论文部分内容阅读
随着电网峰谷差的加大和小型机组的退役,大型再热机组频繁参与调峰,为了提高机组在部分负荷时的经济性,电厂一般采用滑压方式运行。对于滑压运行机组,各负荷下使得机组运行经济性最好的主汽压力构成机组的最优滑压曲线。汽轮机阀门管理就是通过控制汽轮机调节阀门的开度组合和动作方式,使机组在各负荷都能以最优的主汽压力运行,从而提高机组在变负荷运行时的经济性。 而在现有的阀门管理方法及相关研究中,往往存在调节阀门流量特性与实际存在偏差、给水流量测量产生损失较大、阀门重叠度设置不合理、机组滑压曲线与实际最优滑压曲线存在偏差等问题,为此本文通过理论建模,结合相关试验,针对以上问题研究了汽轮机阀门管理优化方法,用以指导机组滑压运行。 本文的主要研究工作和研究成果如下: 1、汽轮机阀门流量特性研究 提出了一种基于流场分布的给水流量测量方法,利用该方法测量给水流量,在减少测量过程引起的节流损失的同时,提高给水流量测量的准确度。利用该给水流量测量方法,改进了汽轮机调节阀门流量特性试验方法,并通过试验,得到汽轮机各个调节阀的流量特性。 提出了一种以阀门流量随开度变化率和重叠度区最大附加节流压损为评价指标的重叠度对机组运行影响的分析方法,并结合各个阀门的流量特性,建立了阀门重叠度的优化设置方法。 2、机组滑压运行优化研究 改进了基于热力系统状态重构的机组滑压运行优化方法,简化了变工况计算过程。其中: 针对调节级通流特性建立了一种不依赖调节级通用特性曲线、利用全开阀门和部分开启阀门的分别迭代计算的调节级变工况简化计算方法。针对末级通流特性建立了一种基于机组设计数据的汽轮机末级效率简便计算方法,可由末级压比快捷地得到末级效率。 通过研究回热加热器、凝汽器和给水泵的热力特性,建立了机组回热加热系统、凝汽器和给水泵的变工况计算模型,其中针对加热器,在保证基本运算精度的情况下,简化了抽汽压损和加热器端差的计算,提高了变工况计算速度。 建立了以净热耗率为优化指标的滑压运行优化模型,在该模型中,引入了对调节级后温度、给水泵出口水温度、凝结水焓和主汽流量的迭代计算方法,提高了各工况下机组净热耗率的计算精度,并提出了一种在设计最优滑压压力附近快速寻优的最优主汽压力确定方法,得到机组最优滑压曲线。 3、汽轮机阀门管理优化研究 提出了一种基于调节阀流量分配的汽轮机滑压运行调节阀门开度组合计算方法。利用该方法可以计算出不同负荷在对应最优主汽压力下通过各调节阀门的开度组合。 建立了一种结合各阀门开度组合和阀门间重叠度的汽轮机阀门管理优化方法。通过计算滑压运行机组各负荷对应最优主汽压力下各调节阀的流量分配以及由各阀门间最佳重叠度确定的各阀门联合动作时的配合方式,实现了滑压运行机组不同负荷下的汽轮机阀门管理优化。