1、北疆電廠汽輪機優化運行實踐北疆電廠汽輪機優化運行實踐www.sdic-公司概況公司概況國投北疆汽輪機及附屬系統概述汽輪機及附屬系統概述優化運行面臨的一些問題優化運行面臨的一些問題主要采取的優化運行措施主要采取的優化運行措施www.sdic-國投北疆發電廠位于天津市濱海新區漢沽，電廠依托漢沽鹽場，開創了集發電-海水淡化-濃海水制鹽-固體廢棄物綜合利用-土地節約整理“五位一體”的“北疆循環經濟模式”，是我國首批循環經濟示范工程。規劃建設61000MW超超臨界燃煤發電機組和日產60萬噸海水淡化裝置。一期工程建設的21000MW發電機組已于2009年正式投產發電，日產20萬噸的海水淡化裝置也已正式投入

2、運行，淡化水已送入濱海新區市政管網。公司概況公司概況www.sdic-北疆電廠循環經濟項目，每年生產電能120億千瓦時，淡化水6570萬噸,新增原鹽產量50萬噸，提供環保建筑材料100多萬立方米，節約22平方公里的建設用地。 www.sdic-www.sdic-公司概況公司概況國投北疆汽輪機及附屬系統概述汽輪機及附屬系統概述優化運行面臨的一些問題優化運行面臨的一些問題主要采取的優化運行措施主要采取的優化運行措施www.sdic-汽輪機及附屬系統概述汽輪機是上汽引進德國西門子技術生產的1000MW超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機，型號為N1000-26.25/600

3、/600（TC4F）； 汽輪機控制系統為西門子的T-3000 DEH系統；循環水系統為帶海水冷卻塔的閉式循環水系統，每臺機組配兩臺循環水泵， 一座12000冷卻塔 ，冷卻塔是我國首批自主化設計的耐高腐蝕性的特大型海水冷卻塔；給水系統配兩臺50%容量的汽動給水泵和一臺30%容量的電動給水泵，其中每臺汽動給水泵配一臺電動前置泵 ；凝結水系統配三臺50%容量的凝結水泵，正常兩臺運行，一臺備用 ；旁路系統采用100%BMCR的高壓旁路和65%BMCR的低壓旁路組成的二級旁路系統，鍋爐過熱器出口無安全閥，再熱器出口管道設有425%容量的氣動可調節式再熱器安全閥www.sdic-公司概況公司概況國投北疆汽

4、輪機及附屬系統概述汽輪機及附屬系統概述優化運行面臨的一些問題優化運行面臨的一些問題主要采取的優化運行措施主要采取的優化運行措施www.sdic-優化運行面臨的一些問題4循環水系統為閉式循環方式123主要輔機無變頻設計機組投產后未進行較大技改處于AGC調節考核最嚴格的華北電網www.sdic-公司概況公司概況國投北疆汽輪機及附屬系統概述汽輪機及附屬系統概述優化運行面臨的一些問題優化運行面臨的一些問題主要采取的優化運行措施主要采取的優化運行措施www.sdic-1、汽輪機調門優化調整、汽輪機調門優化調整 存在的問題：機組運行中汽輪機高調門一般處于3238%的較小開度，冬季隨著機組真空的提高，高調門

5、開度只有2835%，節流損失非常大。高調門開度過小的原因：為滿足AGC兩個細則的調節要求，DCS邏輯中主汽壓力曲線的設定值高于汽輪機的實際的主汽壓力曲線，造成高調門長期處于節流狀態；冬季與夏季相比，機組真空變化幅度達7kpa，但機組的滑壓曲線只有一條，未考慮真空的變化對機組的影響，從而造成冬季機組的實際調門開度更小，損失更大。 機組負荷MW主汽壓力設定值Mpa春秋夏季冬季真空kpa高調門開度%真空kpa高調門開度%真空kpa高調門開度%50016-98.6130-93.4533-99.782760018.55-98.0131-93.137-99.172970021.15-97.2034-93.

