汽轮机及主要辅机运行优化技术讲解(2008-12y).ppt

汽轮机及主要辅机运行优化技术 朱立彤 2009年1月 西安热工研究院有限公司 汽轮机及主要辅机的运行优化是以最优化理论为指导，依据汽轮机主辅设备实际运行情况，从运行角度入手，通过运行优化试验及综合分析，建立一整套运行优化操作程序，使汽轮机及主要辅机能在各种负荷范围内保持最佳的运行方式和最合理的参数匹配。 1. 运行优化的适用范围2. 运行优化的目的3. 运行优化的特点4. 运行优化的主要内容5. 应用业绩 目 录 1. 运行优化的适用范围 1.1 现代火力发电机组 1.2 DCS改造后的老机组 1.3 通流部分改造或辅机改造后的机组 2. 运行优化的目的 深挖设备潜力，增效节能，降低煤耗。 规范运行方式； 提高机组运行水平； 提高机组运行安全性； 提高主机运行效率； 降低辅机功耗。 3. 运行优化的特点 3.1 采用单因素轮换法，在不同负荷下汽轮机及主要辅机分别进行单独的优化试验，确定在变工况时汽轮机最佳的定、滑压运行曲线，给水泵最佳运行方式，循环水泵最佳运行方式和机组最佳运行背压以及最佳的加热器传热效果。 3.2 采用独立调整和联合调整相结合的方法，确保机组整体运行的最佳效果，既考虑提高主机的运行经济性，又兼顾辅机的节能效果，使电厂在增效节能两方面获得效益。 3.3 充分考虑机组热控系统和试验结果的匹配关系，使试验结果对机组运行指导落到实处。 4. 运行优化的主要内容 4.1 定滑压运行参数的选择 4.2 给水泵组最佳运行方式确定 4.3 最佳凝汽器背压试验 在不同负荷下，选择定压参数和不同的滑压参数进行经济性分析、比较，获得机组在全负荷范围的最佳运行方式。 选择定滑定运行方式的负荷转折点。 确定定滑定运行方式下，各负荷点的主蒸汽压力和相应的高压主汽调门开度。 4.1 定滑压运行参数的选择 在不同负荷下选择汽轮机不同的主蒸汽参数（通过改变主汽调节门的控制方式获得不同的主蒸汽压力）进行一系列对比试验，确定汽轮机相对内效率ηi和循环热效率ηt的变化对机组经济性的影响，寻找更为合理、更为经济的定、滑压运行曲线，为确定汽轮机的最佳运行方式和提高机组运行经济性提供科学依据。 4.1 定滑压运行参数的选择 典型汽轮机定滑压运行曲线 4.1 定滑压运行参数的选择 典型汽轮机滑压运行时高压缸、调节级效率与负荷关系曲线 4.1 定滑压运行参数的选择 随着主蒸汽压力由定压至滑压变化时，高压缸排汽温度会随之增高。各滑压运行工况的高压缸排汽温度相对于满负荷时变化幅度较小。 高压缸排汽金属温度也具有相应的变化趋势，滑压工况的缸体温度场与满负荷时的缸体温度场相比变化不大。 机组部件所受的热应力冲击较小，减轻了机组所受的热疲劳，降低了设备的寿命损耗，保证了机组运行的可靠性和安全性，有利于长期运行。 4.1 定滑压运行参数的选择 典型汽轮机滑压运行时高压缸排汽温度与负荷关系曲线 4.1 定滑压运行参数的选择 典型汽轮机滑压运行时高压缸排汽金属温度与负荷关系曲线 4.1 定滑压运行参数的选择 主要包括两个方面，一是通过不同负荷定滑压运行方式下的泵组效率和耗功的测量，确定给水泵组的最佳运行方式；二是根据单台给水泵余量较大的特点，在低负荷时进行单台给水泵的最大出力试验，以获得低负荷时较高的机组运行经济性。 4.2 给水泵组最佳运行方式确定 在保证机组安全运行的情况下，从机组冷端系统着手，通过定量分析影响冷端性能的主要因素，优化冷端系统运行方式，改善设备运行水平，提高机组冷端性能，降低机组煤耗。 通过不同负荷下改变凝汽器背压，测量机组的微增功率及循环水泵功耗，寻求最佳凝汽器背压。 对于叶片可以调整的循环水泵，还可以通过调整循环水泵叶片角度，测量循环水泵流量和功耗，获得循环水泵的运行优化配置。 4.3 最佳凝汽器背压试验 典型汽轮机冷端系统构成 4.3 最佳凝汽器背压试验 在汽轮机组的各项参数中，汽轮机背压（排汽压力）变化对机组出力和热耗率的影响最大，进而影响整个机组的煤耗。在主蒸汽流量、主蒸汽参数和再热蒸汽参数一定的条件下，汽轮机背压降低（真空提高），机组出力增加，热耗率降低，反之出力减少，热耗率增加。 4.3 最佳凝汽器背压试验 汽轮机背压（排汽压力）是由机组负荷、循环水温度和循环水流量决定的。 在机组负荷和循环水温度一定的条件下，汽轮机背压（排汽压力）随循环水流量的改变而变化，而循环水流量变化又直接影响到循环水泵的耗功。 4.3 最佳凝汽器背压试验 4.3 最佳凝汽器背压试验 循环水流量增加，汽轮机背压（排汽压力）降低，机组出力增加，同时循环水泵的耗功也增加。 当循环水流量增加太多时，循环水泵耗功的增加就会与机组出力的增加相抵消。因此两者之间必然存在最佳匹配，使汽轮