600 MW汽輪機滑壓運行優化試驗研究

劉煥武，劉廣武，劉炎

（遼寧清河發電有限責任公司，遼寧鐵嶺 112003）

遼寧清河發電有限責任公司9號機組為哈爾濱汽輪機廠有限責任公司制造的超臨界600 MW汽輪發電機組，為一次中間再熱、單軸、三缸四排汽、反動式汽輪機，型號為GLN600－24.2/566/566，設計有2個主汽門、4個高壓調門（為順序閥運行），且為定－滑－定運行方式。為了提高機組低負荷運行時的經濟性，對9號機組進行了滑壓運行優化試驗研究［1］，以確定較經濟的滑壓運行參數，從而進一步降低機組熱耗率。

試驗測定4個負荷點下多個不同主蒸汽壓力工況的機組熱耗率，通過分析比較確定各負荷下滑壓運行的最佳主蒸汽壓力參數，最終得出機組經濟調峰運行時段內的最佳滑壓曲線［2－5］。

1 主要設備規范

汽輪機主要技術規范見表1。

2 試驗概況

根據目前機組實際參與電網調峰負荷范圍和機組正常運行工況，選擇480 MW、420 MW、360 MW、300 MW 4個負荷點，進行3～4次不同主蒸汽壓力下的運行調整試驗，分析熱耗率等經濟指標，找出最佳運行壓力點。試驗階段機組單元制運行，不供熱且鍋爐停止吹灰。系統內各主、輔設備按常規方式運行。汽輪機高壓調門采用順序閥方式調節。

比較各負荷點不同主蒸汽壓力下機組的經濟性，主要是比較汽輪機修正后的熱耗率，目的是排除環境溫度和運行水平的影響，把主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度和排汽壓力修正到設計值，修正曲線由制造廠提供。

根據目前正常運行時的數據和滑壓試驗得出的最佳滑壓運行數據，參考機組性能試驗測得的鍋爐效率、廠用電數據及機組煤耗率降低情況對滑壓效

果進行估算［6－8］。

表2 480 MW滑壓試驗計算結果

表3 420 MW滑壓試驗計算結果

表4 360 MW滑壓試驗計算結果

表5 300 MW滑壓試驗計算結果

3 試驗結果

480MW工況滑壓試驗計算結果見表2。420 MW工況滑壓試驗計算結果見表3。360 MW工況滑壓試驗計算結果見表4。300 MW工況滑壓試驗計算結果見表5。

4 結果分析

根據不同負荷下的試驗結果，可知:隨著主蒸汽壓力的降低，高調門開度增加，節流損失減少，高壓缸效率提高，機組流量減少，主蒸汽壓力下降（造成循環效率下降）。每個負荷點下的熱耗率都隨主蒸汽壓力的降低而降低，當降低到一定程度后隨著主蒸汽壓力的降低反而升高。圖1以480 MW工況為例給出了機組主蒸汽壓力與熱耗率的關系曲線。

圖1 480 MW工況下主蒸汽壓力與熱耗率關系

由480 MW、420 MW、360 MW和300 MW滑壓工況試驗結果，可知:相同負荷下，機組主蒸汽壓力存在最佳經濟點，在該工況點機組熱耗率最低。各負荷最佳主蒸汽壓力點試驗結果見表6。

表6 各負荷最佳主蒸汽壓力點試驗結果

圖2 9號機組優化滑壓運行曲線

實際機組最優滑壓曲線應參考機組閥門調節特性，并綜合考慮機組參與AGC及一次調頻的要求，根據試驗結果擬合得到。圖2為根據試驗結果得出的優化滑壓曲線和相應的主蒸汽壓力控制曲線，可知:當機組功率N≥500 MW時，P0=24.2 MPa; 300 MW＜機組功率N＜500 MW時，主蒸汽壓力P0=0.050 896*N－1.248 103（MPa）。

推薦的滑壓運行方法:機組功率≥500 MW時為定壓運行;機組功率為300～500 MW時為滑壓運行。

5 滑壓優化運行效果分析

不同工況下機組各個參數的比較見表7。

表7 不同工況下機組各個參數的比較

由此可見，機組高負荷優化滑壓效果約為2 g/ kWh，低負荷僅為0.6 g/kWh左右，考慮到試驗誤差的影響，參考同類機組試驗經驗，預計機組采用優化滑壓運行方式后，機組煤耗平均降低1.3 g/kWh。

6 結論

a．根據滑壓試驗計算結果，推薦機組的滑壓運行方式:機組功率≥500 MW時為定壓運行;機組功率為300～500 MW時為滑壓運行。滑壓控制的主蒸汽壓力公式:P0=0.050 896*N－1.248 103（MPa），其中N為功率，MW。

b．根據試驗結果，預計機組采用優化滑壓運行方式后，機組煤耗平均降低1.3 g/kWh。

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