凝水节流快速响应负荷实践

【摘 要】本文通过分析玉环电厂的汽轮机应用及凝水节流原理，提出了凝水节流的实施策略，以期进一步提升汽轮机运行效率，满足电厂发展需求。

【关键词】汽轮机 凝水节流 负荷实践

为了满足电网调频的要求，火电机组负荷调节主要采用炉跟机的控制方式，即汽轮机通过开关高调门改变蒸汽流量来快速调节发电机功率，及时响应电网一次调频及AGC变负荷指令，锅炉通过燃烧调整来维持机前压力。由于汽轮机高压调门需要全过程参与调节，导致高压调门运行中处于节流状态，不可避免的存在节流损失。

一、玉环电厂汽轮机概述

玉环电厂汽轮机是上海汽轮机厂引进德国西门子技术设计生产的凝汽式汽轮机，通过2个高压调门和1个补汽阀来调节进入汽轮机的蒸汽流量，由于该型汽轮机存在补汽阀开启后机组振动大的普遍问题，负荷调节只能通过高压调门节流来实现，必然存在调门节流损失。通过简单的技术改造及逻辑优化，玉环电厂实现了利用凝结水节流调频。其技术原理如下：通过修改机组滑压曲线参数，降压运行，使机组正常运行时汽轮机高压调门处于全开状态，减少调门节流损失；当机组需要调整负荷出力时，通过短时间改变流过低加的凝结水流量来改变低加换热量，从而改变汽轮机低压抽汽量，最终改变汽轮机的发电功率，在短时间内快速调节负荷。同时，调整锅炉燃烧状况，实现全过程调门全开下的调频功能。既提高机组经济性又不影响机组调频性能，达到节能目的。

二、凝水节流原理

通过玉环电厂3号机组凝结水节流调频试验，凝结水量可调幅度在800t/h以上；节流调频响应时间约15秒，而浙江省考核指标为20秒，满足一次调频考核要求；调频响应速率约10MW/min，正好符合AGC考核速率要求；凝结水调频可持续的有效时间为3分钟，大于锅炉燃烧响应滞后时间2.5分钟，不影响AGC性能。从以上数据证明：玉环电厂3号机组实施“全开高调门、凝结水节流调频”是可行的。

三、凝水节流的实施

玉环电厂凝结水采用变频调节，高负荷时节流直接采用降低凝泵变频器转速瞬间降低凝结水流量，以减少流过低加的冷却水量，低负荷时为防止凝结水压力降低影响凝结水用户用水，在低加管路上设置了一个旁路，在需要调频时开启，保证凝结水压力正常。凝结水节流动作启动条件（与）：1、负荷指令与实际负荷偏差>12MW；2、汽机调门开度>65%。

凝结水节流动作后对负荷的影响是一个持续的过程，本次调节过程开始动作到负荷上升到最大时间为50S，凝结水流量下降400t/h ，除氧器水位下降80mm，负荷上升10MW，系统调节到稳定状态用时3分30秒，即每次凝结水节流调频动作后，必须间隔一段时间，待系统稳定后再进行下一次调节。

经过实践总结：1、凝水节流每400t/h可以调节负荷1%；2、凝结水节流调节负荷速率10MW/min；3、短时减少凝结水量对除氧器的水位影响不大；4、凝汽器水位波动689～730mm、#5低加水位689～730mm、#6低加水位481～520mm均在正常范围；5、凝结水节流频繁动作使凝泵的运行工况恶化，需经过一段时间观察影响；6、凝结水节流后负荷上升并不是可持续的，需要优化机炉协调指令，否则在凝结水节流动作时机组协调指令会反向调节，抵消动作效果。

四、结束语

凝水节流快速响应负荷实践，不仅能够满足电网负荷需求，同时还能够提升机组运行效率及经济性，降低了运行消耗，在未来的发展过程中，应进一步加强机组的协调控制与完善，分析凝水节流快速响应负荷实践

参考文献：

[1]邢红涛，董新慧，高志存，韩波，张怡，王建.电力系统一次调频理论及其在某300MW机组的试验研究[J]. 河北电力技术. 2011（01）

[2]张秋生，梁华，胡晓花.基于区域并网的AGC和一次调频控制回路的改进[J]. 热力发电. 2010（07）

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