大型汽轮机滑压优化策略研究技术总结报告.docx

大型汽轮机滑压优化策略研究技术总结报告.docx

《大型汽轮机滑压优化策略研究技术总结报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大型汽轮机滑压优化策略研究技术总结报告.docx（58页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

大型汽轮机滑压优化策略研究技术总结报告

密级

检索号16-090318

浙江省电力试验研究院

科学技术文件

大型汽轮机滑压优化策略研究

技术总结报告

二○○九年十一月

大型汽轮机滑压优化策略研究

技术总结报告

编写者：

朱松强

审核者：

审批者：

批准者：

工作人员：

浙江省电力试验研究院：

童小忠吴文健樊印龙包劲松朱梅芳孙永平

浙江省能源集团有限公司：

朱松强董昊炯

摘要进行机组日常变负荷运行期间的汽轮机滑压优化方法开展研究工作，对改善机组低负荷阶段运行效率偏低状况具有十分重要的意义。

本研究项目以各型汽轮发电机组滑压优化和调整试验分析为基础，对机组日常变负荷运行过程中偏离最佳滑压运行方式的现象进行原因分析，得出一系列机组滑压运行方式的优化策略，帮助查找和确定机组滑压优化控制曲线。

并通过滑压修正的方法，消除各类运行参数以及机组热力系统运行状态的变化对汽轮机滑压运行调门开度的偏差影响，从而确保机组滑压优化运行的节能降耗效果。

这些研究成果在浙江省内各电厂的125、200、300、600MW等多台汽轮机组得到了成功地应用，获得了良好的经济效益。

关键词汽轮机滑压优化策略研究偏差修正应用效果分析总结

1前言

电力工业是我国国民经济的重要基础产业，燃煤火力发电企业是为社会发展和经济发展提供电力能源的企业，同时也是大量消耗一次能源和水资源的行业。

随着我国和全球经济、能源和环保形势的发展，火力发电企目前面临着一些新的发展形势和要求。

（1）节能减排是国家发展的约束性指标

国务院发布的《能源发展“十一五”规划纲要》明确提出了节能和减排两个约束性目标。

在节能方面，规划提出到2010年，中国万元GDP能耗要降低20％（即由2005年的1.22吨标准煤下降到0.98吨标准煤左右）；一次能源消费总量控制目标为27亿吨标准煤左右；年均增长4％；在减排方面，规划提出到2010年要减少排放二氧化硫840万吨、二氧化碳3.6亿吨。

国家发展和改革委员会在《节能中长期专项规划》中对火电企业提出了明确的目标：

2010年火电平均供电煤耗控制在355g/（kW·h），2020年火电平均供电煤耗控制在320g/（kW·h）。

（2）降低煤耗率是火力发电厂生存的客观需要

由于社会经济的不断发展，社会对资源需求快速增长，电煤供应也趋于紧张，煤炭价格的持续上涨直接造成了发电成本的增加，而电价联动机制受国家整体经济环境的影响而滞后。

这一切都给发电企业造成了巨大的经营压力，企业利润大幅下降甚至出现亏损。

发电企业能够开展的工作就是降低单位能耗、尽量减少发电成本。

因此，火电机组的运行节能降耗已成为企业生存的客观需要。

（3）改善火电机组低负荷运行性能是亟待解决的问题

近年来，社会电力用电结构已发生了较大的变化，电网负荷昼夜峰谷差越来越大。

而随着国家宏观调控及电源建设的快速发展，大量600、1000MW容量等级的超临界、超超临界火电发电机组开始投运，电力供需矛盾已趋缓和。

但带来的问题是，火电机组的利用小时数逐年降低，低负荷运行时间普遍增加。

一些原先设计为带基本负荷的大型汽轮发电机组也被要求深度调峰，长期处于低负荷运行工况，机组效率大大降低，厂用电率随之增加。

因此，如何提高机组在低负荷阶段的运行经济性成为一个亟待解决的问题。

从全国大机组协作组的历年统计资料来看，浙江省内大型火电机组的可靠性与经济性均居于国内同类机组前列，省内300、600MW机组的供电煤耗率普遍低于国内同类型机组的平均水平。

