外高橋三期21000mw超超臨界汽輪機(jī)上汽調(diào)頻優(yōu)化及運(yùn)行成效

0外高橋運(yùn)行效果外高橋三年工程中配備了2臺(tái)1000噸大型國(guó)內(nèi)超調(diào)汽輪發(fā)電站。2臺(tái)機(jī)組在2008年完成了性能試驗(yàn),性能試驗(yàn)供電煤耗分別為272.6,272.9g/(kW·h),至2008年底的實(shí)際運(yùn)行累計(jì)煤耗為287.44g/(kW·h)(帶脫硫),處于世界先進(jìn)水平。在外高橋三期工程的建設(shè)過(guò)程中,針對(duì)機(jī)組的主、輔設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的優(yōu)化和重大技術(shù)創(chuàng)新。其中,汽輪機(jī)的參數(shù)和控制方式以及相關(guān)主要輔機(jī)的優(yōu)化等是機(jī)組優(yōu)化的主要組成部分。1sien汽氣價(jià)格外高橋電廠三期工程啟動(dòng)之前,國(guó)內(nèi)已有玉環(huán)、鄒縣、泰州開(kāi)建百萬(wàn)千瓦級(jí)超超臨界機(jī)組項(xiàng)目,且采用技術(shù)及機(jī)型各有不同。鑒于德國(guó)SIEMENS在百萬(wàn)千瓦級(jí)的單軸汽輪機(jī)領(lǐng)域有著較多的業(yè)績(jī),且綜合技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,再加上外高橋電廠二期2×900MW超臨界機(jī)組項(xiàng)目的SIEMENS汽輪機(jī)性能表現(xiàn)優(yōu)異,故三期工程的汽輪機(jī)亦選擇了上海電站集團(tuán)引進(jìn)的SIEMEN機(jī)型。上汽的投標(biāo)基本方案為玉環(huán)機(jī)型(以下簡(jiǎn)稱“投標(biāo)機(jī)型”)。投標(biāo)機(jī)型型式:單軸,反動(dòng)式,一次再熱,四缸四排汽(備選五缸六排汽),無(wú)調(diào)節(jié)級(jí),單支點(diǎn)軸系,雙背壓。過(guò)負(fù)荷調(diào)節(jié)方式為補(bǔ)汽閥。末級(jí)葉片1046mm(備選方案末級(jí)葉片977mm)。該機(jī)型的基本參數(shù)如表1:在對(duì)該機(jī)型的性能參數(shù)及運(yùn)行方式作了深入研究后,我們認(rèn)為該機(jī)型的蒸汽參數(shù)及運(yùn)行方式還可作進(jìn)一步的優(yōu)化,以期獲得更優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。2優(yōu)化主要癥狀和運(yùn)行模式2.1無(wú)調(diào)節(jié)級(jí)滑壓機(jī)組理論和實(shí)踐證明,大容量超臨界機(jī)組,采用無(wú)調(diào)節(jié)級(jí)并滑壓運(yùn)行,在全負(fù)荷范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性均優(yōu)于帶調(diào)節(jié)級(jí)的機(jī)組,且取消調(diào)節(jié)級(jí)后,可獲得一系列的附加技術(shù)優(yōu)勢(shì),故SIEMENS大型超臨界汽輪機(jī)均采用了無(wú)調(diào)節(jié)級(jí)設(shè)計(jì),滑壓運(yùn)行方式。不過(guò),純滑壓運(yùn)行的機(jī)組雖無(wú)節(jié)流損失,經(jīng)濟(jì)性最優(yōu),但調(diào)頻響應(yīng)最差。為兼顧一次調(diào)頻與經(jīng)濟(jì)性,根據(jù)用戶需求的不同,可采用不同的滑壓及調(diào)頻運(yùn)行方式。2.2穩(wěn)態(tài)工況下不原理與其他機(jī)型相比,投標(biāo)機(jī)型的高壓缸增加了1個(gè)第5級(jí)動(dòng)葉后的中間進(jìn)(補(bǔ))汽口,在主汽閥前與該進(jìn)汽口之間連有1個(gè)補(bǔ)汽調(diào)節(jié)閥。在設(shè)計(jì)工況(循環(huán)水溫20℃)額定出力(1000MW)及以下的穩(wěn)定負(fù)荷,該補(bǔ)汽閥處于關(guān)閉狀態(tài),負(fù)荷超過(guò)1000MW,補(bǔ)汽閥逐步開(kāi)啟直至最大出力,即相當(dāng)于VWO工況。