电厂滑压运行
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汽轮发电机组滑压运行优化分析河北省邯郸市056044摘要:一般来说,低负荷条件对发电机的热效率和经济效益有较大影响,因此为了最大限度地减少涡轮的电能消耗,在这种情况下,控制技术将切换到滑动压力模式,例如,在发电厂启动滑动压力试验,以确定主蒸汽压力,同时调整原始设计压力值以使部件符合最佳操作方法,从而提高运行成本并降低煤炭消耗。
本文主要分析汽轮发电机组滑压运行优化。
关键词:超临界火电机组;滑压运行;电厂节能;运行优化;热耗率引言当前我国大多数燃煤电厂在滑动压力下运行,以提高机组经济性的同时,国家政策鼓励和发展热电联产综合征,热-电同步能力逐年提高,一批火电机组由纯凝机组逐渐改造为抽汽供热机组,与纯冷凝器相比,机组热负荷相同时的主蒸汽流量显着高于纯冷凝器,机组在滑动压力下运行的方式;目前,滑动速度主要基于纯滑动压力、压缩压力和复合滑动压力,是一个值得关注和研究的课题:复合滑动压力作用于在高负荷区域和低负荷区域,在中等负荷区域运行时具有显着优势和实际优势的滑动速度单元。
1、滑压优化影响因素当设备的滑动压力运行时,设备的蒸汽压力相对于压力运行而下降,当设备的蒸汽压力发生变化时,系统自动调整总流量指令,改变阀门的开口,改变阀门的开口会影响阻尼损失。
因此,滑动压力机的运行,对机组经济性的影响主要有以下三个方面:1)对高压汽缸效率的影响,对于使用高压气门进行机组的负载控制,输入参数,流量是不同的,相应的高压扭矩器的开口,会引起齿轮损耗的变化,所以对高压汽缸效率的变化进行分级,主要功率是:由于初始气缸的变化和高压汽缸的流量减少造成的高压汽缸的效率降低。
2)对供给泵中小型蒸汽轮机的功耗影响是与小型蒸汽机的蒸汽消耗和主蒸汽压力有关,主蒸汽压力越低,供给泵的阻力越小,供给泵的驱动越低,小型蒸汽机的蒸汽消耗越小。
当机组的滑动压力运行时,主压力相对于指定压力运行时的蒸汽压力降低,供给泵的输出压力相应降低,导致供给泵的输出功率降低,小型蒸汽机的蒸汽消耗降低,从而降低机组的热量消耗率。
四川巴蜀江油发电厂生产技术方案审批表一、巴蜀江油发电厂2×330MW机组设备概况1. 汽轮机设备规范、技术性能1.1 设备规范1.1 .1汽轮机概况型号: T2A—330—30—2F—1044型式:亚临界、中间一次再热、单轴、三缸、二排汽、冲动、凝汽式制造厂: FRANCE ALSTOM BELFORT AND LE BOURGET转子旋转方向:自汽机向发电机看为逆时针方向额定转速: 3000 rpm1.1.2 特性参数转速调节范围: 0~3600rpm超速试验: 106~112%保安系统跳闸转速: 110%甩负荷最大瞬时升速: 107%转速不等率4.5%(3%~6%范围内连续可调)控制系统不灵敏度: 0.06%1.1.3 轴系临界转速第一临界转速(rpm)第二临界转速(rpm)高压缸转子: 2425 >4500中压缸转子: 2430 >4500低压缸转子: 1822 >4500发电机转子: 1550 43001.1.4 机组的设计参数及运行中正常允许范围1.1.5 机组负荷与加热器运行状态的关系1.1.5.1 高加停运,机组可带额定负荷,除氧器汽源仍由五段抽汽供。
1.1.5.2 #3、4低加停运,机组最大可带负荷324MW,除氧器汽源倒由冷再供,压力设定为9.5bar。
若时间超过一周,则减负荷至230MW运行。
1.1.5.3 #1、2低加停运,则#3、4低加汽侧应停运,机组最大可带负荷200MW,除氧器汽源倒由冷再供,压力设定为5bar。
1.2 设备的主要技术性能1.2.1 本汽轮机为330MW亚临界、中间一次再热、单轴、三缸、双排汽、冲动、凝汽式机组,与1004t/h亚临界、一次中间再热、燃煤强制循环汽包炉和330MW水---氢---氢发电机配套,锅炉与汽轮机热力系统采用单元制布置。
