[發明專利]一種利用凝結水系統提升汽輪機組負荷響應速度的方法

有效

• 申請號: 202110387369.2
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113153464B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 張佳佳;張才穩;董霖;張志勇;陳真;盧杰
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: F01K7/34
• 分類號: F01K7/34;F01K7/38;F01D21/00
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本發明公開了一種利用凝結水系統提升汽輪機組負荷響應速度的方法，主要針對汽輪機組滑壓運行時，機組負荷無法快速響應的問題及調節閥門開度不夠大的情況，通過對機組系統及運行方式的改造，提出的能夠更加快速響應負荷需求且更節能的控制方式。此方法增加了負荷變化的幅度和響應時間，由此，可以增大主汽調節閥的開度，減少節流損失，提高了機組的經濟性。

技術領域

本發明涉及汽輪機組負荷快速響應的調節方法，具體涉及一種利用凝結水系統提升汽輪機組負荷響應速度的方法。

背景技術

對于大多數單元機組，其運行方式可以分為兩種，分別是定壓運行方式和滑壓運行方式。

定壓運行方式下，單元機組負荷會維持其主汽壓力和主汽溫度值在額定值下，且可在任何工況下穩定，單元機組的輸出功率則由汽輪機調節閥門控制。而滑壓運行方式下需要將汽輪機的調節閥門全部打開，保持主蒸汽溫度穩定情況下調節主蒸汽壓力達到控制單元機組輸出功率的目的。

在進行單元機組的控制時，常采用滑壓方式運行。當單元機組運行在滑壓控制方式下時，需要主汽閥以及調節閥保持最大開度。當給定的負荷信號發生變化時，通過對燃料量、給水量以及送風量調節汽輪機的進汽壓力，當主汽溫達到額定值的情況下，需要調節蒸汽機蒸汽的能量進而使汽輪機發電機組的輸出功率滿足給定的負荷要求。當前狀態下，為了保持機組的負荷調節裕量，主汽調節閥一般控制在一定范圍內，不會完全打開或開的較大，這將導致汽輪機難以在理想的滑壓曲線上運行，這將限制機組節能降耗的潛力。

發明內容

本發明主要針對汽輪機組滑壓運行時，機組負荷無法快速響應的問題及調節閥門開度不夠大的情況，通過對機組系統及運行方式的改造，提出一種能夠更加快速響應負荷需求且更節能的控制方式。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種利用凝結水系統提升汽輪機組負荷響應速度的方法，其特征是，步驟如下：

1、在凝結水系統中的各段抽汽管道上，增加調節閥，以滿足靈活調節抽汽量的需要。

2、在機組常用負荷區間范圍內選取若干個負荷點，如150MW、180MW、210MW、240MW、270MW、300MW。

3、在某一負荷點上，在其他條件不變的情況下，全關該處抽汽調節閥，記錄機組負荷變化情況及其變化時間，完成后，全開該處抽汽調節閥，恢復正常，獲得相關數據ΔN_p＝f(N，t_p，τ)，式中：ΔN_p為負荷變化量，N為該處試驗負荷點負荷，如150MW，t_p為該處抽汽調節閥的關閉時間，τ為負荷變化時間，即從發生擾動到負荷穩定需要的時間。

4、對其余凝結水系統調節閥重復開展步驟3中的操作，記錄相關數據ΔN₁、ΔN₂……，并獲得由此獲得的某一負荷下各段抽汽調節負荷的最大值，由此獲得在此負荷點上凝結水系統調節獲得的最大負荷、最小負荷調節量。最大負荷調節量為幾段抽汽調節閥全關時的負荷變化，可近似估算為各段抽汽調節閥單獨動作產生的負荷變化量之和，即ΔN_max＝ΔN₁+ΔN₂+ΔN₃+…；最小負荷調節量為某一段抽汽調節閥動作時獲得的最小負荷變化量，即ΔN_min＝min(ΔN₁+ΔN₂+ΔN₃+…)。上述公式中，試驗負荷為定值，如150MW。

5、按照上述3、4步驟，在其余各負荷點上重復相應試驗工作，獲得相應的數據，如ΔN₄、ΔN₃、ΔN₂、ΔN₁及ΔN_max、ΔN_min等。此時，各式中試驗負荷為其余選取的負荷點，如180MW、210MW、240MW、270MW、300MW。