在下表1中，给出了2008年度浙江省内各火力发电公司（厂）的主要能耗指标完成情况。

从表中数据可以看出，2008年度浙江省纳入节能监督管理的20个火力发电公司（厂）共完成发电量1266.79亿度，创历史新高，较2007年度增加33.52亿度，增幅为2.72％；供电煤耗值完成325.03g/kW.h，较2007年度降低了1.26g/kW.h；厂用电率指标完成5.68％，较2007年度上升0.08％。

全省火力发电机组2008年的总体煤耗指标能够比2007年有所下降，主要得益于一些新建高参数、大容量机组的相继投运，以及关停小机组等共同影响。

而对于一些火电机组而言，由于机组负荷率降低导致运行效率降低以及新建脱硫系统投运后的厂用电率增加等因素影响，机组煤耗指标和厂用电率还有所上升。

目前，随着600MW以上大容量机组陆续投运的影响，各发电企业的机组平均负荷率进一步下降，低负荷运行时间随之增加，因此，开展大型汽轮发电机组低负荷运行阶段的滑压优化策略研究，确定机组运行效率较佳的滑压运行方式，对改善机组运行效率状况具有十分重要的意义。

浙江省电力试验研究院与浙江省能源集团有限公司合作，为解决大型汽轮发电机组的滑压运行方式优化问题，在各电厂的125、200、300、600MW多种类型机组进行了大量的滑压优化试验研究工作。

本研究项目以各型汽轮发电机组滑压优化和调整试验的大量数据和结果分析为基础，对机组变负荷滑压优化与汽轮机高压调门运行方式的内在关联关系开展技术研究，总结得出了一系列机组滑压运行方式的寻优策略。

