性能试验时火电厂汽轮机控制方式分析

马 勇，朱立彤,付 昶，卞 晶 (.西安热工研究院有限公司，陕西 西安 7002；2.西安交通大学 能源与动力工程学院，陕西 西安 70049；.长安大学 信息工程学院， 陕西 西安 70064)

0 引言

新建电厂在首次运行的几个月之内要进行性能考核试验[1-2]。性能考核试验是由制造厂和业主之外的第三方进行的。随着我国火电厂自动化水平的提高，自动发电控制AGC、协调控制系统CCS等高级自动控制系统的投入，使得火电厂的整套机组越来越像一个有机的整体[3]。可以这样说，单元机组越来越可以称之为单元机，从燃料的燃烧到发电，环环相扣。如何在进行性能试验之前调整这些控制系统，成为性能试验前必须认真考虑的问题。

图3为少模光纤端面发生轴向偏移的耦合示意图.当温度变化时，光纤位置与天线焦点处会产生一定偏移，造成离焦.光纤发生轴向偏移时，空间光在光纤端面上产生一个离焦的圆形光斑，光斑面积随偏移量的增大而增大.当光斑面积大于纤芯模场有效面积后，有一部分光能量丢失，使耦合效率降低.而少模光纤模场面积相比单模光纤更大，离焦后接收到的光能量高于单模光纤，因此少模光纤对光斑轴向偏移的容忍度更高.光纤端面存在轴向偏移Δz时，可知入射光在光纤端面的光场分布为[18]

汽轮机性能试验往往要求汽轮机阀位、凝结水流量、给水流量、发电机负荷等稳定不变，而这些参数在机组正常运行过程中又在控制系统的作用下随着外界的要求和工况而不断变化。如何在进行性能试验时既保证性能试验的要求得到满足，又能保证机组的安全稳定经济运行，在这方面的研究比较少。文献[4-6]研究了“机跟炉”控制方式在电厂中的实际应用，但是在性能试验的要求下，必须研究“炉跟机”的控制方式。

1 火电厂自动控制系统概述

1.1 燃煤机组的自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)

火电机组的自动发电控制(AGC)是指火电机组接受电网调度的控制指令，按预定的条件和要求，安全、快速、经济地调整发电机组的有功功率，维持发电有功功率和电力负荷之间的平衡，保证电力系统频率的质量[3]。

1.2 单元机组协调控制系统(Coordination Control System,CCS)

在机组响应电网负荷变化要求时，只有对机炉进行协调控制，充分利用前馈、反馈、串级控制等技术，才能保证机组迅速满足电网负荷变化的要求，维持机组参数的稳定，确保机组的安全运行。协调控制系统不仅能实现机组正常运行时机、炉和辅机的协调工作，而且在机组发生故障时，能与机组保护系统配合，自动地进行事故处理，如负荷返回、负荷闭锁增/闭锁减、负荷迫降等，并进行各子控制系统之间的切换，避免发生一些人为误操作[7]。

2 汽轮机性能试验概述

当前火电厂汽轮机性能试验在美国机械工程师协会《汽轮机性能试验规程》(ASME PTC6-2004)标准下进行，使用的水和水蒸汽性质表是国际公式化委员会1997年工业用IFC水和水蒸汽状态方程。汽轮机性能试验通常包括三阀或五阀全开、四阀或六阀全开、最大连续出力、额定出力、75%额定负荷出力、50%额定负荷出力、高背压运行工况、高加切除工况等。

首先，解除AGC，在协调控制方式下，再解除汽轮机自动，则机组转为“炉跟机”运行方式。在“炉跟机”运行方式下，汽轮机承担负荷控制的任务，通过改变汽轮机调节阀的开度来改变机组功率。锅炉则承担控制主汽压力的任务，通过增减煤量维持当前主汽压力稳定不变。

“农三代”是吴躜辉身上一个闪亮的标签，2009年他毕业于浙江农林大学，刚一毕业就进入了浙江爱普农业科技发展有限公司工作，到今年已经整整十个年头了。说起选择农资行业的原因，吴躜辉说走进农资这个行业并不是他偶然的一个行为，而是经过深思熟虑后所做下的决定。

性能试验工程师根据现场记录的数据，在标准上规定的计算方法指导下编写计算程序，计算出机组的功率、热耗率、高中低压缸效率、发电煤耗、供电煤耗、补水率等参数。在PTC6上提供的修正方法指导下，参考制造厂提供的修正曲线，对结果进行修正，从而给制造厂和业主单位提供准确的机组实际运行资料，并在数据的指导下给业主提供一些节能减排的建议。

