单云机组调峰运行课件.ppt

1、 单元机组调峰运行一、概述1、为什么要采用单元机组调峰运行？2、定义：指承担电网中最低负荷到最高负荷之间部分的发电负荷运行。3、分类1）变负荷调峰运行：2）两班制调峰运行：3）少汽无负荷调峰运行：通过调节机组负荷以适应电网峰谷负荷的需要。是通过启停部分机组来进行电网的调峰。就是在夜间电网低谷时间将机组减负荷到零，但不从电网解列，保持发电机与电网并列运行，发电机从电网吸收部分电力，用以驱动转子空转；同时，为带走由于汽轮机叶轮因鼓风摩擦产生的热量，应不断向汽轮机供给少量低参数的冷却蒸汽。到次日早晨电网负荷回升后，再接带负荷，转为发电机方式运行。二、变负荷调峰运行1、定义：2、分类：1）定压运行：2

2、）滑压运行：3、滑压运行分类1）纯滑压运行定义：优点：通过调节机组负荷以适应电网峰谷负荷的需要。定压运行和滑压运行汽轮机自动主汽门前的压力和温度均保持不变，在不同的工况时依靠改变调速汽门个数及调速汽门开度来调整机组的功率。汽轮机所有的调节阀均全开，随着负荷的改变，调整锅炉燃烧量和给水量，改变锅炉出口蒸汽压力（温度不变），以适应汽轮机负荷的变化。在整个负荷变化范围内，汽轮机所有调整汽门全开，利用锅炉改变主蒸汽压力来适应机组功率变化的运行方式。无节流损失，高压缸可获得最佳效率和最小热应力，给水泵耗电量小。缺点：2）节流滑压运行定义：优点：缺点：3）复合滑压运行定义：高负荷和极低负荷时定压运行，其他

3、负荷滑压运行。特点：保证了单元机组在高负荷时调频能力，中间负荷时有较高的热效率，在低负荷区域热效率不致过多的降低。锅炉调节时滞大，对负荷响应能力差，不能满足一次调频需要正常情况下调节汽门不全开，预先将汽轮机调节汽门节流5%-15%，以备电网负荷突然增加时开启，利用锅炉储热来暂时满足负荷增加的需要，待锅炉蒸发量增加，汽压升高后，调节汽门再循环到原位。适应负荷，调峰能力较强。节流损失。4、滑压运行特点优点：1）负荷变化时蒸汽温度变化小2）再热汽温易于控制3）低负荷时汽轮机内效率高4）负荷变化时汽轮机热应力小5）给水泵耗电少6）各承压部件寿命延长7）减轻汽轮机结垢缺点：1）变负荷速度受限制2）低负荷

4、时机组循环效率降低5、滑压运行的适应范围 滑压运行具有在低负荷下提高汽轮机内效率，提高主蒸汽，再热蒸汽温度、降低给水泵电耗、使汽轮机偏于安全等优点，但也有由于压力的降低使循环热效率降低等缺点。因此是否采用滑压运行，要进行综合技术经济比较，并非在所有负荷下都是滑压运行经济。所以现在通常都采用复合滑压运行。还有因为现在给水泵采用汽动泵，给水流量靠汽动泵转速变化来调节，汽动泵的临界转速限制了给水泵的最低转速，因而规定泵的出口压力不得低于某一值，因此在低负荷时要定压运行。6、滑压运行对锅炉运行的影响1）锅炉最低负荷运行问题 汽轮机允许的最低负荷值比锅炉要低，一般来说只要机组负荷不低于25%，其排汽缸温

5、度、排汽温度、本体膨胀、胀差及振动等都变化不大。因此机组的最低负荷界限一般取决与锅炉。而锅炉负荷的下限又主要取决于燃烧的稳定性和水动力工况的安全性。锅炉低负荷运行时主要遇到问题及解决办法：a、低负荷燃烧的稳定性 锅炉燃烧稳定性与炉膛型式、燃烧器结构、炉膛热负荷、煤质等因素有关。运行中提高低负荷稳燃性能的措施：适当降低一次风率，提高煤粉浓度；尽可能投用下层燃烧器，停止用上层燃烧器；低负荷时，应适当将煤粉磨得更细些，以加快燃烧反应速度；开大暖风器蒸汽门，提高入炉空气温度；适当降低炉膛负压，减少漏风；加强对火焰监测系统监视，一旦出现稳燃不稳时及时采取措施。b、空气预热器堵灰、腐蚀和烟道烟囱腐蚀。低负

6、荷时空气预热器容易堵灰、腐蚀、烟道烟囱也容易腐蚀损坏。应注意保持暖风器满出力运行，提升风温、烟温及管子壁温；加强预热器的吹灰操作，减轻堵灰。c、过热蒸汽、再热蒸汽温度过低。变压运行随有延伸汽温控制点的优越性，但负荷低到一定程度后，汽温仍会随负荷而下降。若机组长期指定承担中间负荷，低负荷下汽温低于规定值的下限，即应考虑必要的改进，如增设炉烟再循环、增加过热器或再热器面积等。d、过热器管超温或左右汽温偏差。低负荷时，流经过热器的蒸汽量小，分配不均匀，个别过热器管会因为冷却不足而超温过热；低负荷时锅炉燃烧易偏斜，加上蒸汽流量在平行管中分配不均，将会造成过大热偏差。应注意维持过量空气系数不要过低；控制