表12008年度浙江省内各发电公司（厂）的主要能耗指标完成情况

单位名称

2008年/2007年

发电量

MWh

供电煤耗

g/kWh

厂用电率

%

负荷率

%

浙江发电

126679359/

123327294

325.03/

326.29

5.68/

5.60

-/-

浙江能源

81406995/

77919252

330.40/

330.86

5.99/

5.85

-/-

国电浙江北仑第一发电有限公司

7223514/

7340907

324.5/

326.2

5.42/

5.08

79.22

/80.40

北仑发电有限责任公司

11229830

/10984920

328.2/

326.9

5.52/

5.12

78.23

/76.62

嘉兴发电有限责任公司

3437886.0/

3633036.0

334.8/

336.9

4.79/

5.06

77.77/

72.46

浙江嘉华发电有限责任公司

14203028.0/

13975659.0

325.0/

325.5

4.43/

4.44

79.74/

72.66

浙能兰溪发电有限责任公司

14822291/

12923526

316.5/

319.8

5.77/

5.72

77.20/

78.28

台州发电厂

10318222.8/

9160282.6

336.8/

336.2

7.66/

7.24

66.83/

76.14

长兴发电有限责任公司

7258314.00/

7469748.00

336.0/

336.1

5.82/

5.97

74.92/

77.79

镇海发电有限责任公司

5363049.60/

5291762.4

339.0/

343.0

7.66/

7.53

79.37/

76.80

温州发电有限责任公司

10634992/

9089722.8

336.9/

337.1

6.32/

6.56

75.70/

76.65

温州特鲁莱发电有限责任公司

3492312.0/

3723084.0

335.0/

334.7

6.16/

6.18

76.41/

77.49

萧山发电厂

1588728.9/

1620707.5

360.1/

360.1

9.21/

9.30

75.07/

76.39

钱清发电有限责任公司

1512172/

1617282

360.0/

359.6

8.66/

8.41

73.49/

76.6

浙江国华浙能发电有限公司

15044870/

14171420

320.3/

323.3

5.41/

5.78

81.83/

76.12

大唐乌沙山电厂

14222170.0/

14164140.0

309.5/

314.5

4.32/

4.44

81.37/

74.88

杭州华电半山发电有限公司

5241670.3/

5929177.9

277.7/

284.8

4.15/

4.16

80.42/

80.64

浙江华能长兴电厂

1515937.7/

1602815.9

362.3/

363.6

8.24/

8.03

79.63/

78.65

舟山朗熹发电有限责任公司

1845326.8/

1903649.2

356/

356

7.61/

7.10

87.38

/92.24

镇海联合发电有限公司

347038.0

/712224.6

316.0/

305.0

4.45/

3.33

57.02/

59.74

温州燃机发电有限公司

401088.0/

727539.0

306.7/

313.0

2.51/

2.27

63.94/

64.57

金华燃机发电有限责任公司

290354.9/

712841.8

305.7/

285.9

3.75/

3.16

73.40/

74.00

浙江国华余姚燃气发电有限责任公司

178874.6/

295932.4

281.19/

269.07

6.90/

5.32

-/-

2汽轮机滑压运行控制方式的影响因素分析

汽轮发电机组在日常变负荷运行过程中，可以采取定压运行，也可以采取滑压运行。

为了提高机组运行效率，大型汽轮发电机组一般采取复合滑压运行方式，即在高负荷区采取定压运行方式，在较低负荷区转为滑压运行方式。

但一个需解决的问题是：

如何合理确定汽轮机从定压方式转为滑压运行方式的“起滑点”？

在滑压运行阶段如何确定高压调门的最佳阀位？

由此而引出了对汽轮机不同滑压运行方式进行性能试验比较和寻优策略的研究工作。

2.1汽轮机定、滑压运行控制方式特点介绍

（1）定压运行方式

采取定压运行方式的机组，主蒸汽压力保持不变，由汽轮机高压调门变化来对主汽流量进行调节，所以机组变负荷响应速度较快，但不足之处是在低负荷阶段的汽轮机调门开度过小，节流损失较大，机组效率较差。

定压运行方式可适用于节流调节汽轮机，也适用于喷嘴调节的汽轮机。

对节流调节的汽轮机而言，所有的高压调门都参与节流调节，来实现对汽轮机进汽流量、负荷的调节；对喷嘴调节的汽轮机而言，主要是通过其中一只或几个高压调门开度的调节来改变负荷。

（2）滑压运行方式

采取滑压运行的汽轮机，一般保持相对固定的高压调门开度，主要依靠锅炉产汽量的改变引起汽轮机进汽压力的变化来调节机组负荷。

在整个变负荷滑压运行阶段，汽轮机高压调门都可以保持较小的节流损失。

（3）复合滑压运行

复合滑压运行是滑压与定压相结合的一种运行方式，采用这种运行方式时，在高负荷区，保持定压运行，通过改变高压调门开度来控制机组出力；在中间负荷区，采取滑压运行，由主汽压力的改变来控制机组出力；而在低负荷区，则保持一个相对较低的主汽压力运行。

复合滑压运行方式既可保持高负荷区的较高热效率，缓解锅炉的热应力，又防止低负荷时因主汽压力下降过多而引起运行经济性能变差的情况，所以为大多数机组所广泛采用。

实际上，这也是制造厂通常推荐的汽轮机变负荷运行方式，如下图1所示，为汽轮机制造厂提供的一台超临界600MW机组的复合滑压运行控制曲线。

从图中曲线可以看出，机组在30～90％额定负荷变化范围内，采取滑压运行方式；机组在90％额定负荷以上，采取定压运行方式，主汽压力保持在额定值24.2MPa；机组在30％额定负荷以下，也采取定压运行方式，只是主汽压