在補(bǔ)汽閥開(kāi)啟后直至VWO工況的加負(fù)荷,流量增加,但主汽壓力不變(穩(wěn)態(tài)),反之亦然。與此相對(duì)應(yīng),穩(wěn)態(tài)工況下(不調(diào)頻),主汽調(diào)節(jié)閥在最低定壓運(yùn)行點(diǎn)Pmin以上的所有負(fù)荷,均可處于全開(kāi)狀態(tài)。因此,在Pmin以上直至設(shè)計(jì)額定功率(穩(wěn)態(tài)),機(jī)組均可為純滑壓運(yùn)行,而超過(guò)設(shè)計(jì)額定功率后則為定壓運(yùn)行,如圖1。與SIEMENS采用調(diào)門預(yù)節(jié)流方式的所謂改進(jìn)型滑壓運(yùn)行機(jī)組(如外高橋二期900MW超臨界機(jī)組)不同,在正常負(fù)荷范圍內(nèi),投標(biāo)機(jī)型的主調(diào)門及補(bǔ)汽閥均參與調(diào)頻。在加負(fù)荷時(shí),可先開(kāi)補(bǔ)汽閥作為快速響應(yīng),然后再由機(jī)組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)增加鍋爐熱負(fù)荷直至補(bǔ)汽閥全關(guān);在減負(fù)荷時(shí),先關(guān)小主調(diào)門,然后鍋爐降低熱負(fù)荷直至主調(diào)門全開(kāi)。無(wú)論是開(kāi)啟補(bǔ)汽閥還是關(guān)小主調(diào)門,均會(huì)增加節(jié)流損失,這就意味著投標(biāo)機(jī)型在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)無(wú)節(jié)流損失,而在參與一次調(diào)頻及快速二次調(diào)頻時(shí)將出現(xiàn)附加節(jié)流損失,即相當(dāng)于用效率換調(diào)頻。不過(guò),從SIEMENS給出的熱平衡計(jì)算圖可以看出,當(dāng)補(bǔ)汽閥開(kāi)啟后,汽輪機(jī)的效率會(huì)明顯下降。2.3投標(biāo)模式的不足和對(duì)策2.3.1高壓缸2.2w初始發(fā)電機(jī)52從圖1可以看到,投標(biāo)機(jī)型在最高負(fù)荷附近存在一個(gè)壓力不隨負(fù)荷變化的平臺(tái),而隨著功率的增加,補(bǔ)汽閥開(kāi)大,節(jié)流損失也將相應(yīng)增大。根據(jù)SIEMENS提供的熱平衡圖,VWO工況的出力為1060MW,比額定工況高6%,但蒸汽流量卻上升了8%,其過(guò)負(fù)荷增量部分的熱效率很低。理論上,補(bǔ)汽閥將27MPa/600℃的蒸汽節(jié)流至約16MPa再進(jìn)入高壓缸第5級(jí)后繼續(xù)發(fā)電,其效率應(yīng)相當(dāng)于亞臨界水平,而實(shí)際的情況是效率下降得更多。事實(shí)上,當(dāng)增量蒸汽從補(bǔ)汽口進(jìn)入汽缸后,第6級(jí)前的壓力相應(yīng)增加,而此時(shí)主蒸汽壓力則不再上升,1~5級(jí)的壓力差相應(yīng)下降,這將使一部分蒸汽從1~5級(jí)主回路中被“擠出”而流入補(bǔ)汽閥。因此,實(shí)際進(jìn)入補(bǔ)汽閥的蒸汽流量比預(yù)期值明顯增加,這導(dǎo)致了效率的加劇下降,說(shuō)明補(bǔ)汽閥方式的過(guò)負(fù)荷運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性很差。2.3.2補(bǔ)汽閥開(kāi)啟量的影響若取消運(yùn)行曲線的頂部壓力平臺(tái)(取消補(bǔ)汽閥)而將滑壓曲線向上延伸至VWO點(diǎn),這在技術(shù)上是可行的,運(yùn)行效率必然更高。但如此一來(lái),主蒸汽管道、給水泵、高壓加熱器及鍋爐等的設(shè)計(jì)壓力都將隨之增加,這將顯著增加機(jī)組投資。因此,在最高負(fù)荷區(qū)采用適當(dāng)犧牲效率的方法限制設(shè)計(jì)壓力,不失為一種可行的折中方案。不過(guò),究竟在哪個(gè)負(fù)荷點(diǎn)開(kāi)始開(kāi)啟補(bǔ)汽閥限制壓力的升高,亦需要加以技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較?