6、738-98.823280023.65-96.5937-92.241-98.013490026.25-96.3739-91.657-98.1236100026.25-96.1043-91.3100-98.3338www.sdic-1、汽輪機調門優化調整、汽輪機調門優化調整 2）修訂壓力曲線，保持機組負荷穩定，通過在線改變機組主汽壓力設定值的方法，得到維持汽輪機高調門在4853%的經濟開度下的典型負荷點的主汽壓力值，根據定值形成新的壓力曲線；機組負荷MW春秋季夏季冬季主汽壓力設定值Mpa高調門開度%主汽壓力設定值Mpa高調門開度%主汽壓力設定值Mpa高調門開度%500144814.54913.8

7、4660015.84816.34715.54870018.15018.55017.54880021.25221.54820.85090023.95024.35523.550100026.254926.45626.048主要采取的調整方法：1）通過與電網自動控制中心比對，發現AGC兩個細則遠動裝置在通訊數據采集環節存在延時誤差，將誤差消除，同時修改機組CCS邏輯，避免了僅靠汽機調門的動作來響應AGC調度指令；www.sdic-1、汽輪機調門優化調整、汽輪機調門優化調整 負荷MW取得的成效原壓力曲線下壓損%滑壓曲線修訂后壓損%熱耗率降低kJ/kWh50021.816.419.660018.613.

8、216.570017.510.417.280012.48.410.490010003）按照上述方法分別得到不同季節的壓力曲線，熱工在DCS內部搭設邏輯，實現了不同季節時滑壓曲線的無擾動切換 ，同時將機組滑壓曲線留出壓力偏置設置點，運行人員可根據機組實際運行情況進行調整；4）取消小指標中主汽壓力一項，將汽輪機高壓調門開度納入小指標競賽中去，調動運行人員調整的積極性。www.sdic-2、優化汽機冷端運行方式、優化汽機冷端運行方式1）通過試驗的方式確定出循環水泵的經濟運行方式，同時結合涼水塔的特性，12月采用單機單泵涼水塔外圈配水的運行方式，69月采用兩機三泵

9、的運行方式，第四臺循泵僅作為備用泵，其余季節采用單機單泵全塔配水的運行方式；下階段將在降低涼水塔出水溫度方面開展工作。機組微增出力試驗機組微增出力試驗凝汽器變工況凝汽器變工況特性試驗特性試驗循泵流量耗功試驗循泵流量耗功試驗確定確定循泵循泵最佳最佳運行運行方式方式涼水塔特性試驗涼水塔特性試驗2）在兩機三泵運行期間，將第三臺循泵的及時啟、停納入小指標考核中，調動運行人員及時啟動和停運第三臺循泵；www.sdic-2、優化汽機冷端運行方式、優化汽機冷端運行方式4）檢修時，積極安排涼水塔清淤和凝汽器鈦管水沖洗工作；3）認真開展真空查漏工作，通過在線查漏和檢修時的灌水查漏，機組的真空嚴密性數值大幅下降；

10、目前137pa/min106pa/min平均下降120、444pa/min257pa/min初期#1機真空嚴密性數值#2機真空嚴密性數值550pa/minwww.sdic-2、優化汽機冷端運行方式、優化汽機冷端運行方式5）凝汽器抽真空管道由串聯改并聯，高、低壓凝汽器抽氣互不干擾，真正實現凝汽器的雙背壓運行，從兩臺機組的實際情況看凝汽器的真空平均提高0.30.4kPa左右，機組發電煤耗下降了0.5g/kWh左右；6）保證軸封系統運行正常，經檢查發現軸加疏水器經常有卡澀造成漏真空現象，目前已將軸加疏水改至汽泵的密封水筒，避免了軸加系統漏真空。www.sdic-3、凝結水系統優化運行、凝結水系統優化

11、運行由于負荷對凝結水系統擾動較大，無法實現500MW低負荷時單臺凝泵運行，凝結水系統的電耗率高達0.43%。投產初期現狀對凝結水泵進行了最大出力試驗，同時對凝泵啟動邏輯、除氧器上水調門控制邏輯進行了優化，實現了負荷650MW以下單臺凝泵的運行，凝泵的電耗率降至0.3%低負荷單臺凝泵運行經過優化調整，凝結水系統的電耗率由初期的0.43%降至目前的0.19%，而且目前正在考慮低負荷單臺凝泵變頻運行的方式，進一步降低凝結水系統的電耗。在線進行變頻改造經過精心組織，措施到位，今年在機組正常運行中完成了#2機凝泵變頻器的安裝、變頻邏輯及畫面組態下裝，以及凝結水系統的變頻調試，凝泵的電耗率進一步下降至0.

