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1、密 级 检索号 16-100026杭州意能电力技术科学技术文件北仑发电厂1000MW汽轮机发电机组对外抽汽供热对运行性能影响试验报告二一年一月北仑发电厂1000MW汽轮机发电机组对外抽汽供热对运行性能影响试验报告北仑发电厂1000MW汽轮机发电机组对外抽汽供热对运行性能影响试验报告编 写 者： 审 核 者： 审 批 者： 目 录1 概述12 试验工况33 试验情况介绍34 试验结果计算方法55 试验结果与分析5附录18试验测量数据汇总表（1/3）8试验测量数据汇总表（2/3）9试验测量数据汇总表（3/3）10附录211汽机试验计算结果汇总表(1/3)11汽机试验计算结果汇总表(2/3)12汽机
2、试验计算结果汇总表(3/3)12附录313热力性能（验收）试验质量控制实施情况表131 概述12 试验工况33 试验情况介绍34 试验结果计算方法55 试验结果与分析5附录18试验测量数据汇总表（1/3）8试验测量数据汇总表（2/3）9试验测量数据汇总表（3/3）10附录211汽机试验计算结果汇总表(1/3)11汽机试验计算结果汇总表(2/3)12汽机试验计算结果汇总表(3/3)13附录314热力性能（验收）试验质量控制实施情况表14第 12 页 共 143 页北仑发电厂1000MW汽轮机发电机组对外抽汽供热能力试验报告摘 要 本文主要介绍了北仑发电厂三期1000MW机组抽汽供热能力的试验情况
3、，分析了纯凝与供热两种运行工况下机组经济性的对比状况。关键词 北仑三期 1000MW机组 抽汽供热 试验报告1 概述随着能源成本上涨及环境保护要求的提高，大力发展高效可靠的热电联产和集中供热系统已成为城市节能环保的重要手段。采用高效率、低排放的大型发电机组来替换小火电机组进行发电、供热具有显著的社会经济效益；对于大型电厂自身而言，利用富裕的蒸汽产能为周边地区进行抽汽供热，一方面可以利用高效率的锅炉生产高品质的蒸汽，大幅度提高燃料的利用率；另一方面，采用抽汽对外供热，可以避免这部分蒸汽在凝汽器内的冷源损失，改善机组循环效率，降低机组煤耗率。因此大型火力发电厂采取抽汽供热方式向周边的热用户供热，对
4、社会和企业都是十分有益的，是机组节能降耗的一条重要途径。北仑发电厂现有一期（2600MW）、二期（3600MW）以及三期（21000MW）机组。按照“节能减排”发展目标的要求，北仑发电厂利用附近工业园区及城区供热需求的有利条件，一期、二期机组从再热器进口（冷段）系统抽取蒸汽抽汽通过高压供热管路向青峙工业区供热；三期机组从辅汽联箱（6机组）及辅汽联络母管（7机组）抽汽连同一部分一期机组经过减温减压后供热蒸汽形成低压供热管路向北仑城区供热。为了解北仑三期机组实际运行状态下纯凝工况与供热工况下的机组经济性对比状况，根据北仑发电厂的安排，杭州意能电力技术在6机组上进行了1000MW机组的抽汽供热对机组
5、运行性能影响的测试工作。北仑6汽轮发电机组的主要参数如下表所示：表1 北仑6 汽轮机主要技术规范制造厂上海汽轮机型号（TC4F）型式超超临界、单轴、四缸四排汽、一次中间再热、单背压凝汽式铭牌功率1000 MW额定主蒸汽压力26.25 MPa额定主蒸汽温度600 额定热再热蒸汽温度600 额定排汽压力设计冷却水温度20 给水回热级数8级（3高加+1除氧+4低加）高压缸14个压力级中压缸213个压力级低压缸A26个压力级低压缸B26个压力级末级叶片长度1146 mm高压缸效率 中压缸效率 低压缸效率 THA工况热耗率7328 kJ/kWh工作转速3000 r/min启动方式高、中压联合启动配汽方式
6、全周进汽变压运行负荷范围30%到100%额定负荷表2 汽轮机典型工况的主要参数表工 况项 目单位TRL工况T-MCR工况VWO工况THA工况发电机功率MW10001000设计热耗率kJ/kWh7662736473817328主蒸汽压力MPa（a）主蒸汽温度600600600600高压缸排汽压力MPa（a）高压缸排汽温度再热蒸汽压力MPa（a）再热蒸汽温度600600600600中压缸排汽压力MPa（a）低压缸排汽压力kPa（a）主蒸汽流量kg/s再热蒸汽流量kg/s低压缸排汽流量kg/s补给水率%3000给水温度1.1 试验目的本次试验主要目的是测得北仑6汽轮发电机组在1000MW额定负荷下，
7、纯凝工况与供热工况运行的机组经济性对比指标，确定机组在供热状态下对运行经济性能的影响程度。 试验标准试验按照电站汽轮机热力性能试验验收规程（GB8117-87）进行。水和水蒸汽性质参数将采用“国际公式化委员会工业用方程 IFC-1997”计算得到。1.3 试验范围北仑发电厂#6汽轮发电机组。2 试验工况本次试验安排与6机组A修前性能试验同步进行，作为供热试验的工况为：一：机组1000MW额定负荷，不对外供热的纯凝工况；二：机组1000MW额定负荷，对外供热的试验工况。机组主要运行参数接近额定值运行。试验期间，汽轮机高压调门全开，且开度保持不变。3 试验情况介绍3.1 试验测量方法及仪表试验测量
