汽机本体及汽机设备系统节能措施之调门优化技术解析
汽轮机本体及汽轮机设备系统节能措施（二）门调节优化技术
适用范围：该技术可广泛应用于亚临界300MW至600MW、超（超）临界350MW至不同类型机组。
技术原理及特点：
优化机组运行方式是提高机组部分负荷运行经济效益的主要方法。但汽轮机本体及其系统的运行优化尚未取得重大突破。目前优化主要是通过寻找最佳恒滑压曲线来进行（即采用热耗率测试方法，在不同负荷点，通过测试不同主蒸汽压力的汽轮机的热耗率，确定具有最低热耗率和最低主蒸汽压力）。虽然固定滑移压力优化作业在我国已经开展了很长时间，但由于各种条件的限制，这项工作的效果并不明显，工作量巨大。
在定滑压运行模式下，主蒸汽压力的变化主要通过调节高压蒸汽分配机构来实现。高压调节阀的不同配置对主蒸汽的节流效果不同，也会影响调节水平。效率，进而影响整个装置的经济性。此外，主蒸汽压力的变化也会对循环效率和给水泵功耗产生影响。因此，采用定滑压运行来提高机组部分负荷下的经济性需要综合考虑上述因素。影响。
可见，恒滑压运行方式的实现也主要依赖于配汽机构的调整，而配汽机构本身特性的变化是导致机组表现出不同的主要因素之一。不同主蒸汽压力下的经济性。此外，目前多数电厂对机组调节阀顺序设置不合理反应强烈。他们认为，调节阀设置重叠程度较大，严重节流蒸汽，影响机组的经济性。另一方面，会增加转子和轴承的振动，影响机组的安全。
该技术是一种理论与实验相结合，对大容量汽轮机配汽机理特性进行深入研究的方法。在保证机组安全运行的同时，在所有工况下提供最佳的经济性和良好的调节性。一个优质的高压调节门管理方案包括每个高压调节门在运行过程中开启和切换的顺序、开口的大小、初始参数的最佳匹配方法等，以达到目的。提高机组部分负荷运行经济性。图为某600MW超临界机组不同流量系数（主蒸汽流量）下不同阀门配置汽轮机热耗对比。
不同配汽方式下汽轮机热耗率对比（满负荷、超临界600MW）
不同配汽方式下汽轮机热耗率对比（高负荷、超临界600MW）
从图中数据可以看出，不同门配置模式下，高负荷下最经济配置模式与最经济配置模式的煤耗差异约为1g/kWh。在60%-70%负载下，两者相差约1g/kWh。差异高达4-6g/kWh。针对蒸汽分配机制与机组容量不匹配的情况，考虑到目前国内机组现状、偏差程度以及机组本身的性能特点，通过本次改造方案，预计可减少煤耗约1-1.5克/千瓦时。
应用案例：国华盘山电厂初步优化了该厂两台500MW超临界机组的低负荷门配置，发电煤耗下降约2g/kWh。西安热工院对此进行了专题评价，从理论上基本验证了上述节煤效果。华能铜川电厂对其2号600MW空冷机组高压调节门进行优化后，节煤效果也十分显着。该技术的实施可以进一步提高整个配汽机构的安全性、调节门的调节质量和负荷响应速度，满足电网对调节质量的要求。
优化机组滑压运行曲线
适用范围：采用喷嘴调节、滑压操作的各类机组
技术原理及特点：
除少数机组锅炉设计为定压运行或超高压以下机组外，大部分机组采用滑压运行。但少数电厂滑压运行效果不佳。主要原因是滑动压力曲线是机械执行的，没有做到。根据机组真空度和排热汽量的变化以及设备性能的变化，适当偏移滑压曲线，使汽轮机阀门控制运行在“三阀点”或“二阀点”，从而提高阀门的控制效率。油门损失。优化滑压运行的主要原则是找到阀点：
(1)高负载时，三个阀门一般保持全开状态(由于阀门重叠，当阀门开度达到60%时，下一个阀门即将打开或即将打开时，即达到所谓的“阀门点”)保持微开状态，此时阀门开度相当于全开）；在低负载时，保持两个阀门完全打开。必须避免在20-40%开度之间操作最后打开的调节阀，因为此时该调节阀的节流损失最大。
(2) 可以看出，降负荷过程中，主蒸汽压力并不是平滑的斜坡，而是在负荷60%左右时存在从三阀点到二阀点的切换过程。
(3)对于电动给水泵机组，主蒸汽压力可控制得适当低，有利于降低给水泵的电耗率。如果对蒸汽泵进行改造，则可以在原来的基础上将压力控制得适当高一些。例如，有的电厂原来采用电动给水泵，滑压曲线表明机组负荷达到90%时主蒸汽压力达到额定值。更换蒸汽驱动泵后，可在80-85%负荷时将主蒸汽压力控制至额定值。
(4)在大多数电厂中，滑压曲线是自动设置的，但操作人员可以手动设置偏移量。这个抵消方法一定要用好。夏季真空度较差。相同负荷下，汽轮机阀门开度比冬季大。如果在冬季执行滑动压力曲线，#3阀或#4阀可能处于节流损失较大的区域。此时，适当提高主蒸汽压力。如果机组带制热，制热季调节阀的开度会比纯冷凝工况时大很多。此时必须根据汽轮机调节阀位的实际情况确定滑动压力曲线。
(5)滑动压力优化测试更多的是用于寻找合理的门重叠，或者确定最佳的开门顺序。这就需要咨询厂家或者电力科学研究院，或者根据不同型号向兄弟学习。进行电厂体验。
(6)有些电厂设计采用顺序阀控制，但实际运行时采用单阀方式，非常不经济，必须尽快改变。
应用案例：九台电厂#2机组通过滑压优化运行试验，发现在不同负荷下，机组采用恒压、三阀点滑压、二阀点滑压以及原惯用的汽轮机滑动压力曲线。热耗率曲线用于指导操作人员合理确定机组滑压曲线，尽量在不同负荷下保持三阀点或两阀点运行。