3 性能试验时控制策略分析

在性能试验和机组本身特点的双重要求下，电厂运行工作人员需要对机组进行一些调整从而使机组满足性能试验的要求。

3.1 保持汽轮机阀位全开

虽然由于锅炉热惯性较大，锅炉能量的供给滞后于汽轮机的能量需求，因而造成较大的主汽压变化，但是只有在“炉跟机”的运行方式下，汽轮机调节阀门才能维持基本不变。

首先，解除AGC，在协调方式下，再解除锅炉自动，使机组在“机跟炉”的运行方式下运行。这时汽轮机调节主汽压力，锅炉调节机组负荷。然后，主汽压力设定值重新设置到低值。主汽压力设定值变低，则汽轮机调阀会在“机跟炉”运行方式下慢慢开大。继续使主汽压力设定值变低，则汽轮机调阀会继续开大直至全开。

最后，还需要解除一次调频控制。因为在一次调频的作用下，汽轮机阀位会有微小的变化。

在此过程中，汽轮机的剩余调阀必须由热工强置在关位置，不然这些阀门也会在“机跟炉”方式下慢慢全开。

3.2 保持汽轮机阀位不变

在进行汽轮机性能试验时，有时要求汽轮机调阀阀位保持稳定不变。对于这样的要求可以采用“炉跟机”的运行控制方式。所谓“炉跟机”的运行方式，就是锅炉改变煤量调节主汽压力，汽轮机调节机组负荷。

在进行汽轮机性能试验时，要求每一工况相对稳定以便记录机组运行数据。包括凝汽器水位、除氧器水位、凝结水流量、给水流量、汽轮机调阀阀位等都要求在记录数据过程中相对稳定。

2018年1月25日，美国国会美中经济与安全评估委员会举行听证会，专门就中国的“一带一路”倡议进行评估。评估委员会成员丹尼斯·谢阿(Dennis C. Shea)指出，中国领导人希望借助“一带一路”倡议促进其地缘政治利益，拓展中国在地区及全球治理中的地位，美国则在维护自由与开放的印太地区方面拥有重要利益，美国必须高度重视中国“一带一路”倡议对美国的战略影响，并对此作出回应。[11]

在进行三阀全开(针对汽轮机共有四个高压进汽调阀的情况)或者五阀全开(针对汽轮机共有六个高压进汽调阀的情况)试验时，要求汽轮机的三个调节汽门全开或者五个调节汽门全开。在机组正常运行过程中，调节阀阀位是随时变化的。在进行汽轮机性能试验之前要把汽轮机的调节阀调节到全开的位置。

观察组患者则需要接受管状胃治疗,医生在进行切除后将患者胃部游离至幽门部位,将胃网膜做动脉与胃短动脉等切断,保留其余血管组织,选择患者胃角作为起点,利用直线切割缝合器沿着患者胃大弯与胃小弯平行切至尾部底端。医生需要保留患者胃底部组织,将患者贲门以及胃小弯部分组织切除,制作成长度20—25cm、内景3—4cm的管状胃。之后,医生在距离患者肿瘤上缘5cm部位将患者食管切断,将肿瘤去除之后,进行管状胃上提经主动脉弓之后直至食管床部位,并且将患者食管近侧断端与管状胃进行吻合处理,最后对切口进行缝合[4]。

为了让汽轮机调阀维持在当前阀位稳定不变，仍然需要解除一次调频。

“行”是道德行为，是个人的实际行动。人们的道德行为是为了实践自己的道德认识，并在此过程中进一步认识道德、感受道德，二者既有区别又有一定的联系，道德认识促进道德行为的发生，道德行为加深自身道德认识的深刻程度。人们有了自己对事件的认识和判断，有了自己的道德认识，个人的道德行为、道德意志、道德情感会随之而生。而且道德情感、道德意志、道德行为会随着道德意识的进化而进化，自然也会随着道德认识的退化而退化。

3.3 高背压工况

高背压试验就是把汽轮机排汽背压提高到比较高的压力下测量汽轮机的出力性能等参数。如空冷机组的高背压工况是把汽轮机背压提高到30kPa(绝对压力)下记录汽轮机各项参数并进行计算。在机组的背压自动模式下可以自动设定背压，但是如果一次往大的方向设定太多就会造成自动跳闸转为手动，所以在设定高的背压参数时最好一次增加一点一次增加一点这样设定，并在设定过程中密切监视汽轮机排汽温度、汽轮机振动等参数，做到在提高背压过程中时刻掌握汽轮机运行情况。

1.故意违反强制性法律法规。容错机制的要旨是实现正向激励作用和反向鞭策作用的相结合。主观性恶意为之，故意违反强制性的法律法规，这种行为的主观恶意较为恶劣。我们且不谈其造成的恶劣后果，仅仅从主观角度出发，将其作为可以容忍的错误实属不当。进而言之，故意违反强制性法律法规造成的后果，在一般情形中比过失违反强制性法律法规造成的后果更为严重，这是从主观恶性的角度进行定纷止争。