；陂_(kāi)啟補(bǔ)汽閥后,機(jī)組效率迅速下降的現(xiàn)實(shí),應(yīng)在正常運(yùn)行時(shí)避免開(kāi)啟補(bǔ)汽閥。進(jìn)一步的分析可以看出,在設(shè)計(jì)工況的1000MW額定功率(THA),蒸汽流量大于2732t/h后即開(kāi)啟補(bǔ)汽閥并不合理。事實(shí)上,設(shè)計(jì)工況按全年的平均冷卻水溫為基準(zhǔn),即全年約有50%時(shí)間的水溫超過(guò)平均值(見(jiàn)圖2)。相應(yīng)地,汽輪機(jī)在該時(shí)段內(nèi)的熱耗及汽耗將高于設(shè)計(jì)值,1000MW時(shí)的主蒸汽流量將高于2732t/h;若仍為滑壓運(yùn)行,主汽壓力將按比例增加。在此情況下,若要限制主汽壓力不超過(guò)設(shè)計(jì)值以確保安全,唯一的途徑就是開(kāi)啟補(bǔ)汽閥以彌補(bǔ)不足。應(yīng)指出的是,在正常情況下,機(jī)組在額定功率點(diǎn)的運(yùn)行概率較高,并且全年中夏季的滿負(fù)荷運(yùn)行概率更高。按投標(biāo)機(jī)型的運(yùn)行方式,必然出現(xiàn)在全年中,有超過(guò)一半時(shí)間的滿負(fù)荷工況處于補(bǔ)汽閥開(kāi)啟方式下。圖3是以圖2的水溫變化為基準(zhǔn),在水溫超過(guò)20℃時(shí)開(kāi)啟補(bǔ)汽閥所導(dǎo)致的汽耗變化,圖3中陰影部分便是汽耗的增量。需特別注意的是,這種在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)發(fā)生的汽耗和煤耗的附加增量,在機(jī)組的性能試驗(yàn)中卻不會(huì)得到反映。另外,如果汽輪機(jī)的實(shí)際效率由于種種原因而降低,汽耗高于設(shè)計(jì)值,則主蒸汽壓力將高于設(shè)計(jì)值,必然導(dǎo)致補(bǔ)汽閥的開(kāi)啟概率進(jìn)一步增加,這將更加惡化機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行效率。事實(shí)上,較合理的補(bǔ)汽閥開(kāi)啟點(diǎn)應(yīng)為夏季最高循環(huán)水溫時(shí)對(duì)應(yīng)的額定功率,這可確保在全年的1000MW及以下工況不開(kāi)補(bǔ)汽閥。不過(guò),若仍采用原設(shè)計(jì)壓力26.25MPa作為此工況下的補(bǔ)汽閥開(kāi)啟值,又導(dǎo)致在其他工況下由于冷卻水溫的降低,汽耗的下降,額定功率對(duì)應(yīng)的汽輪機(jī)運(yùn)行初壓力均會(huì)低于設(shè)計(jì)值(在20℃冷卻水溫時(shí)約降低4%,約25.25MPa),這就又要降低機(jī)組的熱力循環(huán)效率。最終的優(yōu)化結(jié)果如下:(1)27MPa定為主蒸汽設(shè)計(jì)壓力,并將此壓力作為補(bǔ)汽閥的開(kāi)啟點(diǎn)。(2)27MPa作為夏季最高冷卻水溫時(shí)1000MW的滑壓運(yùn)行壓力,在大于1000MW后補(bǔ)汽閥開(kāi)啟并轉(zhuǎn)為27MPa定壓運(yùn)行方式。相應(yīng)地,平均冷卻水溫時(shí)的1000MW運(yùn)行壓力下滑為25.81MPa。(3)滑壓與定壓(開(kāi)補(bǔ)汽閥)的分界不按功率分,采用壓力準(zhǔn)則。汽機(jī)主汽門前壓力不大于27MPa采用純滑壓運(yùn)行,與負(fù)荷及冷卻水溫?zé)o關(guān)。按此準(zhǔn)則,平均冷卻水溫時(shí)的最高滑壓功率達(dá)1043MW;且冷卻水溫低于平均值時(shí),最高滑壓運(yùn)行功率更高。事實(shí)上,由于機(jī)組綜合優(yōu)化效果很好,實(shí)際汽耗明顯低于設(shè)計(jì)值,經(jīng)過(guò)了2008年夏季最高氣溫的考驗(yàn),在最高冷卻水溫達(dá)33℃下,滿負(fù)荷的主蒸汽壓力也只有26.6MPa。因此,在整個(gè)高溫季節(jié),均沒(méi)有開(kāi)啟補(bǔ)汽閥。2.4節(jié)能型抽汽凝結(jié)水調(diào)門從2.2節(jié)的分析可以看出,在全負(fù)荷的范圍內(nèi),補(bǔ)汽閥均將參與調(diào)頻;而從2.3.1節(jié)的分析可知,補(bǔ)汽閥的開(kāi)啟意味著機(jī)組效率的下降。