（广东省茂名市臻能热电有限公司广东茂名525000）
摘要：随着电力行业“竞价上网”的稳步推进，电力企业必将全面走向市场，降低火电厂发电煤耗，增强企业的竞争力，才能应对市场的竞争激烈。文章以茂名臻能热电有限公司600MW超临界燃煤机组配汽优化和滑压优化案例分析，探讨火电厂配汽优化和滑压优化技术方案，总结实践经验，归纳技术成果，形成技术应用成熟方案。
关键词：配汽优化；节能；DEH
一、东汽机组普遍运行概况及优化潜力分析
茂名臻能热电有限公司7号机组的汽轮机为东方汽轮机厂D600S型600MW超临界燃煤机组、一次中间再热、3缸4排汽、单轴、双背压、凝汽式汽轮机。汽轮机采用由纯电调和高压抗燃油液压伺服系统组成的数字式电液控制系统（DEH），采用与DCS一体化的OVATION控制系统，汽轮机的液压控制油系统和润滑油系统各自独立。
1.1．机组原顺序阀进汽顺序为#1+#2→#3→#4，属于下半缸进汽方式，但是由于配汽规律设计不合理，不利于轴系运行环境。尤其是高调门GV3、GV4的后半段开启过陡，在三阀点时，不利于进油油膜形成，对机组瓦温较高造成一定影响，存在安全性优化空间。
1.2．如图2高调门的配汽曲线所示，由于机组阀门开启重叠度设计不合理，导致流量特性曲线线性较差，对机组负荷响应速度及变负荷运行时的调节稳定性造成较大影响。
1.3．原机组运行主蒸汽压力偏离最优值，机组各工况运行的压力都未进行专门的试验验证，存在优化潜力。
1.4．阀的开启规律不合理，阀门综合流量特性曲线的线性度较差，导致机组在某些负荷点出现机组跟踪负荷指令迟缓，对机组的AGC和一次调频能力都会有很大的影响，间接影响机组的运行经济性，影响电厂的间接运行效益，存在经济性优化空间。
二、配汽优化整体优化过程及实施方案
2.1．设计优化实验
根据机组的高调门布置图和高调门进汽顺序，进行配汽优化的总体设计，所设计的优化实验不会影响机组的正常运行；并且根据试验结果进行综合分析，选取优化方案。
2.2．多目标的综合优化
根据试验结果，考虑热力学、气体动力学、转子动力学等相关专业的理论和知识，将机组的经济性、安全性以及调节性能等问题做多目标优化，兼顾调节高压缸效率、瓦温轴振、流量特性线性度等所有因素的配汽规律。
2.3．高调门流量特性的准确辨识
对汽轮机高压调节阀门进行流量特性辨识，这也是整个阀门管理优化技术的核心，因此，阀门流量特性辨识的准确性对机组影响最大。
2.4．配汽规律在线修改
采用在线修改配汽规律的技术，机组运行期间即可完成配汽优化改造，避免由于改造影响机组正常运行所带来的经济损失；并且使机组及时采用优化后的配汽规律，使机组尽可能早的经济运行，提高电厂效益。
三、滑压运行优点及目前滑压优化存在的经济性弊端
3.1.滑压优化节能降耗的本质和效果
滑压运行可以提高高压缸的循环热效率，降低给水泵功耗及调节级节流损失，但是会使循环热效率降低。因此较高负荷时采用滑压调节是不经济的，只有当负荷减小到一定数值，采用定压调节将因节流损失较大，使调节级效率降低较多时，采用滑压调节才是最有力的。也就是说从热经济角度来看，只有当循环热效率的降低小于高压缸内效率的提高、给水泵耗功的减少和再热蒸汽温度升高引起热效率降低三者之和时，采用滑压调节方能提高机组的经济性。
