摘要：電力作為一種重要能源，為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供了強(qiáng)大的動力。近年來，隨著**節(jié)能減排政策的不斷深入，生產(chǎn)技術(shù)不斷革新，在保證電廠生產(chǎn)系統(tǒng)和設(shè)備高效率運(yùn)行的前提下，提高能源利用率、降低能源損耗浪費(fèi)、減少污染物排放已經(jīng)成為各電力企業(yè)不斷思考的問題。本文對電廠飽和蒸汽流量計運(yùn)行存在的問題、運(yùn)行方式及運(yùn)行優(yōu)化進(jìn)行簡單分析，為飽和蒸汽流量計發(fā)展和優(yōu)化提供基礎(chǔ)，促進(jìn)電力行業(yè)快速發(fā)展。
進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，電力行業(yè)作為支撐我國工業(yè)發(fā)展的動力源泉，對國民經(jīng)濟(jì)的健康快速發(fā)展具有重要作用。我國能源儲備豐富，但人均能源擁有量較低，其中一次能源產(chǎn)品主要是煤炭、天然氣和石油，煤炭在其中占有重要作用，因此，我國在今后相當(dāng)長時間段內(nèi)仍將以煤炭作為主要能源消耗品，以煤炭為主要生產(chǎn)原料的火力發(fā)電廠在電力領(lǐng)域中仍具有不可替代的作用。
改革開放以來，我國重工業(yè)不斷發(fā)展，在為人們帶來日新月異的改變的同時，也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，**越來越關(guān)注重工業(yè)的清潔、可持續(xù)發(fā)展，而對工業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力--能源，近年來陸續(xù)出臺的環(huán)保法和政策對企業(yè)的排查和要求越來越高，尤其是對發(fā)電企業(yè)的約束。
隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢不斷變化，用電結(jié)構(gòu)也隨之改變，重工業(yè)用電量減少，特別是夜間用電量顯著降低。國內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢的不斷變化、用電結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整和**節(jié)能減排的不斷深入，對電力企業(yè)提出了更高的要求，也給在運(yùn)以及將投運(yùn)的大型火電機(jī)組帶來許多技術(shù)難題，亟需我們解決。目前，大多數(shù)機(jī)組運(yùn)行工況與設(shè)計工況偏差較多，機(jī)組運(yùn)行效率減低，因此必須著重考慮非設(shè)計工況下飽和蒸汽流量計組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文對抽凝式飽和蒸汽流量計組的運(yùn)行方式歸納總結(jié)，討論分析了多種運(yùn)行優(yōu)化方法。
1 電廠飽和蒸汽流量計運(yùn)行方式分析
定壓運(yùn)行方式分為定壓節(jié)流運(yùn)行方式和定壓噴嘴運(yùn)行方式兩種。在滿負(fù)荷工況下，定壓運(yùn)行方式節(jié)流損失*小，效率*高，不需要調(diào)節(jié)級調(diào)節(jié)，避免了調(diào)節(jié)級強(qiáng)度低帶來的一些列問題。20 世紀(jì) 70 年代，美國等發(fā)達(dá)**在大型飽和蒸汽流量計組上普遍采用定壓運(yùn)行方式，填充經(jīng)濟(jì)發(fā)展中出現(xiàn)的大量電力需求缺口。定壓節(jié)流調(diào)節(jié)運(yùn)行方式主要運(yùn)用于滿負(fù)荷及帶基本負(fù)荷的小型機(jī)組，在部分負(fù)荷工況下節(jié)流損失較大，效率較低。定壓噴嘴調(diào)節(jié)運(yùn)行方式主要運(yùn)用于 300MW 以下的小型機(jī)組，該運(yùn)行方式在部分符合下，熱經(jīng)濟(jì)性較低，且負(fù)荷變化引起調(diào)節(jié)級蒸汽溫度變化在所有運(yùn)行方式中*大，使得調(diào)節(jié)級及轉(zhuǎn)子產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，損害設(shè)備壽命。