1.2.2 汽轮机本体结构1.2.2.1 本机采用高、中压汽缸分缸,通流部分对称布置。
高中压汽缸均采用双层缸,中压缸内外缸之间的夹层分为三个腔室。
300MW机组滑压运行浅析随着电力改革的不断深入,电力负荷峰谷差的日益增大,致使原来带基本负荷运行的机组不得不参与调峰甚至深度调峰,这就使得其低负荷运行时间增加。
汽轮机长期处于低负荷运行状态,影响了机组的经济性。
故研究汽轮机在变负荷时滑压运行对机组的节能降耗就具有十分重要的意义。
本文分析了滑压运行对300MW机组运行的各种影响,为300WM机组的滑压运行提供了些许参考。
标签:低负荷;滑压运行;节能引言某发电有限公司四台300MW机组为单轴、双缸、高中压合缸、亚临界、中间一次再热、双排汽式、凝汽式汽轮机组,其调峰范围在100%—40%之间。
下图是利用热力试验计算得出的机组最佳滑压运行曲线。
四台机组在调峰运行的时候,采用滑壓运行方式更能提高机组的效率。
1 滑压运行的概念300MW机组的运行方式主要有滑压运行和定压运行两种。
定压运行是指新蒸汽压力和温度保持不变,通过改变调节阀门开度控制机组负荷。
滑压运行也称变压运行,理论上的滑压运行是指所有调节阀门全开,在任何负荷下都是通过调节主汽压力来调节负荷。
实际应用的滑压运行有三种方式,一是将所有调节阀门全开方式,一般应用在滑参数启停机低负荷阶段;二是采取调节阀门不开足,保持一定开度进行滑压运行,这样会带来节流损失,应用情况较少;三是采用不是所有调节阀门全开,而是一部分调节阀门全开,一部分全关,这样在部分负荷时满足进汽量要求,也可以维持一定的主汽压力。
2 滑压运行的意义机组的滑压运行方式对提高机组运行的经济性、安全性有着十分重要的意义。
滑压运行时,主蒸汽的流量和压力与机组负荷基本上成正比变化,而主蒸汽温度不随负荷变化。
此时,随着机组负荷的降低,主蒸汽流量减少,而蒸汽比容增大,所以机组内蒸汽的体积流量基本不变,由于汽轮机调门开度及第一级通汽面积保持一定,大大减少了节流损失。
同时,汽轮机各级速比、压力、焓降以及温度变化很小,从而使各级及整机的内效率基本不变,即在不同负荷时,汽轮机均可处在内效率偏离设计条件很小的范围内运行。
滑压运行优缺点一、经济性方面优点:1、低负荷时,给水泵转速低,耗功少;2、调节门全开或部分全开,节流损失小;3、容积流量不变,喷嘴和动叶出口流速不变,调节级效率高;4、较低负荷时,蒸汽比热减少,能维持蒸汽额定温度不变。
缺点:低负荷时,主蒸汽压力低,循环热效率低。
二、安全方面优点:1、蒸汽温度变化不大,金属热应力、热变形小,允许负荷变化速度大,安全可靠性高;2、低负荷时,锅炉受热面、主蒸汽管道、汽机调节级等高压部件都在较低应力状态下工作,有利于延长机组寿命;3、较低负荷时,蒸汽比热减少,能维持蒸汽额定温度不变,末级湿度较小;4、调节系统工作稳定,机组振动小。
缺点:1、锅炉的储热能力降低,适应电网负荷变化的能力减弱;;3、压力变化容易引起管壁超温。
汽轮机的负荷调节方式有几种?各有什么优点?解答:汽轮机的负荷调节的方式有喷嘴调节、节流调节、滑压调节和复合调节四种。
喷嘴调节和节流调节是定压运行机组采用的负荷调节方式,在外负荷变化时,通过改变调节阀的开度,使进汽量变化,改变机组的功率,与外负荷的变化相适应。
采用喷嘴调节的汽轮机,在外负荷变化时,各调节阀按循序逐个开启或关闭。
由于在部分负荷下,几个调节阀中只有一个或两个调节阀未全开,因此在相同的部分负荷下,汽轮机的进汽节流损失较小,其内效率的变化也较小。
从经济性的角度,当机组负荷经常变动时,这种调节方式较为合理。
汽轮机采用节流调节,在部分负荷下,所有的调节阀均关小,进汽节流损失较大,在相同的部分负荷下,其内效率相应较低,因此这种调节方式仅适应于带基本负荷的汽轮机。
另外,采用节流调节的汽轮机没有调节级,在工况变化时,高、中压级的温度变化较小,故启动升速和低负荷时对零件加热均匀。