8、参数主要采用机组SIS系统及DEH系统采集的运行参数。在试验前将要采集的数据编制成数据采集文件，在试验进行时记录和保存试验数据。将两只高精度的压力变送器分别接在A、B凝汽器的试验压力测点上，并安装专用的数据记录仪，对凝汽器压力进行精确测量。另外在除氧器入口凝结水流量运行变送器上串接一只标准电阻，信号接入FLUKE2625数据采集仪进行采集试验过程中，为确定系统泄漏量，对凝汽器热井、除氧器水箱和汽包水位进行了就地测量，并对系统明漏如化学取样、凝泵轧兰漏水、汽泵密封水流量进行了测量。3.2 试验参数记录间隔由机组SIS及DEH系统采集的试验参数，每1分钟记录1次；就地FLUKE2625数据采集仪每
9、30秒钟记录1次。3.3 试验工况的运行要求进行每个试验工况之前，机组的热力系统均进行了隔离操作，以最大程度地减小系统的内漏和外漏，试验期间隔离项目如下所列：l 隔绝本机与其它机组的汽水联系，关闭冷再汽源至辅汽联箱相关阀门，辅汽由四抽供汽；l 对外供热完全由6机组辅汽提供，7机组辅汽自供；l 隔绝各加热器的危急疏水阀及汽水系统的疏水阀、旁路阀，如疏水阀有明显内漏，在确定不影响机组安全运行的前提下，需将气动疏水阀前、后的隔离阀关严；l 除氧器向空排汽阀尽可能关小或关闭；l 隔离凝结水至闭式水箱补水，改由凝结水输送泵补水；l 停止锅炉吹灰、放汽等汽水损失。纯凝工况试验前，将凝汽器补水至较高水位，然
10、后关闭补水旁路手动隔离阀、关闭主调节阀及其手动前隔离阀、关闭辅调节阀及其手动前隔离阀。供热工况试验前，打开补水旁路手动隔离门、打开主调节阀及其手动前隔离阀、关闭辅调节阀及其手动前隔离阀，调节主、辅补水调阀开度，进行连续稳定流量的补水，使凝汽器水位保持平稳，补水量由补水管路水表进行统计。试验开始之前，还对机组主要的运行参数进行了调整。主蒸汽、再热蒸汽温度尽可能保持额定，适当降低主汽压力使两个高压调阀保持全开开度。为了保证机组运行状况的稳定，试验前撤出AGC及一次调频，向电网调度申请“固定负荷运行”。3.4 试验工况的进行本次试验主要进行的试验工况如下表所示：表3 本次试验的工况描述工况序号试验机
11、组试验时间试验工况试验工况说明T016机组2009-12-17 10:46-11:301000MW供热两只高压调门保持全开，系统隔离，供热流量28t/h，稳定补水。T026机组2009-12-17 15:00-16:001000MW纯凝两只高压调门保持全开，系统隔离，不补水。在供热工况的试验进行期间，由于供热用户的客观需求量不大，6机组试验供热流量只有28t/h。4 试验结果计算方法试验结果的计算编制了专门的试验结果计算程序，对所有人工和计算机自动采集的试验数据进行整理和辅助计算。对于压力参数考虑大气压力及位差修正，得出的试验数据汇总见附录。本次试验选取除氧器进口凝结水流量作为基准流量，通过高
12、加回热系统的热平衡计算求得各高压加热器的进汽流量及再热蒸汽流量。再由汽、水工质在锅炉侧的吸热量除以发电机的输出功率，求得机组的试验热耗率。为了将机组性能与设计值进行比较，还需对热耗率和发电机功率进行修正计算，主要修正项目有：主蒸汽压力、主蒸汽温度、热再热蒸汽温度、再热器压降、汽轮机排汽压力、再热器减温水流量、功率因数的修正。在完成这些主要运行参数与设计值偏差的修正计算后，得出机组修正后的热耗率与电功率。供热工况的经济指标计算参照国家、地方标准的有关规定，采用“热量法”计算，将供热蒸汽带走的热量直接从锅炉吸热总量中扣除，由此可以计算得到相对较小的机组热耗率和供电煤耗率，因此也称为“好处归电法”。
13、“热量法”建立在热力学第一定律的基础上，它简单实用，是一种传统的热电厂总热耗量分配方法，目前仍是热电厂应用最为广泛的经济指标统计方法。除此之外，供热工况的其它计算方法与纯凝工况基本一致。5 试验结果与分析 试验结果#6机纯凝工况与供热工况的试验结果汇总见表4所列：表4 试验结果汇总序号参数名称单位100MW纯凝100MW供热1高压调门开度/100/100100/1002试验日期/2009-12-172009-12-173试验时间/15:00:00-16:0010:46:00-11:304发电机净输出功率kW9860879918115发电机功率因数/6对外供热蒸汽流量kg/h0280657对外供热蒸汽焓值kJ/kg08对外供热蒸汽热量kJ/h0890007659主蒸汽压力MPa10主蒸汽温度11热再热蒸汽温度序号参数名称单位100MW纯凝100MW供热12汽机排汽压力kPa1
