机组汽轮机阀序优化及流量曲线整定研究与探讨.doc

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1、1、2号机组汽轮机阀序优化及流量曲线整定【摘要】电力有限公司2x600MW机组通过改变汽轮机阀门开启顺序,优化阀门流量曲线,以实现节能效果。同时,改善机组对AGC和一次调频的相应能力。【关键词】阀序、阀门流最曲线1概述电力有限公司2X600MW汽轮发电机组是东方汽轮机厂生产的N600-16.7/538/538型亚临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压凝汽式汽轮机,设有二个高压自动主汽门和四个高压调节汽门,布置在机头前的运转层下方。汽轮机具有八级非调整抽汽,一、二、三级抽汽供三台高压加热器,四级抽汽供除氧器,给水泵驱动汽轮机和辅助蒸汽系统。五、六、七、八级抽汽分别向5、

2、6、7、8号低压加热器供汽,给水泵汽轮机带自动汽源切换装置,机组启动和低负荷时由再热冷段蒸汽供汽,调试汽源为辅助蒸汽母管提供。给水系统设置两台50%BMCR容暈的汽动给水泵和一台30%BMCR容量的电动调速给水泵,给水系统三台高压加热器水侧设给水大旁路,设置可快速切换的阀门。汽轮发电机组主要性能指标如下:型号:N600-16.7/538/538-1额定功率:600MW最大功率:669.233MW额定主汽压力:16.67MPa额定主汽温度:538°C再热蒸汽压力:3.301MPa再热蒸汽温度:538°C排汽压力:5.8kPa额定转速:3000r/min回热级数:8级给水温度:

3、273.8°C保证热耗:7803kJ/(kW.h)汽耗率:2.965kg/(kW.h)汽轮机的配汽为喷嘴配汽和节流配汽的复合变压运行方式,汽轮机旋转方向为逆时针方向(从机头往发电机方向),高压调节阀布置如图1。开启方式为CV4->CV1->CV3->CV2o其中CV1和CV4分别对应57个喷嘴,CV2和CV3对应35个喷嘴。图1高压调门布置位置2阀门运行方式和特性曲线整定原因汽轮机在一次调频、AGC方式下,由于调门曲线参数在特定区间设置不合理,且重證度大,导致调门摆动大,有时产生大幅震荡,不仅为电网输送的电能品质不理想,而且影响了汽机运行的经济性。另外,为提高节约能源,减少

4、汽机热损失,提高机组效率,要对汽机阀门开启顺序和配汽方式进行修改。基于以上因素,需要对阀门进行特性试验,重新整定阀门特性曲线。表1原阀序方式下阀门流量特性函数流量指令VI开度V2开度V3开度V4开度0_5-5-5_517.6~5-5-5_519-2.06-3.43-1.82-3.43200000212.063.431.823.43224.757.454.237.45249.148.518.168.51279.599.058.519.093010.5910.439.3210.433612.6213.110.9413.14616.2217.4113.7317.625621.79

5、14.9818.2524.986426.3713.0521.8330.777231.2411.10626.136.977634.1610.1328.6240.398037.929.16231.79458240.478.67633.9547.968443.88.1936.7251.97864&84012.7340.863.068755.21505046.6968.59758861.59&0552.5874.149287.19666666720.6976.291009410027.018&14510396102.99933.3310010397102.99936.54101.2

6、510398102.99942.86102.5103100102.99964.52105103图2原阀序方式下阀门流量特性曲线3阀门开启顺序方式选取如今汽轮机组为了提高效率,降低热耗,通常采用了两个高调门全开,另外两个高调门随负荷需求顺序开启。对于全开的两个高调门有两种形式:相邻高调门全开和对称高调门全开。现根据•我公司汽轮机喷嘴数暈和布局(如第2节内容和图1所述),以及降低轴瓦温度因素的考虑,我们注重分析CV4+CV2和CV3+CV2两种全开方式对汽轮机调速级叶片组受力的影响。3.1喷嘴配汽方式对调速级叶片组作用力情况分析高调门开度不同,通过喷嘴的配汽也不均匀,因而调速级

7、叶片组及轴系受力也不均衡。机组的容量越大,不同配汽方式对调速级叶片组及轴系影响也越大。我公司600MW汽轮机新生蒸汽通过喷嘴作用在调速级叶片上,产生径向切向力,即叶片周向力F,驱动汽轮机旋转。调速级叶片通过每个喷嘴组产生周向力的合力Fi如下图2所示:(阴影部分为叶片组经过的喷嘴区域)H3叶妝力酬羅19作用力Fi=ki-Ni/oR其中:Fi为通过喷嘴组叶片周向力的合力;Ni为通过喷嘴组叶片轮周功率;ki为分布系数;3为叶片旋转角速度;R为叶片圆周半径;周向力的合力可以分解为水平方向分力Fix和垂直方向分力Fiy,因此

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