7、负荷增减速率；要增设壁温测点加强监视；保持运行的燃烧器匀称等。2）水动力工况安全性 低负荷时炉膛热负荷不均匀，对于自然循环汽包炉，水冷壁各循环回路及相邻管子因汽水流量偏差增大而使循环速度偏差也增大，有可能导致水循环停滞或倒流。对直流炉来说，当变压运行至某一较低负荷时，水冷壁系统压力低，汽水比体积变化较大，水动力特性变差，有可能影响到个侧墙和后墙水冷壁的流量分配，发生部分水冷壁出口管的超温现象。运行中一要限制最低负荷；二是燃烧器运行方式要作适当调整。3）负荷变化率7、变压运行对汽轮机影响 在变压运行时，主蒸汽、再热蒸汽温度均能维持额定值，使汽轮机各级金属温度几乎不变，无附加热应力。低负荷时排汽缸

8、温度、排汽温度、本体膨胀、胀差及振动等都变化不大。但仍需注意以下几个问题：1）负荷很低时低压转子流量小，汽轮机叶片根部将产生较大的负反动度，造成蒸汽回流、效率降低和叶片根部出汽边水刷，甚至还有可能引起不稳定的旋涡，使叶片承受不稳定的急振力的颤振。2）锅炉低负荷时，有可能产生主汽温与再热汽温的偏差增大，对于高中压缸合缸的机组，高中压缸两个进汽口相邻处的温度梯度过大将产生较大热应力。3）低负荷时排汽温度将升高，如升高过大采用喷水减温，要注意可能雾化不佳、喷水位置不当而造成低压缸叶片受侵蚀。4）低负荷时给水加热器疏水压差很小，容易发生疏水不畅和汽蚀，因此要备有正确的监测手段和相应的保护措施。三、两班

9、制调峰运行方式遇到问题及解决措施：1、汽包热应力和低周疲劳 锅炉启停过程中，汽包会产生热应力。这种热应力与因工作压力引起的机械应力及其它应力相叠加，使汽包处于一个十分复杂的应力状态。而且每次启停还会使汽包承受交变热应力，导致低周疲劳。解决措施：1）严格控制启停过程中汽包压力变化率，亦控制升压、降压速度，以减小应力循环的幅值。2）停炉后尽量使汽包充满水。3）应用计算机实现汽包寿命损耗在线管理，使启停操作合理化，既缩短启停时间又使汽包损耗尽可能小。2、汽轮机胀差越限是限制两班制运行的重要原因之一，对于通流部分轴向间隙较小的机组，在启停中负胀差问题比较突出，操作时宜采取缩短空载时间、适当提高高压轴封

10、启动蒸汽温度以及采取定温滑压停机方式等措施。3、为减少汽轮机转子及汽缸因两班制运行而引起的热疲劳，可采取控制停机时的降负荷速度，严密监视温度变化率；采取定温滑压停机，尽量提高停机时主蒸汽温度；选择合理的冲转参数，机组所配旁路系统不宜过小，以3050%为宜；采取中压缸启动方式等措施。4、调峰机组因负荷变化急剧，易使锅水中的浓缩硅被携带，导致过热器及汽轮机叶片的结垢，为此，应考虑设置停机充氮密封，启动时给水加联胺、加凝结水精处理等防腐措施。5、为预防除氧器、高压加热器等裂纹，在停机期间可采取利用水箱加热系统保持较高水温，并让少量给水通过高加返回除氧器等措施。6、为减少由于频繁启停对发电机组铁芯、绕

11、组等的疲劳损伤，从运行上要注意在低负荷或短时间停机时，关小或停止冷却水，以保持机组温度，减小温度变化。四、少汽无负荷运行方式1、定义 就是在夜间电网低谷时间将机组减负荷到零，但不从电网解列，保持发电机与电网并列运行，发电机从电网吸收部分电力，用以驱动转子空转；同时，为带走由于汽轮机叶轮因鼓风摩擦产生的热量，应不断向汽轮机供给少量低参数的冷却蒸汽。到次日早晨电网负荷回升后，再接带负荷，转为发电机方式运行。2、特点优点：调峰幅度大，可省去抽真空、冲转、升速、并网等很多启停时操作，缩短带负荷时间，而且基本上可以避免汽缸上下温差和高压缸胀差超限等问题，转子寿命损耗小。缺点：运行不当会造成汽轮机某些级段受到严重热冲击而损坏；发电机吸收有功功率以及从邻机抽取冷却蒸汽，造成附加能量损失，影响电厂效率；此方法技术要求高，实施难度大。五、几种调峰运行方式的分析比较1、安全性变负荷、少汽无负荷、两班制。2、调峰幅度两班制和少汽无负荷、变负荷。3、机动性变负荷、少汽无负荷、两班制。4、运行操作量两班制、少汽无负荷、变负荷。5、经济性取决于机组低负荷运行的经济性能、机组启停或工况转换的损失，以及低负荷调峰运行的时间。