調(diào)頻過(guò)程中頻繁地開(kāi)啟補(bǔ)汽閥,并使其經(jīng)常在小開(kāi)度方式下運(yùn)行,其閥芯和閥座的沖蝕風(fēng)險(xiǎn)將大大上升,這將導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行效率的下降。另外,根據(jù)實(shí)際供貨的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行特性,發(fā)現(xiàn)其DEH的編程者并沒(méi)有很好地理解該型汽輪機(jī)的調(diào)頻特點(diǎn),在全負(fù)荷范圍內(nèi)存在較大的調(diào)門節(jié)流區(qū)域。為解決這類問(wèn)題,我們又對(duì)汽輪機(jī)的控制及調(diào)頻方式進(jìn)行了較大的改進(jìn),研究開(kāi)發(fā)了節(jié)能型抽汽調(diào)頻技術(shù)。該方法主要是改變汽輪機(jī)的調(diào)頻原理,由傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)汽輪機(jī)進(jìn)汽來(lái)改變機(jī)組功率轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)節(jié)回?zé)岢槠慷淖児β?。?duì)汽輪機(jī)回?zé)岢槠窟M(jìn)行調(diào)節(jié)的方法為間接法,通過(guò)調(diào)節(jié)凝結(jié)水流量,間接同步改變各級(jí)低壓回?zé)岢闅饬?從而達(dá)到調(diào)節(jié)汽輪機(jī)功率的目的。這樣一來(lái),就可以使主調(diào)門常開(kāi),并在整個(gè)滑壓運(yùn)行區(qū)域使補(bǔ)汽閥常關(guān),消除汽輪機(jī)進(jìn)汽節(jié)流損失。對(duì)于直流鍋爐,由于沒(méi)有汽包,系統(tǒng)蓄熱量小,故汽輪機(jī)的調(diào)門可調(diào)功率很小,且響應(yīng)慢;而采用凝結(jié)水調(diào)頻法反而速度快,功率調(diào)節(jié)范圍相對(duì)較大。當(dāng)然,這種調(diào)頻方式的技術(shù)要求很高,對(duì)原有的凝汽器水位,除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及機(jī)組的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)等都要進(jìn)行相應(yīng)地改進(jìn)。從外高橋三期2臺(tái)機(jī)組的實(shí)踐來(lái)看,新的調(diào)頻方式獲得了成功。目前,機(jī)組的加(減)負(fù)荷的速率能達(dá)到1.5MW/min。與傳統(tǒng)調(diào)頻方式相比,節(jié)能型抽汽(凝結(jié)水)調(diào)頻技術(shù)使調(diào)頻過(guò)程中的節(jié)流損失降到了最低,提高了機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。不過(guò),需指出的是,該技術(shù)對(duì)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的提高不能在性能試驗(yàn)中得到反映。3外高橋港再熱系統(tǒng)壓降控制及經(jīng)濟(jì)效益按照目前我國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范,再熱系統(tǒng)的壓降按高壓缸排汽壓力P2的10%控制,通常是鍋爐再熱器及冷、熱再熱管道各占一半。這一壓降的取值,是技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的產(chǎn)物。因?yàn)樵搲航低淌闪艘徊糠衷贌嵴羝淖龉δ芰?增加了汽輪機(jī)的熱耗,但減少這一壓降需增加管道(含再熱器)的投資。隨著燃料價(jià)格的不斷上漲及超臨界機(jī)組的再熱壓力比亞臨界機(jī)組有較大的提高,美、歐的設(shè)計(jì)規(guī)范早已將此壓降定在P2的8%及以下。外高橋二期900MW超臨界機(jī)組最終的招標(biāo)結(jié)果是德國(guó)ALSTOM中標(biāo),再熱系統(tǒng)壓降為P2的6.67%。