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      中國的特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)正在逐漸的建設(shè)過程中, 另外還有我們國家一直興起的風(fēng)能, 還有太陽能等一些新能源。特高壓輸電網(wǎng)高壓直流輸電阻塞、新能源發(fā)電波動的潛在風(fēng)險對電網(wǎng)頻率改變提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

      火電機組一定要更深入地參與電網(wǎng)的主頻調(diào)節(jié)。如今, 高壓調(diào)節(jié)閥節(jié)流被用作完成全循環(huán)汽輪機組快速負(fù)荷增加的方法。參與主頻率調(diào)制將導(dǎo)致正常操作中的大量節(jié)流損失。鑒于電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性的下降, 高壓調(diào)節(jié)門的節(jié)流幅度將不可避免地增加, 導(dǎo)致機組運行經(jīng)濟性減少。所以, 如何在電網(wǎng)一次調(diào)頻評估要求下最理想地降低帶來產(chǎn)生的熱量與損失這是非常重要需要去處理的狀況

     帶全循環(huán)蒸汽入口的超超臨界機組, 預(yù)留5%主汽壓節(jié)流閥響應(yīng)一次調(diào)頻, 使機組具有快速升負(fù)荷能力。

      本文以西門子1000兆瓦超超臨界機組為研究對象, 研究復(fù)合滑壓運行方式通過主蒸汽壓力節(jié)流為5%, 當(dāng)達(dá)到1000MW工況的時候壓力是27.64MPa, 主汽閥后壓力、主汽流量、主汽焓分別是 (25.02MPa, 753.85kg/s, 3469, 15kJ/kg。) 當(dāng)額定情況下改變閘門的階躍擾動試驗里, 高壓調(diào)節(jié)閘門經(jīng)過預(yù)留的5%節(jié)流壓降迅速全部開啟。當(dāng)圖中重要數(shù)據(jù)的動態(tài)反映按下面圖所示。高壓調(diào)節(jié)閥全部開啟之后, 高壓缸的入汽量從開始的753.85桶慢慢上升至788.01千桶。因為位于熱器中間容積的落后反映, 低壓缸流量慢慢上升。

       在擾動發(fā)生44S時達(dá)到最大值655.65kg/s。

      由此可見, 當(dāng)高壓調(diào)節(jié)門主汽壓節(jié)流留有5%的時候, 它的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力比較難實現(xiàn)電網(wǎng)評估的規(guī)定。要提升一次調(diào)頻性能, 必須對滑壓工作曲線進(jìn)行修改。

      當(dāng)機組正常工作時, 高壓調(diào)節(jié)閥保留較大的主汽門, 來響應(yīng)一次調(diào)頻。由于高壓調(diào)節(jié)閥運用不一樣的主汽壓節(jié)流工作狀況的時候, 對調(diào)節(jié)閥在額定負(fù)荷下開展全部開啟階躍響應(yīng)測試, 機組功率與主汽壓力的動態(tài)反映狀態(tài)如圖2所示。

      鑒于高壓調(diào)節(jié)閥節(jié)流范圍的漸漸變大, 主蒸汽壓力慢慢變大, 機組增加負(fù)荷能力不斷提高。就主蒸汽壓力節(jié)流規(guī)定至12%的時候, 高壓調(diào)節(jié)閥全部開啟之后機組最大功率上升到1064.5MW, 當(dāng)60秒之后就下降到1058.7MW。電網(wǎng)一次調(diào)頻最大規(guī)定是額定值的6%。不過, 負(fù)載不夠。二次頻率性能的提高是以熱循環(huán)效率為代價的。按照計算數(shù)據(jù)顯示, 機組正常工作時熱耗將增加20.56kJ/kg。

      安徽某電廠使用復(fù)合配汽方式的汽輪機, 當(dāng)配額負(fù)荷下, 機組效率相對比較高, 不過在低負(fù)荷下, 因為四個高壓調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失, 機組效率不高。低負(fù)荷下汽輪機高壓調(diào)節(jié)閥復(fù)合分配方式的節(jié)流損失較大, 影響機組經(jīng)濟性。它準(zhǔn)備增加順序閥門進(jìn)氣模式, 原始復(fù)合蒸汽分配模式仍然用于單位旋轉(zhuǎn), 電網(wǎng)連接和啟動的初始階段, 來滿足要求。開始啟動的時候的熱應(yīng)力需要在有負(fù)載之后變成為順序閥進(jìn)氣模式。為了增加順序閥門模式, 首先, 我們需要澄清向下閥門的開啟組合。通過搜索相關(guān)文獻(xiàn), 我們可以研究相同類型單位的運作, 開調(diào)門順序建議應(yīng)用2+4、3、1的方法。經(jīng)與汽輪機制造廠技術(shù)工人探討, 確定順序閥開方式更適合于汽輪機。在低負(fù)荷時, 先打開下2和4高壓調(diào)節(jié)門, 鑒于負(fù)荷的增加, 依次打開3調(diào)節(jié)門和1調(diào)節(jié)門。

      順序閥模式組合確定之后, 選取一個代表性負(fù)載點來改變第三個或第四個閥的開度。經(jīng)過對機組熱耗率的一系列比較與調(diào)試, 找出最經(jīng)濟的開啟和滑動壓力。曲線, 且按照機組的原本情況開展了討論查找, 再者選取經(jīng)濟工作方法。調(diào)節(jié)閥開度組合確定之后, 向汽輪機調(diào)節(jié)閥 (尤其是順序閥工作區(qū)的調(diào)節(jié)閥) 展開流量特性試驗。

     通過對調(diào)節(jié)閥特性的分析計算, 改進(jìn)了配汽功能, 提升了調(diào)節(jié)閥對流量指令的準(zhǔn)確度, 更加提升了調(diào)節(jié)閥的控制效果。運用停機的時間與維護(hù), DEH控制邏輯的調(diào)試, 然后展開整理閥門功能的工作, 做到復(fù)合蒸汽分配模式和順序閥門模式之間的切換, 并通過冷模擬測試檢驗閥門順序轉(zhuǎn)換性能。開展熱態(tài)試驗加快察看機組在順序閥方法下的工作狀況, 改善閥序切換性能。

      綜上所述, 一次調(diào)頻技術(shù)對于電網(wǎng)頻率快速響應(yīng)以及火電機組安全穩(wěn)定性來說都至關(guān)重要。自2016年開始, 安徽電網(wǎng)在實施電力效率提升的相關(guān)考核細(xì)則后, 就如何實現(xiàn)一次調(diào)頻技術(shù)規(guī)范化管理、提升一次調(diào)頻精度及性能指標(biāo)成為省內(nèi)火電企業(yè)的一大技術(shù)瓶頸。我們要加強技術(shù)突破, 積極探索與實踐, 創(chuàng)新理念, 結(jié)合電力系統(tǒng)同步相量測量裝置端安裝同源裝置的做法, 將電網(wǎng)側(cè)的頻率信號直接引入分布式控制系統(tǒng), 作為一次調(diào)頻的修正指令, 完成對調(diào)頻指標(biāo)的同源校正, 這樣可以不僅實現(xiàn)對機組一次調(diào)頻性能的有效優(yōu)化, 還可對大擾動工況下一次調(diào)頻指標(biāo)的提升也能起到十分積極的作用。