損失設(shè)計(jì)不超 過高壓缸出口排汽壓力的 8%。再熱系統(tǒng)的壓力損失每降低1%，汽輪機(jī)的熱效率就減低 0.1%。我國外高橋二電廠的再熱系統(tǒng)總的壓力損失為7% o外高橋三電廠的再熱系統(tǒng)不僅采用了外高橋二電廠的結(jié)構(gòu)，同時(shí)還進(jìn)行了 優(yōu)化，即沒有完全采用加粗彎頭直徑的方法，而是除了某些位置因設(shè)備空間狹小仍然采用1.5倍直徑的彎頭外，其他彎頭都采用管徑大于3倍的彎管；為了減少該管道壓損，除上述措施之外，外高橋三電廠還適當(dāng)擴(kuò)大了再熱冷段直管

13、道的直徑。通過以上技術(shù)優(yōu)化，帶來的效益有：(1) 減少電廠建設(shè)投資。由于使用彎管減少了 1.5倍直徑彎頭 的數(shù)量，而彎管的價(jià)格又低于彎頭， 所以可降低工程造價(jià) 20%左右o(2) 減少蒸汽局部阻力損失 。大于3倍管徑的彎管局部阻力小于1.5倍管徑彎頭，這樣可以減少蒸汽在流經(jīng)管道時(shí)的壓力損失<優(yōu)化設(shè)計(jì)之后的汽輪機(jī)效率得到提高， 熱損失可減少18 kJWh o(3) 減少蒸汽管道振動(dòng)。蒸汽流經(jīng)1.5倍管徑彎頭時(shí)激振比較 大，而在大于3倍管徑的彎管中則流速平穩(wěn)， 產(chǎn)生的振動(dòng)能量明顯 減少，有利于系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行 。6 給水泵采用全容量自帶凝汽器汽動(dòng)技術(shù)高參數(shù)超臨界機(jī)組給水泵采用全容量自帶凝汽

14、器汽動(dòng)技術(shù)， 可獨(dú)立開啟(具備獨(dú)立功能)。該改造有2個(gè)問題需要強(qiáng)調(diào)：(1) 泵的運(yùn)行不消耗電能，從相鄰的汽輪機(jī)抽取蒸汽作為汽源 啟動(dòng)汽泵；(2) 給水泵的汽動(dòng)汽輪機(jī)有自己的凝汽設(shè)備o受制于國內(nèi)鍋爐輔機(jī)產(chǎn)品不成熟，我國已建和在建的1 000 MW 高參數(shù)超臨界機(jī)組關(guān)鍵部件和系統(tǒng)如全容量給水泵和自帶凝汽器 給水泵汽輪機(jī)都采用進(jìn)口設(shè)備，這無疑增加了機(jī)組初投資和發(fā)電 成本。國外能生產(chǎn)相關(guān)配套設(shè)備的公司主要集中在歐洲。生產(chǎn)鍋爐給水泵的有Sulzer、KSB等公司，生產(chǎn)大功率汽機(jī)的有法國的阿爾 斯通和德國的西門子?，F(xiàn)代大功率機(jī)組要求給水泵系統(tǒng)簡單，可控性好，方便操作和控制，并且具有很高的兼容性 。全容量自

15、帶凝汽器汽動(dòng)給水泵從技 術(shù)、經(jīng)濟(jì)上與半容量共用凝汽器汽動(dòng)給水泵比較，能達(dá)到大功率機(jī)組對輔機(jī)設(shè)備的要求。國外電廠給水泵主泵、前置泵、給水泵汽輪 機(jī)采用100%全容量自帶凝汽器汽動(dòng)技術(shù)之后比半容量給水泵效 率提高大約3%左右。由此可見，無論從技術(shù)還是經(jīng)濟(jì)角度來說該 技術(shù)都是值得推廣的。該技術(shù)在我國沒有大規(guī)模推廣，但是由于其有著調(diào)節(jié)簡單等優(yōu) 點(diǎn)，所以機(jī)組被迫停機(jī)次數(shù)大幅降低，工作效率和穩(wěn)定性大為提高 。 隨著國內(nèi)發(fā)電設(shè)備制造技術(shù)的成熟，600 MW超臨界和1 000 MW高參數(shù)超臨界機(jī)組安裝全容量自帶凝汽器汽動(dòng)給水泵將會(huì)成為我 國大機(jī)組設(shè)計(jì)的主流發(fā)展方向7 輔助蒸汽預(yù)加熱啟動(dòng)技術(shù)傳統(tǒng)直流鍋爐啟動(dòng)存在