如果遇到汽轮机排汽温度升高过快，或者汽轮机振动增加过快应暂停提高背压的操作并密切观察参数，采取相应措施。在机组参数稳定了之后，再继续提高背压。

3.4 高压加热器切除工况

当前，300MW及300MW以上机组的高加系统大部分均为三个高加。高加的布置通常有下面两种布置方式，见图1和图2所示。

图1 水侧小旁路高加布置示意

图2 水侧大旁路高加布置示意

水侧小旁路布置的高压加热器和水侧大旁路布置的高压加热器各有利弊。水侧小旁路的布置运行起来更灵活，可以在一个高压加热器出故障时继续运行另外两个高压加热器，但是这样的布置会增加投资。水侧大旁路的布置运行起来相比于水侧小旁路的布置不够灵活，如果一个高压加热器水侧出现泄漏时，则必须停运全部三个高压加热器。

在性能试验时要求停运全部高压加热器。对于水侧小旁路布置的高加，停运相对来说比较简单，只要按规程从压力由高到低的顺序依次停止即可。但是对于水侧大旁路布置的高加，在停运高加的同时要注意虚假水位导致的高加解列情况。

在人类越来越关注绿色发展的大背景下，生态指标具有可执行性，如生活污水处理率就对水体处理、检测等方法做出严格规定，但是提高污水的处理率又可能会减少蓄水效益。传统的评价模型中只对不同指标赋予相应的权重，通过得到指标的综合量值区分某一流域的治理水平是否达标。但这种评价并没有权重的动态变化和指标间的矛盾消解办法。将上述指标体系采用关系物元模型表示，如图2。

在停运水侧大旁路布置的高加时，一个高压加热器由于断汽高加内压力会骤然减小，压力变小会导致高加内凝结的水瞬间变为蒸汽造成虚假水位。虚假水位的出现会导致高加瞬间全部解列。这样的解列会对机组的正常运行造成很大的影响。为了避免这个问题，建议在高加解列之前尽量维持高加低水位运行。

4 应用情况

宁夏六盘山热电厂汽轮机在做额定出力试验时，解除AGC控制，解除CCS，进行“锅炉跟随”方式运行，并在记录数据过程中解除一次调频，这样做的结果是汽轮机阀位保持不变，为数据的记录分析提供了便利。另外，在做五阀全开试验时，由电厂热工人员强置第六阀全关，其余五阀全开。该电厂高加为水侧大旁路布置方式，在做高加切除工况时，维持高加低水位运行，并在切除一号高加之前，慢慢关小一号高加正常疏水调阀，直至慢慢关完。在关小一号高加正常疏水调阀的同时，慢慢开大一号高加危急疏水调阀，直至一号高加维持低水位运行。这样做的优点是：当关闭一号高加汽源的时候，二号高加的高压汽水就不会通过一号高加正常疏水调阀返到一号高加来了。对于二号高加和三号高加均可以这样进行。这样在切除高加的过程中并没有出现由于虚假水位导致的高加瞬间全部解列的情况发生。

5 结语

对于电厂运行人员来说，配合试验人员进行汽轮机性能试验是一个不同与电厂运行工作的新任务。在这个任务中不但要求保持电厂设备的完好完成发电工作，还要根据性能试验的要求对机组进行各种各样的调整。在这些调整中，如果任何一步出现问题，都会对机组造成无法弥补的损失。在深刻理解AGC、CCS、一次调频和汽轮机压力控制的基础上，如果按照本文中介绍的这些措施进行调整，就会在配合汽轮机性能试验时有的放矢。

[1]电力工业部(国家电力公司)热力发电设备及材料质量检验测试中心编译.美国国家标准汽轮机性能试验规[S].

[2]刘 凯.汽轮机试验[M].北京:中国电力出版社,2005.

[3]《电力系统调频与自动发电控制》编委会.电力系统调频与自动发电控制[M].北京:中国电力出版社,2006.

[4]尹 峰,朱北恒,李 泉.超(超)临界机组协调控制特性与控制策略[J].中国电力,2008,41(3):66-69.

[5]张秋生,张文兴,高志存.大型循环流化床机组协调控制系统研究[J].中国电力,2005,38(7):53-56.

[6]吴玉平,王永龙.机跟炉协调控制在300MW CFB锅炉煤质大幅波动时的应用[J].中国电力,2008,4(12):42-44.

[7]巨林仓,刘齐寿,杨清宇,等.电厂热工过程控制系统[M].西安:西安交通大学出版社,2009.