600MW亚临界空冷机组汽轮机高调门摆动问题的分析及解决方案(2)

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)通辽霍林河坑口发电有限责任公司 作者:吕雪霞

2、实际运行效果验证试验

2.1、高调门摆动问题解决的试验验证

  新设计的顺序阀高调门进汽规律,在机组DEH中通过阀门管理函数的修改来实现,已投入到实际运行中,对新设计的规律进行实际运行效果的验证工作,实验过程如下图6~图8所示。

验证试验中的高调门趋势图

图6 验证试验中的高调门趋势图

  从图6~图8所示的实验过程中可以看出,优化后当机组在顺序阀方式下运行时,汽轮机的综合阀位(85%左右)处于高调门的第三个阀与第四阀重叠区域附近时,不存在高调门的大幅摆动问题;如图6所示,高调门GV4最大摆动幅度仅为±1%左右。并且,调门的摆动还会对主汽压的摆动以及负荷的摆动的影响也较小,机组基本处于的安全稳定运行状态;如图7和图8所示,对主汽压基本无扰动了,而对负荷的扰动也较大,最大负荷扰动仅为±1MW左右。因此,通过对机组的运行优化,达到了解决阀门摆动的问题。

验证试验中的主汽压趋势图

图7 验证试验中的主汽压趋势图

验证试验中的机组负荷趋势图

图8 验证试验中的机组负荷趋势图

2.2、高调门配汽优化的其他效果

  同时,两台600MW机组的现场试验还发现,汽轮机上下缸体的膨胀偏差也比原来要小,这对改善机组的经济性有很大的帮助。因为,上下缸温差大不仅可能会直接导致汽缸漏汽,还可能引起汽缸变形,动静碰磨,汽封磨损。由于汽缸变形,启、动、静碰磨等原因,很容易造成汽封磨损,汽轮机径向间隙增大等一系列影响机组安全与经济性的问题。此外,由于经过细致的阀门流量特性辨识,机组高调门的顺序阀规律与其实际特性吻合较好,高调门流量特性曲线的线性度得到了很大的改善,如图9和图10所示,因此,这也就意味着极大地改善了机组的调节性能,如一次调频性能和AGC跟踪性能。

原高调门综合流量特性曲线的线性度

图9 原高调门综合流量特性曲线的线性度

优化后的高调门综合流量特性曲线的线性度

图10 优化后的高调门综合流量特性曲线的线性度

3、结论

  本文通过对两台600MW机组实施配汽优化,从软件优化的角度来降低高调门在重叠区域由于一次调频动作造成的高频摆动问题,改善机组的安全稳定运行性能。目前,国内参与调峰和一次调频的汽轮机组,不少在全程调频和顺序阀方式时都出现过高调门的大幅摆动,一些电厂基本都从硬件的角度来采取避免措施,很少从软件的角度来进行运行优化的,至于从高调门的整体流量特性的角度出发来进行配汽规律的优化从而解决一次调频引发的高调门摆动问题更是不多。配汽优化不仅可大大降低阀门摆动的幅度,提高汽轮机组的安全稳定性,还能在总体上保证一次调频的幅度和精度,满足电网要求。因此,希望此文能起到抛砖引玉的作用,以此共同研讨出更好措施,消除一次调频功能给机组带来的安全隐患。这对于600MW级别的各种类型机组,无论是亚临界还是超临界以及超超临界机组,在机组参与电网的调峰和调频任务而投运顺序阀运行方式时,都可以借鉴以上的优化策略。

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