16、消耗燃油量大、相關(guān)資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問題，針對這個(gè)現(xiàn)象我們引入了輔助蒸汽預(yù)加熱啟動(dòng)技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是改變了傳統(tǒng)直流鍋爐啟動(dòng)過程中的燃油點(diǎn)火方法，引入了輔助蒸汽對直流鍋爐進(jìn)行預(yù)加熱。改造后待啟動(dòng)直流鍋爐通過利用相鄰汽輪機(jī)所排放的蒸汽進(jìn) 行預(yù)加熱，到點(diǎn)火時(shí)它已經(jīng)可以達(dá)到相當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫?，從而使啟?dòng)鍋爐所需要的燃油強(qiáng)度和燃油時(shí)間大大縮短，總體耗油量因此 可以下降一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，能源消耗和啟動(dòng)成本顯著降低 。此技術(shù)還可以與穩(wěn)燃技術(shù)同時(shí)使用，使鍋爐由冷啟動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)?熱啟動(dòng)，從而大大優(yōu)化煙風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行條件，改善鍋爐的點(diǎn)火和穩(wěn)燃條件，顯著提高鍋爐啟動(dòng)的安全性 。8 加裝低溫省煤器降低能耗154妁42012 (

17、Publuhinfi Houscl All riah通過在鍋爐尾部(吸收塔前端)加裝低溫省煤器裝置，以補(bǔ)充水或凝結(jié)水作為冷卻水，這樣就可以取消脫硫系統(tǒng)的煙氣換熱器 (GGH)。低溫省煤器采用并聯(lián)或者串聯(lián)方式接入熱力系統(tǒng)，從低壓加熱器出口引出全部或者部分凝結(jié)水，凝結(jié)水在低溫省煤器中 加熱升溫后返回低壓加熱器的入口端。加裝低溫省煤器具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1) 提高機(jī)組熱效率。隨著脫硫技術(shù)的不斷進(jìn)步，低溫省煤器 技術(shù)也隨之變得更加成熟 。通過在脫硫吸收塔入口位置引入低溫省煤器加熱裝置，利用凝結(jié)水加熱吸收鍋爐尾部煙氣的熱量以降 低排煙溫度，可以使煙氣進(jìn)入脫硫塔時(shí)溫度由原來的140150 C降低到50 C左右

18、，而凝結(jié)水則被加熱到了51 C。這就有效減少了因鍋爐排煙熱損失帶來的能源浪費(fèi)，較好地提高了余熱回收效率，節(jié)約了燃煤，經(jīng)濟(jì)效益較為明顯。(2) 節(jié)水效果明顯。通過將低溫省煤器加熱裝置布置在脫硫吸收塔的上游，可以大大降低脫硫系統(tǒng)對工業(yè)冷卻水的使用量。根據(jù)百萬千瓦機(jī)組相關(guān)數(shù)據(jù)，通過加裝低溫省煤器裝置，可以使用于脫 硫冷卻系統(tǒng)的工業(yè)水消耗量平均值由原來的157.04 t Jh減少到93.2 tJh,和之前相比消耗量減少了 40.6%，每年的節(jié)水費(fèi)用相當(dāng)可 觀。同時(shí)，因使用冷卻工業(yè)水所導(dǎo)致的污水排放量和水處理費(fèi)用都將大大減少，相比于傳統(tǒng)意義上高壓機(jī)組的低壓省煤器具有更高 的經(jīng)濟(jì)效益。9煙塔合一技術(shù)采用煙

19、塔合一技術(shù)可以簡化煙氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，取消GGH，避免未凈化煙氣通過 GGH向脫硫裝置泄漏問題；降低煙氣的進(jìn)塔溫 度，減少熱損失，減小煙氣阻力；可以將鍋爐引風(fēng)機(jī)和脫硫增壓風(fēng) 機(jī)合并以節(jié)省增壓風(fēng)機(jī)， 進(jìn)而優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低發(fā)電成本；煙氣通過 冷卻塔進(jìn)行排放可以有效提高冷卻塔的冷卻效率，降低循環(huán)水泵 功耗，進(jìn)而提高電廠的熱效率 。10 高壓加熱器在我國，百萬千瓦高參數(shù)超臨界機(jī)組普遍采用臥式管板U型管雙列高壓加熱器設(shè)計(jì)。電廠通過配置高壓加熱器系統(tǒng)，可以有效提高熱效率，節(jié)省燃料，并有助于機(jī)組安全運(yùn)行 。同時(shí)，高壓加熱器 系統(tǒng)安裝調(diào)試較為簡單，可以在需要時(shí)進(jìn)行快速投入與退出。11高低壓旁路系統(tǒng)高低壓旁路系統(tǒng)是現(xiàn)代