采用滑压调节的汽轮机,在外负荷变化时,调节阀保持全开,通过改变进汽压力,使进汽量和蒸汽的理想焓降变化,改变机组的功率,与外负荷的变化相适应。
在相同的部分负荷下,由于所有的调节阀均全开,节流损失最小。
滑压运行优缺点一、经济性方面优点:1、低负荷时,给水泵转速低,耗功少;2、调节门全开或部分全开,节流损失小;3、容积流量不变,喷嘴和动叶出口流速不变,调节级效率高;4、较低负荷时,蒸汽比热减少,能维持蒸汽额定温度不变.缺点:低负荷时,主蒸汽压力低,循环热效率低.二、安全方面优点:1、蒸汽温度变化不大,金属热应力、热变形小,允许负荷变化速度大,安全可靠性高;2、低负荷时,锅炉受热面、主蒸汽管道、汽机调节级等高压部件都在较低应力状态下工作,有利于延长机组寿命;3、较低负荷时,蒸汽比热减少,能维持蒸汽额定温度不变,末级湿度较小;4、调节系统工作稳定,机组振动小.缺点:1、锅炉的储热能力降低,适应电网负荷变化的能力减弱;;3、压力变化容易引起管壁超温.汽轮机的负荷调节方式有几种各有什么优点解答:汽轮机的负荷调节的方式有喷嘴调节、节流调节、滑压调节和复合调节四种.喷嘴调节和节流调节是定压运行机组采用的负荷调节方式,在外负荷变化时,通过改变调节阀的开度,使进汽量变化,改变机组的功率,与外负荷的变化相适应.采用喷嘴调节的汽轮机,在外负荷变化时,各调节阀按循序逐个开启或关闭.由于在部分负荷下,几个调节阀中只有一个或两个调节阀未全开,因此在相同的部分负荷下,汽轮机的进汽节流损失较小,其内效率的变化也较小.从经济性的角度,当机组负荷经常变动时,这种调节方式较为合理.汽轮机采用节流调节,在部分负荷下,所有的调节阀均关小,进汽节流损失较大,在相同的部分负荷下,其内效率相应较低,因此这种调节方式仅适应于带基本负荷的汽轮机.另外,采用节流调节的汽轮机没有调节级,在工况变化时,高、中压级的温度变化较小,故启动升速和低负荷时对零件加热均匀. 0采用滑压调节的汽轮机,在外负荷变化时,调节阀保持全开,通过改变进汽压力,使进汽量和蒸汽的理想焓降变化,改变机组的功率,与外负荷的变化相适应.在相同的部分负荷下,由于所有的调节阀均全开,节流损失最小.但在部分负荷下,由于进汽压力降低,循环效率随之降低.另外,由于锅炉调节迟缓,在部分负荷下,若所有的调节阀均全开,当负荷增加时,调节阀不能参与动态调节,机组的负荷适应性较差.只有单元机组,或可切换为单元制连接的机组,其汽轮机才能采用复合调节方式.复合调节方式是上述调节方式的组合.它有两种组合方式:其一是高负荷区采用额定参数定压运行喷嘴调节;中间负荷段采用滑压运行;低负荷区,采用低参数定压运行节流调节,即“定-滑-定”的调节方式.其二是低负荷区,采用低参数定压运行节流调节,其他负荷区采用滑压运行,即“滑-定”的调节方式.由于复合调节方式包含滑压调节方式,也只有单元机组,或可切换为单元制连接的机组,其汽轮机才能采用.对于亚临界机组,在高负荷区采用额定参数定压运行喷嘴调节,节流损失不大,循环效率没有降低,其经济性优于滑压运行方式.另外,可使部分负荷下滑压运行的主蒸汽压力相应提高,使循环效率降低较少,提高滑压运行的经济性,而且可以利用已关闭的高压调节阀参与动态调节,提高机组对外界负荷变化的适应能力.在低负荷区采用低参数定压运行节流调节,有利于锅炉稳定运行.对于超临界机组,在高负荷区等压线和等温线很陡,采用滑压调节经济性优于额定参数定压运行喷嘴调节,若不参加电网调频,在高、中负荷区采用滑压调节;在低负荷区采用低参数定压运行节流调节,即“滑-定”的复合调节方式.若参加电网调频,仍要采用“定-滑-定”的复合调节方式.。
关于定压和滑压运行那么定滑定方式该怎么解释呢定压运行和滑压运行是热力设备中常用的两种运行方式。
定压运行是指设备在运行过程中,保持一定的压力值不变;而滑压运行则是在设备运行过程中,根据工况需要来调整设备的压力值。
