600mw超临界直接空冷汽轮机组运行优化试验研究

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1、600MW超临界直接空冷机组运行优化试验研究陈胜利作者简介：陈胜利（1964-）男，西安热工研究院有限公司研究员，主要从事为空冷汽轮机组运行优化研究。荆涛李高潮章治国穆琳吕凯（西安热工研究院有限公司，710032,西安)摘要：由于目前直接空冷电厂运行经验缺乏，机组经常处于高耗能状态。本文对某600MW超临界直接空冷机组进行试验研究，根据机组实际运行状况提出优化措施，得到了机组变工况运行方式以及在不同负荷和环境气温下的最佳风机运行频率，结果表明，供电煤耗得到明显下降，机组出力增加。关键词：直接空冷，运行优化试验，供电煤耗中图分类号：

2、TK267ExperimentalInvestigationonoperationaloptimizationof600MWsupercriticaldirectair-cooledpowerplantunitChenshengliJingtaoLigaochaoZhangzhiguoMulinLvkai（Xi’anthermalpowerresearchinstituteCo.Ltd,710032,xi’an)Abstract:Presentlymanydirectaircooledpowerplantunitshavebeen

3、oftenonahighenergy-consumptionconditionbecauseoflackofoperationalexperience.Inthispaper,usingaoperationaloptimizationtestonthe600MWsupercriticaldirectair-cooledpowerplantunit,theoptimumstrategyisputforwardonthebasisofactualoperationperformancewhichcontainstheoff-desig

4、noperationalstyleandtheoptimumair-cooledfans’frequencyonthevariableloadandsurroundingtemperature.Itisshownthatthenetcoalconsumptionhasaconsiderablereduceandtheunitoutputincreases.Keywords:directair-cooled,operationaloptimizationtest,netcoalconsumption1前言大容量直接空冷电厂由于其卓越

5、的节水特性，在我国富煤缺水地区得到了极大的发展[1]，降低空冷机组发电成本，提高机组运行经济性已成为发电企业的当务之急。目前，国内空冷机组运行中的突出问题是空冷系统运行经验缺乏，在变工况下，机组运行指标偏离设计值较多，严重影响了机组出力和厂用电，由此造成的煤耗损失多达1～4g/(kW·h)[2]。因此，对大容量空冷电厂运行优化的研究，降低机组供电煤耗，节能减排，具有重要的意义。在实际运行中，由于汽机本体及回热系统、冷端系统偏离设计值，需要以试验来确定实际运行的最优参数。对于某负荷，随着主汽压力降低，进汽调门开度增大，节流损失减小，

6、高压缸效率提高，然而循环效率降低，因此存在着某主汽压力，使得机组热经济性最佳。所以汽机优化往往归结到一定负荷下，主汽压力或者阀位的确定[3]。直接空冷系统使用机械通风的方式利用空气对机组排汽降温冷凝，完成热力循环，空冷凝汽器背压为环境温度、风机频率、机组负荷的函数，即p=f(Ta,f,Pn),若保持环境温度和负荷不变，增加风机频率则背压下降，机组做功增加，同时厂用电提高，那么对于某温度及负荷，存在最佳的风机功率（即频率)，在量值上为机组功率的增量与空冷风机耗功增量之差最大时的风机功率。2机组概况河北龙山电厂有限公司1号600MW亚

7、临界汽轮机组，为北京北重汽轮电机有限公司与阿尔斯通发电有限公司联合设计制造的亚临界、一次中间再热四缸四排汽、直接空冷凝汽式汽轮机，型号ZK600-16.7/538/538。给水回热系统由3台高压加热器，3台低压加热器和1台除氧器组成。空冷凝汽器翅片管为SPX公司设计制造的单排管束，总面积为1501520m2,顺流逆流单元比K:D为5:2，空冷岛配置56台轴流风机[4]。3优化计算结果3.1汽机优化结果在运行参数优化试验中，以顺序阀运行方式进行试验，为了确定不同主汽压力对机组运行经济性的影响，运行参数优化计算时，不对主汽压力进行修正

8、，只修正主汽温度、再热温度、再热压损和汽轮机背压，然后比较不同主汽压力下机组运行经济性能。根据试验结果，在510MW及以上负荷时，以额定主汽压力运行，机组经济性较高；510MW以下负荷时，为了减小阀门节流损失，主汽阀尽量开大，补汽阀关闭，机组运行经