根據(jù)計(jì)算,再熱系統(tǒng)的壓降從10%P2減為9%P2,汽輪機(jī)熱耗約下降0.072%。根據(jù)這一分析及兼顧造價(jià),我們最終仍沿用二期的壓降控制原則,鍋爐在招標(biāo)時(shí)就已明確規(guī)定再熱器壓降控制在0.2MPa以內(nèi),冷、熱再熱管道的壓降控制并不采用簡(jiǎn)單的加大管徑的方法。與其他同類項(xiàng)目不同,我們堅(jiān)持除個(gè)別點(diǎn)布置困難而采用1.5D(D為直徑)的管件彎頭外,其他所有彎頭均采用不小于3D的彎管。另外,適當(dāng)增加了冷再熱管道的管徑。經(jīng)綜合優(yōu)化,獲得了三重效益:(1)彎管的造價(jià)遠(yuǎn)低于彎頭,明顯降低了四大管道的總造價(jià)。(2)不小于3D的彎管的局部阻力系數(shù)大大低于1.5D彎頭,有效減少了管系的壓降。根據(jù)效率修正曲線,汽輪機(jī)的熱耗將因此下降18kJ/(kW·h)。(3)與1.5D的管件彎頭相比,大于3D的彎管在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)能量將明顯下降,這更有利于管系的安全運(yùn)行。機(jī)組投產(chǎn)后,機(jī)組在額定工況下的再熱系統(tǒng)壓降實(shí)測(cè)低于6.7%,完全達(dá)到了優(yōu)化要求。另外,主蒸汽管和主給水管道系統(tǒng)亦采用了不小于3D的彎管,有效降低了管系的壓降,從而使給水泵的能耗亦相應(yīng)下降。4發(fā)動(dòng)機(jī)的后部壓力優(yōu)化4.1增加排汽面積,降低背壓鑒于SIEMENS汽輪機(jī)獨(dú)特的推(拉)桿和單支點(diǎn)軸系技術(shù),單軸四缸不再是大機(jī)組的限制,德國(guó)已有五缸六排汽的百萬(wàn)千瓦級(jí)超超臨界機(jī)組的成功經(jīng)驗(yàn),且增加排汽面積,減少余速損失和降低背壓對(duì)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性亦有著很大的影響,外高橋三期1000MW機(jī)組的招標(biāo)時(shí)規(guī)定投標(biāo)商可投四缸及五缸方案。與四缸相比,五缸方案的熱耗約能下降1%,但終因其價(jià)格較高,最終沒(méi)能采用。在北方平均水溫較低的地區(qū),我們?cè)谥厶岣哒羝鯀?shù)的同時(shí),更應(yīng)注意降低背壓。從技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略上來(lái)說(shuō),若能在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)五缸的成功案例,對(duì)推動(dòng)我國(guó)百萬(wàn)千瓦級(jí)汽輪機(jī)技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)一步提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性有著不可估量的意義。4.2雙背壓的選擇與外高橋900MW機(jī)型不同,投標(biāo)方案采用雙背壓。這樣,同樣的循環(huán)冷卻水流量及水溫,在不增加凝汽器冷卻面積的情況下,可以獲得更低的平均背壓,提高了經(jīng)濟(jì)性。4.3設(shè)計(jì)冷卻水溫下降對(duì)于四缸方案,仍存在著進(jìn)一步的優(yōu)化空間。通過(guò)對(duì)外高橋區(qū)域長(zhǎng)江水溫的統(tǒng)計(jì)顯示,年平均水溫為18.75℃,考慮增加2×1000MW熱負(fù)荷后的區(qū)域溫升,三期的設(shè)計(jì)冷卻水溫定為19℃,經(jīng)核算,設(shè)計(jì)背壓可從4.19kPa/5.26kPa下降為3.86kPa/4.88kPa,熱耗則可下降19kJ/(kW·h)。給水泵汽輪機(jī)自設(shè)凝汽器,排汽不再進(jìn)入主機(jī)凝汽器。與二期相比,主凝汽器結(jié)構(gòu)及冷卻面積完全相同(44000m2),而VWO工況的排汽流量由1776t/h(含給水泵汽輪機(jī))降為1613t/h,即降低了傳熱強(qiáng)度,亦減少了凝汽器汽側(cè)的流動(dòng)壓降,相應(yīng)又可降低背壓和端差,進(jìn)一步提高了經(jīng)濟(jì)性。