滑壓運(yùn)行方式常運(yùn)用于大型飽和蒸汽流量計組變負(fù)荷狀態(tài)下，現(xiàn)如今對滑壓運(yùn)行方式的看法及結(jié)論還未統(tǒng)一。有研究表明，在低負(fù)荷運(yùn)行工況下，滑壓運(yùn)行方式在 20 ～ 66 萬千瓦機(jī)組上能夠?qū)崿F(xiàn)良好的運(yùn)行熱效率。滑壓運(yùn)行在部分負(fù)荷工況下，高壓缸各級溫度偏差較小，熱應(yīng)力及熱變形較小，中壓缸的進(jìn)汽溫度基本不變，這大大保證了飽和蒸汽流量計組調(diào)峰運(yùn)行的安全性和靈活性。當(dāng)負(fù)荷改變時，采用滑壓運(yùn)行方式時，需要同時提高主蒸汽的流量和壓力，而調(diào)整鍋爐燃燒側(cè)需要一定時間，存在時間延遲，使得滑壓運(yùn)行方式難以滿足調(diào)峰的需要，另外，滑壓運(yùn)行雖然一定程度上提高了機(jī)組的內(nèi)效率，降低了水泵能耗，但以此增加的經(jīng)濟(jì)性仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠補(bǔ)償機(jī)組循環(huán)熱效率降低所產(chǎn)生的損失。
為了兼顧電廠機(jī)組運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性和安全性，近年來，超臨界及超超臨界凝氣式飽和蒸汽流量計組上普遍采用復(fù)合滑壓運(yùn)行方式。復(fù)合滑壓運(yùn)行方式即在高負(fù)荷區(qū)間采用定壓運(yùn)行方式以得到較高運(yùn)行效率，在中負(fù)荷區(qū)間采用滑壓運(yùn)行方式，關(guān)閉部分閥門，在調(diào)峰階段通過控制調(diào)節(jié)汽閥的開關(guān)量進(jìn)行緊急調(diào)節(jié)，在低負(fù)荷區(qū)間又轉(zhuǎn)為定壓運(yùn)行方式，使得在整個負(fù)荷區(qū)間內(nèi)均有較高的熱經(jīng)濟(jì)性。
2 飽和蒸汽流量計變負(fù)荷運(yùn)行優(yōu)化方法分析
（1）優(yōu)化運(yùn)行初壓參數(shù)。在眾多運(yùn)行控制參數(shù)中，機(jī)組運(yùn)行初壓直接飽和蒸汽流量計熱耗率相關(guān)，是飽和蒸汽流量計中*重要的運(yùn)行參數(shù)之一，因此，飽和蒸汽流量計組運(yùn)行初壓參數(shù)優(yōu)化是飽和蒸汽流量計運(yùn)行優(yōu)化的重要內(nèi)容。一方面，現(xiàn)階段對運(yùn)行初壓的研究大多僅以機(jī)組熱耗率作為評價機(jī)組運(yùn)行工況的標(biāo)準(zhǔn)，而在實(shí)際電廠運(yùn)行中，機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性與汽機(jī)熱效率、鍋爐效率和廠用電率都有關(guān)，因此，在進(jìn)行運(yùn)行初壓優(yōu)化時，必須考慮輔機(jī)泵耗功及各調(diào)節(jié)級閥門的蒸汽分配，確定閥門開度從而得到*優(yōu)運(yùn)行初壓參數(shù)；另一方面，由于環(huán)境、負(fù)荷以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的原因，飽和蒸汽流量計初始參數(shù)往往不是定值，而是在某一范圍內(nèi)波動，這雖然不影響機(jī)組安全運(yùn)行，但會對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生不利影響，通過試驗(yàn)及計算確定機(jī)組*優(yōu)初壓參數(shù)將大大提高機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性。余興剛等研究了某 600MW 亞臨界機(jī)組初終參數(shù)耗差，設(shè)計了一種熱力系統(tǒng)變工況計算模型，得到飽和蒸汽流量計初始壓力與背壓的關(guān)系，該計算模型可用于核算飽和蒸汽流量計廠方修正曲線，得到機(jī)組運(yùn)行*優(yōu)初始壓力，降低機(jī)組煤耗率。
