给水泵汽轮机汽源切换方式模拟

摘要

锅炉给水泵是火力发电设备中重要的辅机之一，给水泵功率约占机组额定功率的2％-4％。相对电动给水泵，在300MW以上机组选用汽轮机拖动给水泵不仅能提高机组热效率减少厂用电消耗，而且其运行稳定性和调节性能良好，因此，采用辅助汽轮机驱动给水泵已成为大功率汽轮发电机组中常用的方式。
　　 在我国北方富煤贫水地区，为减少机组运行时大量的水资源消耗，均采用空冷凝汽器机组，对保障当地经济发展起到了重要的作用。对于采用直流锅炉的空冷机组，当给水泵汽轮机排汽直接进入空冷系统时，由于其运行受气候变化的影响较大，所以对于给水泵汽轮机的运行，不仅要考虑快速升降负荷时对驱动透平做功能力的影响，还要考虑在背压突变及其它特殊工况下如何满足给水需求。
　　 在正常工况下，当工作用低压汽源不能满足给水泵汽轮机做功需求时，将切换备用高压汽源对其供汽。因此在某些需要进行汽源切换的特殊工况下，汽源切换方式对给水系统的快速响应能力影响较大。本文运用模块化建模软件MMS，根据仿真目的，在适当假设和简化基础上，搭建了600MW直冷机组锅炉及汽机汽水系统模型，在100％T-MCR工况下进行了背压突变和低压进汽阀门故障关闭等仿真实验，对给水泵汽轮机汽源切换方式进行了比较和分析，并且对外切换给水泵汽轮机的调节方式进行了研究和对比。仿真实验结果表明：在背压变化不大的工况下，外切换机组运行得更加稳定，但是内切换方式对背压突变的适应能力更强，适合长期在背压变化较大工况下运行的机组；在背压突变和低压进汽阀故障关闭的工况下，相对于低压调门全开时便开启高压调门进行汽源切换的外切换给水泵汽轮机，采用高压调门控制低压调门进汽压力的调节方式，能够更快速地响应外界干扰，减小外界干扰对机组稳定运行的不利影响。