5進(jìn)水系統(tǒng)綜合優(yōu)化工程實(shí)例汽動(dòng)給水泵汽源取自主汽輪機(jī)抽汽,其能耗的高低對(duì)主汽輪機(jī)的熱耗影響較大。本項(xiàng)目的1000MW給水泵的最大功率達(dá)43MW,能耗下降1%就頗為可觀。在直流爐的啟動(dòng)階段,給水泵也是能耗大戶,特別在新機(jī)組的啟動(dòng)和調(diào)試階段,由于頻繁的啟停,其累積能耗數(shù)量巨大。從三期工程的可研階段起,給水系統(tǒng)的綜合優(yōu)化便列為了主要課題之一。通過(guò)對(duì)二期工程給水系統(tǒng)的配置、調(diào)試和運(yùn)行情況的分析,參考美國(guó)、德國(guó)的大型超(超)臨界機(jī)組的給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),在給水系統(tǒng)的配置和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了大幅度的優(yōu)化。5.1機(jī)組啟動(dòng)階段汽泵所耗的能耗首次采用100%汽動(dòng)給水泵,自配獨(dú)立凝汽器,可單獨(dú)啟動(dòng),不設(shè)電動(dòng)泵。其啟動(dòng)汽源取自相鄰機(jī)組(或二期)的冷再熱蒸汽,可大大降低給水泵在機(jī)組啟停階段的能耗。傳統(tǒng)的給水泵配置,如二期的2×50%汽動(dòng)給水泵+1×40%電動(dòng)給水泵,在機(jī)組的啟動(dòng)階段,采用電動(dòng)泵進(jìn)行鍋爐進(jìn)水、冷態(tài)和熱態(tài)水沖洗以及鍋爐啟動(dòng)等,而在鍋爐點(diǎn)火后所產(chǎn)的蒸汽,卻通過(guò)旁路系統(tǒng)直接送入凝汽器而白白浪費(fèi)。即使在機(jī)組并網(wǎng)后加負(fù)荷直至旁路全部關(guān)閉,相當(dāng)數(shù)量的蒸汽熱能都被浪費(fèi)。采用外高橋三期的配置后,機(jī)組啟動(dòng)階段給水泵所耗能源為臨近汽輪機(jī)已作過(guò)功的高壓缸排汽,而非高價(jià)值的電力。而一旦鍋爐產(chǎn)汽后,給水泵汽輪機(jī)的汽源即可適時(shí)切回本機(jī)(冷再熱蒸汽)。這就大大降低了機(jī)組啟動(dòng)階段的給水泵實(shí)際能耗,尤其在新機(jī)組的啟動(dòng)調(diào)試階段。5.2機(jī)組運(yùn)行效率低經(jīng)過(guò)調(diào)研和論證,最終選用了德國(guó)ALSTOM的專用給水泵小汽輪機(jī),這種小汽輪機(jī)有兩大特點(diǎn),一是效率高;二是其特殊的調(diào)門配置。該小汽輪機(jī)的額定效率高達(dá)86.7%,比外高橋二期的小汽輪機(jī)名義效率還高出5.7%。與常規(guī)小汽輪機(jī)2個(gè)調(diào)門的配置不同,該機(jī)還增加了1個(gè)汽源為冷再熱蒸汽的調(diào)門及對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)級(jí),如圖4。對(duì)于配有100%高壓旁路的系統(tǒng),給水泵的設(shè)計(jì)容量要包括旁路噴水。外高橋三期的給水泵最大流量為鍋爐BMCR工況的116%。這使得若采用常規(guī)小汽輪機(jī),當(dāng)機(jī)組運(yùn)行于額定工況時(shí),給水泵卻反而遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)工況,故其中1個(gè)調(diào)門將處于嚴(yán)重節(jié)流狀態(tài),從而使小汽輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行效率又大大低于名義效率。而ALSTOM的專用小汽輪機(jī),可設(shè)定為在機(jī)組額定工況時(shí),對(duì)應(yīng)“第5級(jí)抽汽”的2個(gè)調(diào)門全開(kāi),第3個(gè)調(diào)門則在超過(guò)額定負(fù)荷時(shí)補(bǔ)汽,并在機(jī)組FCB等工況時(shí)承擔(dān)全部的功率。因此,機(jī)組在額定工況時(shí)的運(yùn)行效率能達(dá)