负荷对汽轮机高压调节阀的动作控制影响分析

负荷对汽轮机高压调节阀的动作控制影响分析

(1.国电浙江北仑第一发电有限公司浙江宁波315800;

2.重庆市永川区兴龙湖小学重庆永川402160;

3.重庆有线电视网络股份有限公司重庆401120;

4.国电内蒙古东胜热电有限公司鄂尔多斯017000)

摘要:分析亚临界机组高压缸进汽工作原理,揭示高压调节阀门开启数量、开度、顺序、主汽流量和负荷之间的对应关系,控制高调阀动作,以提高机组AGC响应能力。结果表明,单阀控制模式采用全周进汽方式,四个高压调节阀均匀一起动作,加热均匀,适用于冷态开机和低负荷变参数运行工况,负荷调节的快速性较好。顺序阀控制模式采用部分进汽方式,节流损失较小,经济性较好,适用于大部分的正常运行工况。DEH接收来自电网调度的AGC负荷指令,根据高调阀流量和负荷特性曲线,控制高调阀开度,达到目标负荷。

关键词:燃煤火力发电;高压调节阀;顺序阀控制模式;喷嘴配汽;AGC响应

1.引言

燃煤火力发电汽轮机的配汽方式通常包括节流配汽和喷嘴配汽[1-4]。节流配汽对应全周进汽调节模式,结构简单,只需控制阀门开度,但低负荷下节流损失较大。喷嘴调节为部分进汽模式,需控制阀门开启数量、开启顺序和阀门开度,控制复杂,在大部分负荷下经济性较好[1-4]。

本文拟分析亚临界燃煤火力发电机组在喷嘴调节、部分进汽和顺序阀控制模式下,负荷对高压调节阀动作的影响规律,揭示高压调节阀随负荷的开启数量、开度和顺序逻辑。本文的分析有助于了解在顺序阀控制模式下,高压调节阀随负荷的动作规律,通过合理动作高压调节阀,提高机组运行安全性、快速性和经济性。

2.高压缸进汽结构和工作原理

以某电厂330MW亚临界、一次再热和直接空冷的燃煤火力发电机组为例,进行分析。每台机组配两个高压主汽门(TV)、四个高压调门(GV)、两个中压主汽门(RSV)和两个中压调门(IV)。

图1示出过热蒸汽其中一路经过TV1后,分别经GV1、GV4进入高压缸;另一路则经过TV2后,分别流过GV2、GV3进入高压缸。高压主汽门TV1和TV2在正常情况下全开,在单阀控制模式下,高压调门GV1、GV2、GV3和GV4同时均匀动作。在顺序阀控制模式下,高压调门GV1和GV2同时均匀动作;当GV1和GV2全开时,再顺序开启调门GV3、GV4。

汽轮机运行过程中,采用单阀和顺序阀两种高压调节阀控制模式。单阀控制模式采用全周进汽方式,四个高压调节阀均匀一起动作,加热均匀,适用于冷态开机和低负荷变参数运行工况,负荷调节的快速性较好。顺序阀控制模式采用部分进汽方式,节流损失较小,经济性较好,适用于大部分的正常运行工况。

3.负荷对高压调节阀动作影响

在顺序阀控制模式下,负荷指令P(单位MW)不同时,由负荷计算出流量指令Q(单位%):

图1高压缸进汽原理图

Q=0.289P(1)

式中,100/346=0.289%/MW为负荷每增加1MW时,流量指令增加值。346MW为高压调节阀GV1、GV2、GV3和GV4全开时汽轮机的最大负荷值。

同理,也可以由流量指令Q(单位%)计算出对应的负荷P(单位MW):

P=3.46Q(2)

式中,346/100=3.46MW/%为流量指令每增加1%时负荷指令的增加值。

例如,当高调阀的阀位开度指令为25.25%时,表1示出流量指令为47.63%,由式(2)计算得到负荷指令为164.8MW。同理,负荷给定值为164.8MW时,由式(1)计算得到流量指令为47.63%,由表1查出对应的阀门开度为25.25%。

锅炉稳定燃烧后,运行控制方式可由DEH(汽轮机数字电液控制系统)转为CCS(协调控制)。CCS为“炉跟机”方式,汽轮机调节负荷,锅炉调节压力。DEH接收来自电网调度的AGC负荷指令,根据表1和图2所示的高调阀流量和负荷特性曲线,控制高调阀开度,达到目标负荷。

4.结论

分析亚临界燃煤火力发电机组在喷嘴调节、部分进汽和顺序阀控制模式下,负荷对高压调节阀开启数量、开度和顺序逻辑的影响规律。结果表明:

(1)单阀控制模式采用全周进汽方式,四个高压调节阀均匀一起动作,加热均匀,适用于冷态开机和低负荷变参数运行工况,负荷调节的快速性较好。顺序阀控制模式采用部分进汽方式,节流损失较小,经济性较好,适用于大部分的正常运行工况。

(2)当负荷率61.2%时,GV3开启。当负荷率69.5%时,GV1和GV2全开。当负荷率90.2%时,GV4开启。当负荷率94.4%时,GV3全开。当负荷率100%时,GV4开度为18%。当GV1、GV2、GV3和GV4全部开启时,负荷达最大值346MW。

(3)协调控制CCS模式下,汽轮机调节负荷,锅炉调节压力。DEH接收来自电网调度的AGC负荷指令,根据高调阀流量和负荷特性曲线,控制高调阀开度,达到目标负荷。

参考文献:

[1]张法科.660MW超临界汽轮机组高压调节阀故障分析与处理[J].内蒙古电力技术,2012,30(2):119-122.

[2]项连清,陈黎勇,李文,叶华浩,赵思嘉,赵俊杰.1000MW超超临界汽轮机整体效率与内效率实时计算模型[J].汽轮机技术,2017,59(2):97-100,155.

[3]赵俊杰,田景奇,侯奇,罗军旗,孙奇辉,包海斌.上海汽轮机厂1000MW汽轮机启动时的各项准则分析[J].热力透平,2014,43(3):167-171.

[4]王锋,钟尚文,林艺展.顺序阀控制在600MW超临界汽轮机中的应用[J].发电设备,2016,30(4):282-284.

标签:;  ;  ;  

负荷对汽轮机高压调节阀的动作控制影响分析
下载Doc文档

猜你喜欢