福清2號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)組出力改善的原因分析及建議

引言

2016年5月,福清2號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)組在調(diào)閥全開的狀態(tài)下,其出力與1號(hào)機(jī)組相比偏低約10MW。經(jīng)大修后,2號(hào)機(jī)組在2017年出力有所改善。到2018年,2號(hào)機(jī)組已是福清4臺(tái)機(jī)組中出力最好的一個(gè)機(jī)組。

本文通過比較2016一2018年2號(hào)機(jī)組相關(guān)參數(shù)的變化,分析2號(hào)機(jī)組出力得到改善的原因,可為其他機(jī)組出力的提升提供參考。

1 2018年1～3號(hào)機(jī)組出力修正計(jì)算

2018年福清1～3號(hào)機(jī)組出力對(duì)熱功率及凝汽器背壓進(jìn)行修正,計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 2018年福清1～3號(hào)機(jī)組出力參數(shù)對(duì)比

從表1可以看出,3號(hào)機(jī)組出力最差,2號(hào)機(jī)組出力狀況是3臺(tái)機(jī)組中最佳的。

2福清2號(hào)機(jī)組往年參數(shù)對(duì)比

通過縱向?qū)Ρ雀Ｇ?號(hào)機(jī)組2016年夏季至2018年夏季近似海水溫度下的出力參數(shù),不僅可以了解2號(hào)機(jī)組夏季出力較往年提升的原因,還可以通過參數(shù)變化掌握影響機(jī)組出力的變化規(guī)律。

2.1福清2號(hào)機(jī)組主要參數(shù)對(duì)比和分析

比較2016一2018年滿功率狀態(tài)下2號(hào)機(jī)組出力的主要參數(shù),機(jī)組出力對(duì)熱功率及凝汽器背壓進(jìn)行了修正,結(jié)果如表2所示。

由表2可知,2號(hào)機(jī)組的實(shí)際出力從2016年起逐漸升高,于2018年出力達(dá)到最優(yōu)。但機(jī)組修正后的電功率不符合此規(guī)律。2號(hào)機(jī)組滿功率運(yùn)行時(shí),調(diào)閥開度均在61%以上,根據(jù)調(diào)閥性能曲線,當(dāng)調(diào)閥開度達(dá)到58%以上時(shí),基本失去了對(duì)機(jī)組出力的調(diào)節(jié)作用。而此時(shí)使用機(jī)組熱功率對(duì)出力進(jìn)行修

正,僅表明機(jī)組理論最大出力,并不表征當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)下機(jī)組所能達(dá)到的實(shí)際最大出力。

從表2數(shù)據(jù)可知,福清2號(hào)機(jī)組在2016年、2017年調(diào)閥開度已經(jīng)大于58%,但機(jī)組的熱功率卻低于2018年,說明調(diào)閥開度并非限制機(jī)組出力的原因。而機(jī)組的背壓變化不大,說明凝汽器性能不是促使機(jī)組出力得到改善的原因。

2016年、2017年,2號(hào)機(jī)組熱功率在調(diào)閥全開狀態(tài)下無法進(jìn)一步提升,遠(yuǎn)低于2018年熱功率,說明機(jī)組熱端傳熱性能可能存在缺陷,導(dǎo)致從一回路導(dǎo)出的熱量受阻。而2018年機(jī)組熱端傳熱性能改善,傳導(dǎo)至二回路的能量提升,從而機(jī)組的實(shí)際出力得到了改善。

2.2機(jī)組級(jí)前壓力的變化

表3為2016一2018年福清2號(hào)機(jī)組蒸發(fā)器出口壓力至級(jí)前壓力的對(duì)比。

從表3可知,從2016一2018年2號(hào)機(jī)組級(jí)前壓力在不斷提升,與實(shí)際出力變化趨勢(shì)相同。2017年蒸發(fā)器出口壓力及調(diào)閥前壓力最高,但是級(jí)前壓力卻較2018年低,說明2017年調(diào)閥壓損較大。

2.3凝汽器性能的變化

福清核電汽輪發(fā)電機(jī)組兩臺(tái)凝汽器由于現(xiàn)場(chǎng)儀表安裝布置原因,測(cè)量值與實(shí)際值存在較大偏差,對(duì)比考核試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)儀表和在線儀表數(shù)據(jù)可明顯看出此現(xiàn)象,如表4所示。

從表4可知,在線儀表的讀數(shù)普遍小于試驗(yàn)儀表,最大相差1.47kPa左右,反映到機(jī)組出力修正上約為10MW,這對(duì)機(jī)組性能監(jiān)督十分不利,故在對(duì)比歷年機(jī)組性能時(shí),背壓采用凝汽器出口水溫對(duì)應(yīng)的飽和壓力進(jìn)行計(jì)算。2016一2018年2號(hào)機(jī)組凝汽器性能參數(shù)如表5所示。

2016—2018年相同水溫下凝汽器背壓穩(wěn)定,凝汽器整體性能變化不大,不是機(jī)組出力得到改善的主要原因。

2.4機(jī)組回?zé)?、再熱系統(tǒng)的變化

對(duì)機(jī)組出力影響最大的為末級(jí)7號(hào)高壓加熱器,歷年7號(hào)高壓加熱器的性能如表6所示。

由表6可知,2016年給水溫度略低,但整體性能相差不大,不是機(jī)組出力改善的主要原因。

調(diào)取再熱系統(tǒng)部分參數(shù)進(jìn)行對(duì)比,具體如表7所示。

由表7可知,再熱系統(tǒng)各參數(shù)變化不大,再熱蒸汽壓力逐漸增加,對(duì)再熱效率有一定影響,但并不是機(jī)組出力改善的主要因素。

3初步分析結(jié)論

通過上述參數(shù)對(duì)比可知,造成福清2號(hào)機(jī)組出力改善的直接且最主要因素為級(jí)前壓力的回升。機(jī)組冷端、回?zé)?、再熱等系統(tǒng)整體變化不大,對(duì)機(jī)組出力改善貢獻(xiàn)較小。

而造成機(jī)組級(jí)前壓力回升的因素是多樣的,首先直接影響因素為蒸發(fā)器出口壓力,當(dāng)蒸發(fā)器出口壓力回升后,級(jí)前壓力會(huì)得到一定的提高。其次為管路及調(diào)閥的流阻性能,即蒸汽從蒸發(fā)器出口到級(jí)前壓力的損失降低,對(duì)級(jí)前壓力的提升有促進(jìn)作用。

4結(jié)論

本文通過上述參數(shù)的對(duì)比分析,總結(jié)出如下經(jīng)驗(yàn)和建議:

(1）在進(jìn)行機(jī)組出力修正計(jì)算時(shí),其結(jié)果并不一定代表目前實(shí)際狀態(tài)下的機(jī)組性能優(yōu)劣,需要實(shí)際考慮機(jī)組的設(shè)備及運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)籌分析:

(2）級(jí)前壓力對(duì)機(jī)組出力影響巨大,新投產(chǎn)核電機(jī)組前幾個(gè)循環(huán)內(nèi)的級(jí)前壓力變化十分明顯,主要是因?yàn)檎羝l(fā)生器出口壓力變化和管路流阻變化,在最初幾個(gè)循環(huán)需重點(diǎn)關(guān)注:

(3）蒸發(fā)器的換熱能力也是直接影響機(jī)組出力的關(guān)鍵因素,在安裝調(diào)試階段選擇蒸汽發(fā)生器的保養(yǎng)模式十分重要。