滑压运行的本质主要是在给水泵功耗与调节级节流损失、循环内效率三者之间进行折中，综合考虑机组运行经济性的各项影响因素，确定出负荷与滑压值之间的最优对应关系，即滑压运行曲线，从而提高机组的运行经济性，达到节能降耗的目的。600MW等级的机组，在270～450MW区域，最优滑压曲线下节能效果可达4.02g/kWh。
3.2.最优滑压运行压力的确定方法
汽轮机滑压运行时，影响机组经济性的因素很多，如初压的变化对机组的循环效率、相对内效率、给水泵功耗、节流损失等产生影响，因此在给定的负荷情况下，考虑这些因素的综合影响，确定出使机组热耗或者煤耗达到最低时的最优滑压运行压力。
3.3目前滑压优化技术存在的经济性弊端
在汽轮机组实际运行中发现，主蒸汽压力往往偏离最优值。这是因为目前的滑压运行曲线是在某一背压的工况下测得的，只适用于该设计工况。由于受机组负荷、循环水流量、循环水入口温度、凝汽器清洁度、真空严密性、凝汽器和抽气器的结构特性等诸多因素的影响，机组背压会发生很大变化，尤其是空冷机组，变化范围在5kpa~40kpa之间。当实际背压偏离设计值时，按照现有滑压运行曲线查得的主蒸汽压力已非最优值，这严重影响了机组运行的经济性。
针对目前滑压优化面临的问题，现有的解决办法主要是利用修正系数对机组滑压运行曲线进行修正。
（1）根据汽轮机实际运行时的背压、抽汽量、凝汽器压力、主汽温度、再热温度等与设计值的偏差情况，计算得出各项运行参数变化引起机组负荷相应变化的修正系数，将这些修正系数的乘积与机组实际运行负荷相乘，就可以计算得到修正后的机组负荷，以此作为机组滑压控制曲线中的横坐标，从而确保汽轮机处于最佳滑压运行方式，实现机组一直处于较高的运行效率。
（2）在机组滑压工况下，采用机组汽耗率的变化，实时调整主蒸汽压力设定值曲线的在线优化方法。通常在机组协调控制系统中，机组的滑压运行曲线是根据机组的负荷指令形成的，而机组的经济性指标是以机组的进汽量和进汽压力匹配为基础的。当机组的汽耗率发生变化时，根据机组的汽耗率修正机组的滑压比例，以便保证机组的进汽量与机组的进汽压力相匹配，保证高压调汽门运行在最佳的工作点，这样就可以使机组在滑压运行方式下，始终保持最小的节流损失，保证最高的循环效率。
四、配汽优化和滑压优化后的效果
通过配汽综合优化技术，对粤电茂名热电厂600MW级别机组进行优化改造，取得的效果如下：
4.1.在机组运行的安全稳定性方面
（1）.明显改善机组整体的综合流量特性曲线的线性度，提高机组的整体调节性能，避免出现负荷摆动、负荷突变等负荷难以控制的问题；
（2）.在保证机组保持瓦温和轴振水平仍处于优良水平的前提下，优化机组的配汽不平衡汽流力，解决轴承负载不均匀的问题，改善了轴系环境。
4.2.在机组运行的直接经济性方面
（1）.对机组阀门开启重叠度进行合理优化设计，降低节流损失。
（2）.优化阀门开启顺序，设计合理的配汽规律提高机组的运行经济性。
（3）.优化机组最优运行主汽压力点。
（4）.整体上，通过流量特性曲线优化和滑压曲线优化，平均降低机组发电煤耗1.5g/KWh。
4.3.在机组运行的间接经济性方面
（1）.优化高调门的开启规律，减少轴承和调门等原件磨损、延长使用寿命，减小日常维护费用，间接提高机组运行的经济性。
（2）.改善了机组的高调门流量特性曲线线性度，提高机组的调节性能，间接提高电厂的运行经济性（如提高AGC和一次调频能力，减小电网惩罚甚至争取电网更多的调峰调频奖励，增加电厂整体运行效益）。