1000MW火电机组汽轮机9级回热抽汽系统原理及应用

王瑞（黑龙江省火电第三工程有限公司，哈尔滨 150001）

1000MW火电机组汽轮机9级回热抽汽系统原理及应用

王瑞
（黑龙江省火电第三工程有限公司，哈尔滨 150001）

本文对回热抽汽系统、凝汽系统的动态仿真、仿真支撑平台LN、采用的技术方案及附图说明进行了论述。

回热抽汽系统；凝汽系统的动态仿真；仿真支撑平台LN

1　回热抽汽系统

高加泄漏是很多电厂机组都会出现的故障之一，造成泄漏的原因主要有以下几种：一是高加设备制造工艺差，材料质量不过关。二是高加管板变形：这容易使管端口发生泄漏，由于高加汽侧压力较低，温度较高，而水侧压力较高，温度较低，从而造成两侧间的热应力与机械应力叠加，使管板向汽侧鼓凸，造成端口泄漏。三是热应力过大：高加的温升率和温降率在高加启动和停运过程中相对较大，这使得高压加热器管与管板结合处承受很大的热应力，从而导致端口泄漏。四是检修不力，即检修质量不过关：加热器泄漏比较严重时会造成跳机。因此，在实际机组运行时，高低压加热器系统需要运行人员的重点监控。

在实际机组中，高加泄漏事故发生后，典型的故障现象为：故障高加水位上升；高加的正常疏水阀和紧急疏水阀开度增大；发电机功率下降，主蒸汽温度上升；除氧器水位降低，给水流量突然下降，但随着汽轮机转速的大幅升高，给水流量开始回升。高低压加热器系统直接影响机组的热效率，并对故障发生造成较大的影响。

2　凝汽系统的动态仿真

3　仿真支撑平台LN

仿真支撑系统是仿真机系统的核心部分，为开发者提供了一个模型开发和调试的环境。徐州1000MW机组仿真系统采用的是LN仿真支撑平台，LN仿真支撑平台是采用最先进的面向对象技术进行系统设计与开发的，采用了基于虚拟DCS的激励式仿真模式。LN仿真支撑系统既有支撑系统的功能，又有激励系统的功能。作为支撑系统，它为仿真模型组态人员提供一个模型开发与调试的环境，同时构建具有扩展性功能的仿真模型算法库；作为激励系统，它是仿真模型运算的平台，为虚拟DPU提供数据驱动。LN仿真支撑系统拥有功能强大的模块化算法库，每个模块基本满足动量平衡、质量守恒和能量守恒等基本定律，因而具有较快的运算速度。它为建模人员提供了便捷的图形建模环境，并具备模型在线修改、调试功能。LN仿真支撑系统主要有三个组成部分：用户管理、算法管理与图形建模。

3.1用户管理

利用LN仿真支撑系统的用户管理软件可以完成对用户名、密码等的设置，并且能够对人员进行分组和分配其优先级。

3.2算法管理

即图元管理工具，完成算法属性的定义和图元的管理，构建完备的算法库，从而用图形化的方式完成仿真模型的建立、编辑、调试和维护等工作。主要有以下特点：第一，算法定义和设备定义的开放性，即可以根据需要添加新算法、新设备；第二，变量能够成组化：对于水、蒸汽、油和烟气等工质，我们经常同时用到某些工质的流量、温度、压力和恰值等几个属性，这时就可以把这些属性定义为一个成组的变量，可以使建模时的算法应用更为简单方便；第三，设备与算法对应的灵活关系，即可以为不同设备定义同一个算法；第四，实现了模型驱动与算法库的分离，模型驱动时调用以动态链接库的形式存在的算法库，从而使算法改变时，只需要重新生成算法动态链接库，不需要重新生成模型驱动程序，实现了模型驱动与算法库的分离，而且提高了算法库的开放性。

3.3图形建模

它是仿真机系统模型开发的核心部分，可以实现全图形建模。因电站仿真模型大部分是由电厂模型是由设备的算法模块以及设计数据组成并由模型运算引擎完成计算过程，所以在模型系统的组建只需按发电厂的工艺流程将相应图形化的算法模块进行连线，并且通过调试相应的参数，即完成了模型的开发与调试。

4　采用的技术方案

一种1000MW火电机组汽轮机9级回热抽汽系统，包括凝汽器、汽轮机低压缸、汽轮机中压缸、汽轮机高压缸和锅炉，所述汽轮机高压缸对应连接l号高压加热器和2号高压加热器，所述中压汽轮机对应连接3号高压加热器，除氧器和五号低压加热器，所述汽轮机低压缸对应连接6号低压加热器、7号低压加热器、8号低压加热器、9号低压加热器，所述7号低压加热器上设置有低加疏水泵，所述8号低压加热器、9号低压加热器分别通过8号疏水管、9号疏水管直接疏水至凝汽器。作为优选，所述7号低压加热器上的低加疏水泵有两台。由于采用了上述技术方案，本技术方案有益效果是：回热级数增加了一级，热效率得到提高；解决了由于蒸汽压力较低导致在低负荷运行时可能出现疏水不畅的问题；虽然设备增加了，但是运行成本得到降低，更加具有经济性。

5　附图说明

图l所示，一种1000MW火电机组汽轮机9级回热抽汽系统，包括凝汽器10、汽轮机低压缸11、汽轮机中压缸12、汽轮机高压缸13和锅炉14，所述汽轮机高压缸13对应连接1号高压加热器1和2号高压加热器2，所述汽轮机中压缸12对应连接3号高压加热器3、除氧器4和五号低压加热器5，所述汽轮机低压缸11对应连接6号低压加热器6、7号低压加热器7、8号低压加热器8、9号低压加热器9，所述7号低压加热器7上设置有两台低加疏水泵7-1，所述8号低压加热器8、9号低压加热器9分别通过8号疏水管8-1、9号疏水管9-1直接疏水至凝汽器10。7号低压加热器7上的低加疏水泵7-1有两台。

图1　1000MW火电机组汽轮机9级回热抽汽系统原理结构示意图Fig.9 Schematic diagram of the 1 stage of the steam turbine unit of the 1000MW thermal power unit

1为l号高压加热器，2为2号高压加热器，3为3号高压加热器，4为除氧器，5为5号低压加热器，6为6号低压加热器，7为7号低压加热器，8为8号低压加热器，9为9号低压加热器，10为凝汽器，11为汽轮机低压缸，12为汽轮机中压缸，13为汽轮机高压缸，14为锅炉，7-1为低加疏水泵，8-1为8号疏水管，9-1为9号疏水管。

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Principle and Application of the 9 Stage Regenerative System for 1000MW Coal-fired Power Unit Stream Turbine

WANG Rui
（Heilongjiang Third Electric power Construction Co.，Ltd.，Harbin 150001，China）

This paper of regenerative extraction steam system，condensate system dynamic simulation，simulation supporting platform of LN，discussed the technical scheme and the appended drawings in this paper.

Regenerative system；Dynamic simulation ofthe condenser system；Simulation support platformLN

TM621

B

1674-8646（2015）08-0012-02