汽輪機及主要輔機運行優(yōu)化技術(shù)(2008-12)

汽輪機及主要輔機運行優(yōu)化技術(shù)朱立彤2009年1月西安熱工研究院有限公司

汽輪機及主要輔機的運行優(yōu)化是以最優(yōu)化理論為指導(dǎo)，依據(jù)汽輪機主輔設(shè)備實際運行情況，從運行角度入手，通過運行優(yōu)化試驗及綜合分析，建立一整套運行優(yōu)化操作程序，使汽輪機及主要輔機能在各種負荷范圍內(nèi)保持最佳的運行方式和最合理的參數(shù)匹配。1.運行優(yōu)化的適用范圍

2.運行優(yōu)化的目的

3.運行優(yōu)化的特點

4.運行優(yōu)化的主要內(nèi)容

5.應(yīng)用業(yè)績目錄1.運行優(yōu)化的適用范圍1.1現(xiàn)代火力發(fā)電機組

1.2DCS改造后的老機組

1.3通流部分改造或輔機改造后的機組2.運行優(yōu)化的目的深挖設(shè)備潛力，增效節(jié)能，降低煤耗。規(guī)范運行方式；提高機組運行水平；提高機組運行安全性；提高主機運行效率；降低輔機功耗。3.運行優(yōu)化的特點3.1

采用單因素輪換法，在不同負荷下汽輪機及主要輔機分別進行單獨的優(yōu)化試驗，確定在變工況時汽輪機最佳的定、滑壓運行曲線，給水泵最佳運行方式，循環(huán)水泵最佳運行方式和機組最佳運行背壓以及最佳的加熱器傳熱效果。3.2

采用獨立調(diào)整和聯(lián)合調(diào)整相結(jié)合的方法，確保機組整體運行的最佳效果，既考慮提高主機的運行經(jīng)濟性，又兼顧輔機的節(jié)能效果，使電廠在增效節(jié)能兩方面獲得效益。3.3充分考慮機組熱控系統(tǒng)和試驗結(jié)果的匹配關(guān)系，使試驗結(jié)果對機組運行指導(dǎo)落到實處。4.運行優(yōu)化的主要內(nèi)容

4.1定滑壓運行參數(shù)的選擇

4.2給水泵組最佳運行方式確定

4.3最佳凝汽器背壓試驗在不同負荷下，選擇定壓參數(shù)和不同的滑壓參數(shù)進行經(jīng)濟性分析、比較，獲得機組在全負荷范圍的最佳運行方式。選擇定滑定運行方式的負荷轉(zhuǎn)折點。確定定滑定運行方式下，各負荷點的主蒸汽壓力和相應(yīng)的高壓主汽調(diào)門開度。4.1定滑壓運行參數(shù)的選擇根據(jù)熱力循環(huán)理論，機組在低負荷下滑壓運行時，由于進汽節(jié)流損失小，漏汽損失也小，使得機組循環(huán)的相對內(nèi)效率ηi比定壓運行時有較大的提高，然而此時的主蒸汽壓力較低，循環(huán)熱效率ηt也會降低。當相對內(nèi)效率ηi的增加幅度補償了循環(huán)熱效率ηt的下降幅度，此時的滑壓參數(shù)才是比較經(jīng)濟的。4.1定滑壓運行參數(shù)的選擇在不同負荷下選擇汽輪機不同的主蒸汽參數(shù)（通過改變主汽調(diào)節(jié)門的控制方式獲得不同的主蒸汽壓力）進行一系列對比試驗，確定汽輪機相對內(nèi)效率ηi和循環(huán)熱效率ηt的變化對機組經(jīng)濟性的影響，尋找更為合理、更為經(jīng)濟的定、滑壓運行曲線，為確定汽輪機的最佳運行方式和提高機組運行經(jīng)濟性提供科學(xué)依據(jù)。4.1定滑壓運行參數(shù)的選擇典型汽輪機定滑壓運行曲線4.1定滑壓運行參數(shù)的選擇典型汽輪機滑壓運行時高壓缸、調(diào)節(jié)級效率與負荷關(guān)系曲線4.1定滑壓運行參數(shù)的選擇隨著主蒸汽壓力由定壓至滑壓變化時，高壓缸排汽溫度會隨之增高。各滑壓運行工況的高壓缸排汽溫度相對于滿負荷時變化幅度較小。高壓缸排汽金屬溫度也具有相應(yīng)的變化趨勢，滑壓工況的缸體溫度場與滿負荷時的缸體溫度場相比變化不大。機組部件所受的熱應(yīng)力沖擊較小，減輕了機組所受的熱疲勞，降低了設(shè)備的壽命損耗，保證了機組運行的可靠性和安全性，有利于長期運行。4.1定滑壓運行參數(shù)的選擇典型汽輪機滑壓運行時高壓缸排汽溫度與負荷關(guān)系曲線4.1定滑壓運行參數(shù)的選擇典型汽輪機滑壓運行時高壓缸排汽金屬溫度與負荷關(guān)系曲線4.1定滑壓運行參數(shù)的選擇主要包括兩個方面，一是通過不同負荷定滑壓運行方式下的泵組效率和耗功的測量，確定給水泵組的最佳運行方式；二是根據(jù)單臺給水泵余量較大的特點，在低負荷時進行單臺給水泵的最大出力試驗，以獲得低負荷時較高的機組運行經(jīng)濟性。4.2給水泵組最佳運行方式確定在保證機組安全運行的情況下，從機組冷端系統(tǒng)著手，通過定量分析影響冷端性能的主要因素，優(yōu)化冷端系統(tǒng)運行方式，改善設(shè)備運行水平，提高機組冷端性能，降低機組煤耗。通過不同負荷下改變凝汽器背壓，測量機組的微增功率及循環(huán)水泵功耗，尋求最佳凝汽器背壓。對于葉片可以調(diào)整的循環(huán)水泵，還可以通過調(diào)整循環(huán)水泵葉片角度，測量循環(huán)水泵流量和功耗，獲得循環(huán)水泵的運行優(yōu)化配置。4.3最佳凝汽器背壓試驗典型汽輪機冷端系統(tǒng)構(gòu)成4.3最佳凝汽器背壓試驗在汽輪機組的各項參數(shù)中，汽輪機背壓（排汽壓力）變化對機組出力和熱耗率的影