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引言

2016年5月,福清2號汽輪發電機組在調閥全開的狀態下,其出力與1號機組相比偏低約10MW。經大修后,2號機組在2017年出力有所改善。到2018年,2號機組已是福清4臺機組中出力最好的一個機組。

本文通過比較2016一2018年2號機組相關參數的變化,分析2號機組出力得到改善的原因,可為其他機組出力的提升提供參考。

1 2018年1～3號機組出力修正計算

2018年福清1～3號機組出力對熱功率及凝汽器背壓進行修正,計算結果如表1所示。

表1 2018年福清1～3號機組出力參數對比

從表1可以看出,3號機組出力最差,2號機組出力狀況是3臺機組中最佳的。

2福清2號機組往年參數對比

通過縱向對比福清2號機組2016年夏季至2018年夏季近似海水溫度下的出力參數,不僅可以了解2號機組夏季出力較往年提升的原因,還可以通過參數變化掌握影響機組出力的變化規律。

2.1福清2號機組主要參數對比和分析

比較2016一2018年滿功率狀態下2號機組出力的主要參數,機組出力對熱功率及凝汽器背壓進行了修正,結果如表2所示。

由表2可知,2號機組的實際出力從2016年起逐漸升高,于2018年出力達到最優。但機組修正后的電功率不符合此規律。2號機組滿功率運行時,調閥開度均在61%以上,根據調閥性能曲線,當調閥開度達到58%以上時,基本失去了對機組出力的調節作用。而此時使用機組熱功率對出力進行修

正,僅表明機組理論最大出力,并不表征當前設備狀態下機組所能達到的實際最大出力。

從表2數據可知,福清2號機組在2016年、2017年調閥開度已經大于58%,但機組的熱功率卻低于2018年,說明調閥開度并非限制機組出力的原因。而機組的背壓變化不大,說明凝汽器性能不是促使機組出力得到改善的原因。

2016年、2017年,2號機組熱功率在調閥全開狀態下無法進一步提升,遠低于2018年熱功率,說明機組熱端傳熱性能可能存在缺陷,導致從一回路導出的熱量受阻。而2018年機組熱端傳熱性能改善,傳導至二回路的能量提升,從而機組的實際出力得到了改善。

2.2機組級前壓力的變化

表3為2016一2018年福清2號機組蒸發器出口壓力至級前壓力的對比。

從表3可知,從2016一2018年2號機組級前壓力在不斷提升,與實際出力變化趨勢相同。2017年蒸發器出口壓力及調閥前壓力最高,但是級前壓力卻較2018年低,說明2017年調閥壓損較大。

2.3凝汽器性能的變化

福清核電汽輪發電機組兩臺凝汽器由于現場儀表安裝布置原因,測量值與實際值存在較大偏差,對比考核試驗時試驗儀表和在線儀表數據可明顯看出此現象,如表4所示。

從表4可知,在線儀表的讀數普遍小于試驗儀表,最大相差1.47kPa左右,反映到機組出力修正上約為10MW,這對機組性能監督十分不利,故在對比歷年機組性能時,背壓采用凝汽器出口水溫對應的飽和壓力進行計算。2016一2018年2號機組凝汽器性能參數如表5所示。

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

2.4機組回熱、再熱系統的變化

對機組出力影響最大的為末級7號高壓加熱器,歷年7號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,不是機組出力改善的主要原因。

調取再熱系統部分參數進行對比,具體如表7所示。

由表7可知,再熱系統各參數變化不大,再熱蒸汽壓力逐漸增加,對再熱效率有一定影響,但并不是機組出力改善的主要因素。

3初步分析結論

通過上述參數對比可知,造成福清2號機組出力改善的直接且最主要因素為級前壓力的回升。機組冷端、回熱、再熱等系統整體變化不大,對機組出力改善貢獻較小。

而造成機組級前壓力回升的因素是多樣的,首先直接影響因素為蒸發器出口壓力,當蒸發器出口壓力回升后,級前壓力會得到一定的提高。其次為管路及調閥的流阻性能,即蒸汽從蒸發器出口到級前壓力的損失降低,對級前壓力的提升有促進作用。

4結論

本文通過上述參數的對比分析,總結出如下經驗和建議:

(1）在進行機組出力修正計算時,其結果并不一定代表目前實際狀態下的機組性能優劣,需要實際考慮機組的設備及運行狀態進行統籌分析:

(2）級前壓力對機組出力影響巨大,新投產核電機組前幾個循環內的級前壓力變化十分明顯,主要是因為蒸汽發生器出口壓力變化和管路流阻變化,在最初幾個循環需重點關注:

(3）蒸發器的換熱能力也是直接影響機組出力的關鍵因素,在安裝調試階段選擇蒸汽發生器的保養模式十分重要。