那么,定滑定方式又该如何解释呢?定滑定方式是指热力设备在运行中既可以按定压运行,也可以按滑压运行的一种运行方式。
也就是说,设备可以根据工况需要来灵活选择是按定压运行还是按滑压运行。
这种方式可以根据实际情况来灵活地调整设备的工况,以便达到更好的运行效果。
定滑定方式的优势在于可以根据设备的实际情况来选择最适合的运行方式。
有些工况下,定压运行可能更为适合,因为设备需要保持一定的压力值以满足工艺要求。
而在其他工况下,滑压运行可能更为适合,因为设备需要根据实际工况来调整压力值以提高运行效率。
定滑定方式还可以在运行过程中根据设备的运行情况来进行实时调整。
例如,当设备的负载发生变化时,可以根据负载情况来选择定压或滑压运行方式,以保持设备的高效稳定运行。
这种方式可以避免设备在运行过程中出现过载或低负载等不利因素,从而提高设备的运行效率和使用寿命。
另外,定滑定方式还可以根据设备的运行要求来进行运行方式的切换。
例如,在某些情况下,设备需要按照定压运行以满足工艺要求,而在其他情况下,设备需要按照滑压运行以节约能源。
通过灵活选择定压和滑压运行方式,可以使设备在不同运行要求下都能得到最佳的运行效果。
总结起来,定滑定方式是一种根据设备运行情况和实际工况选择运行方式的灵活方式。
它兼具定压和滑压运行方式的优势,能够根据实际情况来选择最适合的运行方式,从而提高设备的运行效率和使用寿命。
通过合理应用定滑定方式,可以使热力设备更加稳定、可靠地运行,实现经济效益和环境效益的双赢。
定压运行和滑压运行的原理一。
宝子,今天咱们来唠唠定压运行和滑压运行这俩超有趣的概念。
咱先从定压运行说起哈。
定压运行呢,就像是一个特别固执的小伙伴,它不管外界怎么变,自己的压力就保持不变。
你可以想象有一个装满水的密封小盒子,这个盒子上有个小阀门,不管你周围是冷是热,这个盒子里的压力就是那么个固定的值。
在发电厂里呀,定压运行的系统就一直维持着一个设定好的压力。
比如说,设定的压力是10兆帕,那它就死死地守着这个10兆帕。
这时候蒸汽的产生和流动就像是在一个有着固定规则的轨道上。
就好比火车在固定宽度的铁轨上跑一样。
为啥要这么干呢?这是因为这样比较稳定呀。
设备们都习惯了这个固定的压力环境,就像咱们人习惯了每天固定的生活节奏一样。
对于一些比较传统的、对压力稳定性要求特别高的设备和工艺环节,定压运行就像是一个可靠的老管家,稳稳地把控着局面。
二。
再来说说滑压运行哈。
滑压运行可就像是一个超级灵活的小机灵鬼。
它呀,压力不是固定的,而是随着负荷的变化而变化。
就像你在坐过山车,一会儿高一会儿低。
当负荷大的时候呢,压力就升高;负荷小的时候呢,压力就降低。
比如说发电厂里,用电高峰的时候,大家都在开空调、用电器,这时候需要的电量多,负荷大。
滑压运行的系统就会让压力升高,这样就能产生更多的蒸汽去推动汽轮机发电。
而到了半夜,大家都睡觉了,用电少了,负荷小了,压力也就跟着降下来了。
这多聪明呀,就像一个会根据周围环境调整自己状态的小动物。
滑压运行的好处可多了去了。
它能让设备在不同的负荷下都比较高效地工作。
不像定压运行,有时候负荷小了,还维持着高压力,就有点浪费能源了。
滑压运行就像是一个精打细算的小主妇,根据实际情况调整家里的开支(压力),让每一分能源都用得恰到好处。
三。
咱把定压运行和滑压运行放在一起对比一下哈。
定压运行就像是那种按部就班、规规矩矩的学霸,每天按照固定的时间表学习,不管作业多少。
而滑压运行就像是那种特别会随机应变的聪明孩子,作业多的时候就多花点时间,作业少的时候就放松一点。
滑压运行的时候要求汽轮机调速汽门保持位置不变。
当电负荷改变时,锅炉改变燃烧量,蒸汽参数改变,从而保持汽轮机调速汽门位置不变。
手动操作是这样的:减负荷时适当关小调速汽门(因为锅炉燃烧量增减对负荷对应不直观,为保证安全防止负荷波动,调速汽门全开手动操作时先适当关小调速汽门,防止负荷减过量后没有调节手段)→主蒸汽压力升高→锅炉减少燃料量→主蒸汽压力下降→调速汽门开大;逐渐保持调速汽门保持位置不变;达到减负荷的目的。
