直接空冷机组FCB工况背压及给水温度控制方式改进

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发布时间：2021-08-24

资料介绍

备条件可随时再并网n 。大型直接空冷机组FCB运

行工况对机组各运行参数都有显著影响，其中背压

和给水温度的调节控制在FCB工况下十分重要，开

展其控制方式的研究工作非常必要。

1 设备概况

锅炉为超超临界、直流、单炉膛、一次再热、平

衡通风、全封闭、固态排渣、n型机组。汽轮机为

660 MW超超临界、一次中间再热、单轴、3缸2排汽、

直接空冷凝汽式机组。

机组配置4套25％额定容量的可调式再热器安

全阀，可有效缓解因锅炉启停引起的固体颗粒侵

蚀，缩短机组启动时间，有利于机组FCB功能的实

现。

汽轮机排汽冷却采用直接空冷技术，空冷凝汽

器配置56个冷却单元(7排8列)。汽轮机的排汽分

别经支管进入各冷却单元，先经顺流区进行冷却，

凝结水流回热水井，再经凝结水泵送人回热系统。

每个冷却三角下部均设有1台轴流风机，所有风机

均采用变频控制方式调节转速。

机组抽汽回热系统包括3台高压加热器、3台低

压加热器及1台除氧器。高压加热器和低压加热器

均为表面式、双流程、卧式、U形管加热器，l至3号

高压加热器分别利用汽轮机的1段、2段、3段抽汽

对锅炉给水进行加热；5至7号低压加热器分别利用

汽轮机的5段、6段、7段抽汽对凝结水进行加热，以

提高机组的循环效率。

2 汽轮机组背压控制方式

汽轮机凝汽设备主要分为水冷却系统和空气

干式冷却系统2大类，其中空冷机组又分为直接空

冷和间接空冷2种类型。直接空冷汽轮机排汽进入

散热器与空气直接换热，属1次换热模式；间接空冷

汽轮机排汽进入凝汽器先与循环水换热，循环水进

人散热器再与空气换热，属2次换热模式。

2．1 间接空冷及湿冷机组背压调节方式

间接空冷机组低压缸排汽进入排汽装置，通过

循环冷却水冷却后，在凝汽器内凝结形成真空。机

组背压控制采取单回路调节方式，通过改变百叶窗

开度调节循环水回水温度：百叶窗开度变大，冷却

风量增加，循环水回水温度降低，机组背压降低；反

之，机组背压升高。湿冷机组真空控制方式和间接

空冷机组相似，循环水作为汽轮机低压缸排汽的冷

却介质，凝汽器真空由循环水温度和流量进行控制

调节。

2．2 直接空冷机组背压调节方式

直接空冷机组低压缸排汽进入冷却三角，在翅

片管内流动，通过空气对流换热凝结成水，在空冷

凝汽器内形成真空。机组背压控制采取单回路调

节方式，通过改变空冷风机转速进行背压调节：风

机转速升高，冷却空气量增大，机组背压降低；风机

转速降低则机组背压升高。

2．3 FCB工况时机组背压变化情况

FCB功能触发后，机组快速减负荷，汽轮机高

压、低压旁路系统接收到FCB信号后，将瞬间自动

开启高、低压旁路阀至一定阀位，锅炉过热蒸汽通

过高、低压旁路进人汽轮机排汽装置。由于大量高

温蒸汽的瞬间进入，排汽装置热负荷迅速升高，因

无法在短时间内将所有蒸汽工质凝结成水，机组背

压会大幅上升。如果按常规方式调节机组背压，背

压值将迅速达到跳闸值，导致机组背压高主保护动

作，汽轮机跳闸。

3 直接空冷机组FCB动作时背压控制方式

优化

目前具备FCB功能的机组均为湿冷或间接空

冷机组，直接空冷机组尚不具备FCB功能，因此没

有直接空冷机组FCB工况运行背压控制调节的相

关经验。直接空冷机组与湿冷机组在排汽末端有

很大区别，所以其背压控制方法与普通湿冷机组截

然不同。本文根据某660 Mw超超临界直接空

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