第三章单元机组调峰运行及寿命管理..doc

第三章 单元机组调峰运行及寿命管理 §3.1 单元机组调峰运行 一、电网负荷分析 电网负荷曲线 机组按年负荷率和年运行小时数可分为两类：承担基本负荷机组；调峰负荷机组。 1.基本负荷机组 承担最低负荷线以下的部分，机组年运行小时数超过7000h，年负荷率90％以上。 要求满负荷长期高效率满负荷稳定运行。如大型核电、火电、水电机组。 2.调峰负荷机组 承担最低至最高负荷线之间（即峰谷差）部分，分两类： 尖峰负荷机组：承担平均负荷线至最高负荷线的部分。年运行小时数不超过2000h，年负荷率低。机组应能随时迅速启停。通常为中小型火电、水电、燃气轮机、柴油机机组。 中间负荷机组：承担最低负荷线至平均负荷线的部分。机组年负荷率40％～50%，年运行小时数约为2000～4000h。应能在夜间长时间稳定运行而效率下降不多，或按两班制运行。通常为大容量火电、水电机组。 二、火电机组调峰性能要求 ⑴良好的启停灵活性。夜间低谷负荷时，机组能及时停机或带低负荷稳定运行，次日早晨迅速再启动并按电网要求变负荷运行。因此，机组应有良好的协调控制系统，热态启动时间短，启停热损失和寿命损耗小。 ⑵良好的低负荷运行性能。最低连续稳定运行负荷：燃煤机组≤40%MCR；燃油机组≤25%MCR。 ⑶快速的负荷变化能力。机组负荷变化率应大于5%MCR。 ⑷较高的热经济性。 三、调峰机组的运行方式 两班制启停方式 两班制低速热备用方式 两班制调相运行方式 变压运行方式 1.两班制启停方式 白天运行，夜间停机8h以内，清晨高峰负荷时再重新启动并网。 优点：调峰幅度大，低谷负荷时间长时经济性好。 缺点：交变热应力大，故障可能性大。 2.两班制低速热备用方式 电网低谷负荷时解列后，用蒸汽驱动汽轮发电机组低速旋转，处于热备用状态。 优点：启动时金属温度高（相当于极热态），负荷适应性好，操作简单。 缺点：消耗低压蒸汽，需维持低速运转时的转速稳定。 3.两班制调相运行方式 又称为电动机方式。指调峰时停炉、停机，但发电机不解列，以电动机方式带动汽轮机以额定转速转动。此时，发电机从电网中吸收电能，用以克服汽轮机的机械摩擦损失，同时向电网补偿无功功率。 优点：在向正常带负荷运行方式过渡时，机组无需并网；金属温度变化小，启动时金属温度高（相当于极热态），负荷适应性好，操作简单。 缺点：高速旋转下产生的鼓风摩擦损失产生的热量可能导致汽轮机过热，需对汽轮机通流部分进行冷却。 4.变压运行方式 变压运行：在不同工况下，汽轮机维持主汽门全开，调速汽门全开或固定在某一适当开度，蒸汽压力随负荷变化而变化，主蒸汽和再热蒸汽温度保持不变。 定压运行：汽轮机自动主汽门前的蒸汽压力保持不变，在不同工况时，依靠改变调门开启个数及调门开度来调整机组输出功率，以适应负荷变化的需要。 优点：变压运行时只有很小的节流，汽轮机的进汽压力是调整机组出力的一个组成部分。是近年来大容量承担基本负荷机组参与调峰的主要运行方式。 缺点：锅炉最低负荷和负荷变化率限制调峰能力。 四、单元机组变压运行方式 1.变压运行的分类与选择 变压运行也称为滑压运行。 有纯变压、节流变压和复合变压运行三种方式。 ⑴纯变压运行 在整个负荷变化范围内，汽轮机所有调门均全开，完全利用锅炉调压力来改变机组输出功率。负荷的增减完全依靠锅炉增减燃烧来适应。 该方式从加热均匀和热应力角度来看是有利的，但由于锅炉存在较大的时滞，无法满足电网负荷变化的要求，故调节时滞大。 从提高机组的负荷适应性以维持对电网频率控制的角度出发，汽轮机应在额定负荷附近做必要的定压运行，即有一定的调节阀的节流。 ⑵节流变压运行 正常情况下，调门不全开，对主蒸汽保持5％～15％节流。 负荷降低时变压运行，负荷突升时可立即全开调门，利用锅炉蓄热快速适应负荷要求。 负荷适应性优于纯变压方式，但节流造成损失大。 ⑶复合变压运行 复合变压运行常用于有若干个调节汽阀，能部分进汽的汽轮机上。 可分为三种： 低负荷变压运行（滑-定）； 高负荷变压运行（定-滑）； 高负荷和极低负荷定压运行，中间负荷滑压运行（定-滑-定）。 定-滑-定复合变压运行是指：汽轮机满负荷时保持定压运行，初始的减负荷是在定压下通过依次关闭一两个调节汽阀来实现； 再继续降负荷时，在第一个或两个汽阀关闭的情况下，保持其余调节汽阀全开，同时降低汽轮机的进汽压力； 极低负荷下继续关小剩下的调门，在较低压力下作定压运行。 在该方式既有定压运行的快速负荷响应能力，又具有变压运行在较低负荷下的优点。 变压运行方式举例（永昌）： 机组允许“定压”“定－滑－定” 定－滑－定方式 ： 90％以上额定负荷，定压（17.5Mpa）运行，即保持主汽参数为额定参数，