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试验得到的最佳滑压曲线在350MW左右负荷时出现跳跃，说明在此负荷段，应适当提高主蒸汽压力，将汽轮机从三阀点运行切换到两阀点运行。实际运行中，当负荷降至400MW以下时，主蒸汽压力不应再下降。随着负荷不断降低，汽轮机逐渐切至两阀点运行。
试验得出定压和滑压运行时热耗率与发电机功率的关系曲线
试验得出滑压运行时主蒸汽压力与发电机功率的关系曲线
汽轮机阀门顺序优化
适用范围：各调节门可单独控制的汽轮机
技术原理及特点：
为了保证汽轮机负荷调节的稳定性，满足负荷率的调度要求，最大限度地减少阀门的节流损失，阀门控制系统灵活，可实现汽轮机各阀门的独立控制。根据机组负荷率等相关条件，在试验的基础上，优化各阀门的开关顺序以及阀门的重叠程度，然后修改凝固相关的控制逻辑，以达到上述目标，实现自动控制。同时，如果某些机组振动较大，还可以对开门顺序进行测试，选择机组内振动最小的阀门开启顺序，以提高机组的安全性。
例如，如果采用新华控制工程公司的DCS系统，当机组长期低负荷率时，可以调整顺序阀状态，先打开流通面积较小的两个阀门，然后再打开按顺序安装其他阀门。
提高现场测试精度
适用范围：300MW以上所有大容量机组
技术原理及特点：现场测点布置及仪表安装使用不规范，导致测量数据不准确，给准确掌握机组性能状态和运行分析带来诸多困难，不有利于节能管理工作的开展。
实践证明，只有制定合理的测量方案（如测点布置、位置选择、正确合理使用高精度仪器、采样等）才能取得良好的效果，不仅可以为测量提供准确的指导。运营分析，还提供有利于单位日常绩效测试的开展。对于汽轮机及其系统来说，它们对机组性能测试结果影响较大。需要标准化的关键测试点如下表所示：
汽轮机及其系统性能监测关键测量点一览表
阐明：
(1)给水流量：建议在省煤器进口处安装ASME推荐的低β值喉部压力喷嘴。喷嘴宜采用焊接结构。
焊接供水流量喷嘴结构图
(2)重要测温点：
一个。应采用双重安排；
b.对于汽缸排汽，测温点应位于弯头或三通的下游，以便蒸汽在离开汽轮机过流部分时能够以分层状态混合；
c.关于高压缸的排气温度，应安装在高压缸排气口后面的垂直管道或水平管道下方（但应安装在高排放止回门前面）；
https://img.iapply.cn/6f1eb1bc5b5480a8ab202e6eda5d87eb
d.对于中压气缸排气，应安装在中、低压连接管的三分之二处；
e.由于现场条件的限制，现场使用的补偿导线的质量以及冷端的测量误差都会给温度测量带来较大的不确定性。因此，表中所列测温点建议采用高精度温度变送器。 ，以尽量减少现场条件对测量的影响。
(3)重要测压点：
一个。中压缸排气压力
中压钢瓶的排汽应安装在中、低压连接管道的三分之二处（即相应测温点处，测温点前管径的1倍左右）。
建议将变送器直接安装在受压点附近，而不是为了美观而将传压管引至变送器下柜，以免经验有限的测试人员不仔细考虑高差的修正，导致中压缸测量产生较大误差，如图所示。
中压缸排汽测点安装在中低压连接管上（温度为双面点）
b.低压缸排气压力
鉴于低压缸排气压力测量的重要性以及测量中存在的问题，建议采用ASME PTC系列法规中给出的建议。使用如下图所示的笼式探头，与流动方向成45度角安装，并在排气环空下游的涡轮轴与排气连接面的中心线位置下，其间的连接管仪器应连续向下倾斜并引至涡轮平台。最好使用绝对压力变送器作为测量仪表，如图所示。
笼式探针
笼式探头应安装在凝汽器喉部，且各排汽口同一水平面下至少安装一个，并对称布置（等面积同心布置），使蒸汽最终排汽涡轮机可在笼式探头下清洗。这样测得的压力就能反映冷凝器内平面的平均排气压力，如图所示。
安装位置在冷凝器喉部
从冷凝器斜向下引出，与绝压变送器连接。传压管道应垂直向下或倾斜向下。安装坡度应保证传压管内不积水，如图所示。这种安装方法适用于所有微压或负压测量。另外，需要注意的是，如果传压管内有积水，则每10cm水滴产生的静压为1kPa。对于低压缸排气压力来说，压力只有5~10kPa左右，因此10cm的水柱会给测量带来10~20%的误差。
负压测量传压管安装示意图
辅助蒸汽利用优化配置技术
适用范围：300MW以上所有大容量机组
根据蒸汽品质水平和用户要求，合理配置锅炉吹灰、脱硫GGH吹灰、轴封供汽、锅炉加热器蒸汽、工厂供热、仪表加热和生活蒸汽等用户用汽源和数量尽量少用蒸汽，优先使用低参数蒸汽。
应用案例：有些电厂采用中压缸废蒸汽作为加热器蒸汽源，这比使用辅助蒸汽（再热冷端蒸汽）经济得多。一些电厂的各种低压辅机用户采用辅助蒸汽作为蒸汽源。这种方法非常不经济。根据不同用户的压力和温度要求，应选择压力等级较低的抽汽蒸汽作为蒸汽源。
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