DCS时汽轮机是阀位控制模式,锅炉根据负荷指令来减少燃料量,达到减负荷的目的。
增负荷反之。
定压运行时锅炉维持蒸汽参数不变。
当负荷改变时,汽轮机改变调速汽门位置改变负荷,锅炉则相应改变燃料量维持蒸汽参数不变。
动作是这样的:减负荷手动时汽轮机关小调速汽门,锅炉跟随维持蒸汽参数。
DCS中汽轮机改变负荷指令;调速汽门关小→主蒸汽压力升高→锅炉燃烧量减少→维持主蒸汽压力不变,达到减负荷的目的。
增负荷反之。
滑压运行和定压运行的区别:
滑压运行:锅炉主调汽机跟随,锅炉通过改变主蒸汽压力改变电负荷,汽轮机维持调门位置。
定压运行:汽机主调锅炉跟随,汽轮机通过改变调门位置改变电负荷,锅炉维持主蒸汽压力。
与定压运行相比,滑压运行的效益主要表现在:
1.几乎没有节流损失,使部分负荷下汽轮机相对内效率高于定压运行方式;
2.由于滑压运行时各负荷下汽轮机相对内效率几乎不变,使得高压缸排汽温度基本不变(而定压运行负荷低时高压缸排汽温度降低),使得蒸汽在再热器中的吸热量减少,循环热效率提高;
3.由于滑压运行时各负荷下汽轮机相对内效率几乎不变,而定压运行负荷降低时相对内效率降低,从而其运行经济性高于定压运行;
4.负荷降低时,主蒸汽压力降低,使得给水泵出口压力降低,减少了给水泵的电耗或汽耗;
缺点是:
由于负荷降低时,主蒸汽压力降低,使得循环热效率降低.
因此,在某一负荷下是否应该采用滑压运行,关键是综合上述各项来考察机组的运行经济性
滑压运行的好处:
1)由于压力随负荷降低,蒸汽的比热减小,过热热减小。
所以过热蒸汽温度在较宽的负荷范围内都维持了稳定(例如:在40-100%MCR 内可维持额定);
2)由于汽轮机节流损失小,高压缸排汽温度稳定(亚临界机组,负荷从100%降低到50%MCR,高缸排汽温度只降低了60度左右,所以
再热气温也容易维持稳定;
3)由于汽轮机节流损失小,级前后的压力比与额定负荷相比,几乎不变;而机内蒸汽的容积流量也与额定负荷基本相同(由于压力降低);所以,汽机的级效率保持较高。
与定压运行相比,变压运行时,汽机的内效率提高了;
4)由于负荷变动过程中,汽机内金属的温度变化小(一般不大于78度),所以,汽机金属的热应力小,负荷变动的速度不受汽缸应力的限制;
5)机组低负荷运行时,给水的压力和流量同时降低,所以与定压相比,能耗明显降低;
缺点:
1)负荷变动时,汽包内压力和温度随着变化,汽包的应力问题比定压运行严重,成为限制机组负荷变动速度的主要因素;
2)机组负荷变动,是靠锅炉调整燃烧和给水进行的,而锅炉是热惯性大的设备,所以,负荷响应的速度慢;
3)低负荷时降低了主蒸汽压力,从而降低了机组的循环热效率;
目前,多数机组在100-90%MCR采用定压运行;90-50%MCR采用变压运行,50%以下定压运行(受到汽动给水泵最低转速的限制)
负荷多少时选择滑压运行,滑压运行压力如何选择
根据以往机组优化调整经验及华东院在同类型机组上的优化调整试验结果,210MW以上,定压运行;210MW以下,三阀全开滑压运行。
最佳运行压力函数为(MPa):
P0=1.8963* P1+1.2,其中P0为主汽压力,P1为调节级压力(指不对外供汽时的压力)
若P0≥16.7,那么P0=16.7
若P0≤9.5,那么P0=9.5
这里所讲的滑压运行和传统的滑压运行不一样,准确地说是一种复合变压运行,传统的滑压运行是调门全开或大部分开启,调门不动,由锅炉通过控制主汽压力来控制负荷,但这样就不能投CC S和AGC。
复合变压运行方式是通过寻优,找到部分负荷下最佳压力曲线,输入CCS,在负荷变动时CCS自动改变压力设定,值班人员也可通过设定偏差做局部压力调整,使汽轮机始终保持在经济工况下运行。
当然在此调整过程中,调门开度是适当变动参与调节的。