12、2%以內。www.sdic-4、優化機組啟停、優化機組啟停1）循環水系統在機組啟動初期，通過臨機聯絡管供水來保證閉式水和真空泵的冷卻水，待鍋爐點火升壓時再啟動循環水泵；凝補水箱自除鹽水母管除氧器凝補水泵凝汽器凝結水母管注水凝結水泵新增管路及閥門3）用臨機輔汽加熱給水，并通過除氧器靜壓、汽前泵直接向鍋爐上水熱態沖洗；2）除鹽水直接向凝汽器、除氧器上水并進行沖洗，推遲凝結水系統的啟動；www.sdic-4、優化機組啟停、優化機組啟停4）優化汽輪機暖閥方式；規定汽輪機暖閥條件：冷態啟機時爐側主蒸汽溫度高于汽輪機主汽門閥體內壁100時，開始暖閥；溫熱態啟機時爐側主蒸汽溫度高于汽輪機主汽門閥體內壁30時

13、，開始暖閥合理控制暖閥壓力，根據經驗，維持主汽壓力在46.5Mpa時，可以提高暖閥速率改變暖閥方法，在暖閥過程中保持主汽門始終全開，以提高暖閥速度，待閥體、內缸的溫度與轉子溫度相匹配后，再重新投入啟機步序，直接對汽輪機進行沖轉，同時避免了主汽門頻繁開關對設備造成的危害機組冷態啟動縮短暖閥時間90min，溫態啟機縮短暖閥時間60min，實現機組極冷態（環境溫度）啟動時從鍋爐點火至汽輪機沖轉7.5小時的時間。www.sdic-4、優化機組啟停、優化機組啟停5）鍋爐起壓后及時投入#2高加；啟機過程中，鍋啟機過程中，鍋爐起壓后，高旁爐起壓后，高旁開度大于開度大于5%后即后即投入投入#2高加。高加。可以

14、提高給水溫可以提高給水溫度度50左右，增左右，增加鍋爐蒸發量，加鍋爐蒸發量，利于汽溫的控制，利于汽溫的控制，減少升溫升壓時減少升溫升壓時間間30min 。減少旁路向凝減少旁路向凝汽器的熱排放汽器的熱排放量，進而減少量，進而減少鍋爐燃料的消鍋爐燃料的消耗約耗約30噸噸 可以降低除氧可以降低除氧器加熱用汽和器加熱用汽和輔汽消耗量，輔汽消耗量，從而減少臨機從而減少臨機用汽用汽70噸左噸左右右便于冷再管路便于冷再管路暖管，可以更暖管，可以更早的將輔汽切早的將輔汽切至本機冷再帶至本機冷再帶6）合理安排啟機過程，機組啟動前，做好統籌安排，結合實際經驗，對各系統的恢復和啟動進行了重新規定，提前對系統進行恢復

15、，確保各系統啟動的連貫性。經實踐，機組冷態啟動時從恢復循環水系統至發電機并網僅17小時即完成，約縮短機組啟動時間5.5h，節省產用電量約10萬KWh，節省標煤約120T，增發電量約350萬KWh。www.sdic-5、利用真空法同步進行汽機快冷、鍋爐保養、利用真空法同步進行汽機快冷、鍋爐保養 機組停運，待鍋爐熱爐放水后，維持機組真空，對鍋爐進行抽濕，空氣從80m高空經擴容器進入鍋爐過熱器管屏被加熱，然后分別通過汽輪機高、中調門進入汽輪機，通過調節高中壓調門的開度、增減真空泵運行臺數，控制進入汽輪機的空氣量，使汽輪機內部各部件金屬溫度下降在允許的范圍內www.sdic-5、利用真空法同步進行汽機快冷、鍋爐保養、利用真空法同步進行汽機快