20、熱力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，在國內(nèi)外 許多大型機(jī)組上已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。當(dāng)鍋爐和汽輪機(jī)的運(yùn)行情況不相匹配時(shí)，多余部分蒸汽可以不進(jìn)入汽輪機(jī)而經(jīng)過旁路減溫 減壓后直接引入凝汽器，從而提高機(jī)組運(yùn)行可靠性 。旁路系統(tǒng)的容量和功能配置在各國均不相同，根據(jù)對旁路系 統(tǒng)的具體需求不同，目前世界上主要有以下幾種旁路配置：在美 國，小于20%BMCR的小旁路系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，其主要作用是用于機(jī)組啟動(dòng)；歐盟各國更傾向于使用100%BMCR高低壓大旁路系統(tǒng)，在德國，這種配置更是被應(yīng)用到了大部分的高參數(shù)超臨 界大機(jī)組中。在具體使用中，應(yīng)根據(jù)汽輪機(jī)不同型號(hào)進(jìn)行選型，選取容量合適、功能符合要求的高低壓旁路系統(tǒng)。根據(jù)汽輪機(jī)發(fā)

21、電系統(tǒng)不同需求，高低壓旁路系統(tǒng)具體功用如下：(1)改善機(jī)組啟動(dòng)特性。旁路系統(tǒng)可以滿足機(jī)組在冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)各種不同方式下啟動(dòng)的要求。啟動(dòng)初期，旁路控制系統(tǒng)控制打 開旁路閥門，保證一定蒸汽流量流向旁路，加速主蒸汽和再熱蒸汽的壓力及溫度提升，進(jìn)而有效地縮短機(jī)組熱啟動(dòng)時(shí)間。旁路控制系統(tǒng)能保證鍋爐汽溫與金屬溫度盡可能匹配，建立與汽輪機(jī)相適應(yīng) 的汽溫和氣壓，降低金屬部件的熱應(yīng)力和疲憊壽命損耗，延長汽輪 機(jī)組使用壽命。(2) 使機(jī)組故障時(shí)停機(jī)不停爐。當(dāng)發(fā)生電氣故障機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)，旁路系統(tǒng)可以保證鍋爐在允許的蒸發(fā)量下運(yùn)行，多余蒸汽則被引往凝汽器，從而保證鍋爐能維持在某一穩(wěn)定負(fù)荷運(yùn)行而不必停爐；故障排除后能夠迅

22、速恢復(fù)發(fā)電，減少停機(jī)時(shí)間，保證發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。(3) 使機(jī)組帶廠用電運(yùn)行 。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，通過投入旁路系統(tǒng)，鍋爐可帶廠用電在不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷狀態(tài)維持運(yùn)行，以作為電網(wǎng)的備用電源，加快電網(wǎng)的恢復(fù)供電。電網(wǎng)可以有選擇地使少 數(shù)機(jī)組旁路系統(tǒng)具備帶廠用電功能，這樣既節(jié)約投資，又可以保證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。(4) 提升機(jī)組安全性能。配備高低壓旁路系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，高壓系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)快速開啟，泄走多余蒸汽，取代再熱器安全門發(fā)揮作用。在這里需要注意的是低壓旁路仍須配置再熱器安 全門，因?yàn)槌霈F(xiàn)真空故障時(shí)低壓旁路將被閉鎖，大量蒸汽將無法進(jìn)入凝汽器，這時(shí)高壓旁路來的蒸汽就可以通過再熱器安全門進(jìn)行釋放。12 背壓參數(shù)優(yōu)化目前在我國應(yīng)用較為廣泛的是1 000 MW高參數(shù)超臨界機(jī)組，設(shè)計(jì)參數(shù)為四缸四排汽機(jī)，雙背壓范圍為4.55.7 kPa,平均背 壓達(dá)到5.1 kPa。在國外，丹麥Skaebaek電廠400 MW 超臨界二次 中間再熱機(jī)組設(shè)計(jì)背壓為2.2kPa(海水冷卻)，凈效率可達(dá) 49% ；德國已成功研制五缸六排汽的百萬千瓦級(jí)高參數(shù)超臨界機(jī)組。受目前國內(nèi)五缸汽輪機(jī)成功應(yīng)