（2）優(yōu)化配汽方式。飽和蒸汽流量計閥門流量特性曲線表征了飽和蒸汽流量計理論流量特性，實(shí)際運(yùn)行中飽和蒸汽流量計閥門特性流量曲線與實(shí)際流量特性不一致時將出現(xiàn)一次調(diào)頻能力差，機(jī)組切換配汽方式時負(fù)荷波動較大以及調(diào)節(jié)閥晃動等情況，嚴(yán)重影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。優(yōu)化配汽方式即通過改變原先的配汽方式或調(diào)整閥門重疊度使得飽和蒸汽流量計特性流量曲線能夠準(zhǔn)確表征實(shí)際流量特性，提高飽和蒸汽流量計組經(jīng)濟(jì)性，提升機(jī)組一次調(diào)頻品質(zhì)。李金印研究了飽和蒸汽流量計組運(yùn)行優(yōu)化措施，研究表明，在低負(fù)荷運(yùn)行工況下采用復(fù)合配汽方式將造成大量浪費(fèi)，復(fù)合配汽方式只在高負(fù)荷工況下表現(xiàn)出高運(yùn)行效率。張榮欣等進(jìn)一步針對東方飽和蒸汽流量計有限公司生產(chǎn)的超超臨界凝氣式飽和蒸汽流量計組展開運(yùn)行優(yōu)化研究，研究表明，多種配汽方式能更有效的調(diào)節(jié)飽和蒸汽流量計流量特性，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷達(dá)到 50% 以上時，采用順閥配汽方式，其余采用單閥配汽方式，同時合理設(shè)置各調(diào)門重疊度，使運(yùn)行方式切換時能夠平穩(wěn)過度，配汽方式優(yōu)化后，機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)得到進(jìn)一步提高。
（3）降低飽和蒸汽流量計能耗。飽和蒸汽流量計能耗較大使得機(jī)組經(jīng)濟(jì)性降低，必須根據(jù)飽和蒸汽流量計組運(yùn)行特點(diǎn)和能耗特征，針對性地采取有效的措施，不斷優(yōu)化飽和蒸汽流量計組運(yùn)行，保證飽和蒸汽流量計穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。一方面，降低機(jī)組啟停能耗，在啟機(jī)過程中通過手動操作，控制真空壓力處于65～70kPa范圍內(nèi)，縮短啟機(jī)時間，降低機(jī)組能耗。另一方面，保持高壓加熱器投入率，控制給水溫度，穩(wěn)定水量水位，在機(jī)組啟停時，及時投入高壓加熱器。另外，長期運(yùn)行的凝汽式飽和蒸汽流量計組凝汽器冷卻面將出現(xiàn)大量污垢，及時采用高壓水射流對冷卻面進(jìn)行清洗，有效地保證凝汽器安全正常運(yùn)行。
3 結(jié)語
飽和蒸汽流量計是整個電力行業(yè)的硬件基礎(chǔ)，本文闡述了額定功率 60MW 抽凝式飽和蒸汽流量計運(yùn)行過程中存在的問題，分析了不同運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)和不足，介紹了優(yōu)化運(yùn)行初壓、優(yōu)化配汽方式及節(jié)能降耗三個運(yùn)行優(yōu)化方法，爭取為飽和蒸汽流量計運(yùn)行優(yōu)化方面提供經(jīng)驗(yàn)借鑒，促進(jìn)飽和蒸汽流量計運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)發(fā)展。

上一篇：淺析高溫蒸汽流量計在密封性試驗(yàn)中的設(shè)計及應(yīng)用

下一篇：智能蒸汽流量計在供熱管網(wǎng)中的應(yīng)用及效果分析