馬 勇，朱立彤,付 昶，卞 晶 (.西安熱工研究院有限公司，陜西 西安 7002；2.西安交通大學(xué) 能源與動力工程學(xué)院，陜西 西安 70049；.長安大學(xué) 信息工程學(xué)院， 陜西 西安 70064)

0 引言

新建電廠在首次運(yùn)行的幾個月之內(nèi)要進(jìn)行性能考核試驗[1-2]。性能考核試驗是由制造廠和業(yè)主之外的第三方進(jìn)行的。隨著我國火電廠自動化水平的提高，自動發(fā)電控制AGC、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)CCS等高級自動控制系統(tǒng)的投入，使得火電廠的整套機(jī)組越來越像一個有機(jī)的整體[3]。可以這樣說，單元機(jī)組越來越可以稱之為單元機(jī)，從燃料的燃燒到發(fā)電，環(huán)環(huán)相扣。如何在進(jìn)行性能試驗之前調(diào)整這些控制系統(tǒng)，成為性能試驗前必須認(rèn)真考慮的問題。

圖3為少模光纖端面發(fā)生軸向偏移的耦合示意圖.當(dāng)溫度變化時，光纖位置與天線焦點(diǎn)處會產(chǎn)生一定偏移，造成離焦.光纖發(fā)生軸向偏移時，空間光在光纖端面上產(chǎn)生一個離焦的圓形光斑，光斑面積隨偏移量的增大而增大.當(dāng)光斑面積大于纖芯模場有效面積后，有一部分光能量丟失，使耦合效率降低.而少模光纖模場面積相比單模光纖更大，離焦后接收到的光能量高于單模光纖，因此少模光纖對光斑軸向偏移的容忍度更高.光纖端面存在軸向偏移Δz時，可知入射光在光纖端面的光場分布為[18]

汽輪機(jī)性能試驗往往要求汽輪機(jī)閥位、凝結(jié)水流量、給水流量、發(fā)電機(jī)負(fù)荷等穩(wěn)定不變，而這些參數(shù)在機(jī)組正常運(yùn)行過程中又在控制系統(tǒng)的作用下隨著外界的要求和工況而不斷變化。如何在進(jìn)行性能試驗時既保證性能試驗的要求得到滿足，又能保證機(jī)組的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在這方面的研究比較少。文獻(xiàn)[4-6]研究了“機(jī)跟爐”控制方式在電廠中的實際應(yīng)用，但是在性能試驗的要求下，必須研究“爐跟機(jī)”的控制方式。

1 火電廠自動控制系統(tǒng)概述

1.1 燃煤機(jī)組的自動發(fā)電控制(Automatic Generation Control,AGC)

火電機(jī)組的自動發(fā)電控制(AGC)是指火電機(jī)組接受電網(wǎng)調(diào)度的控制指令，按預(yù)定的條件和要求，安全、快速、經(jīng)濟(jì)地調(diào)整發(fā)電機(jī)組的有功功率，維持發(fā)電有功功率和電力負(fù)荷之間的平衡，保證電力系統(tǒng)頻率的質(zhì)量[3]。

1.2 單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(Coordination Control System,CCS)

在機(jī)組響應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷變化要求時，只有對機(jī)爐進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，充分利用前饋、反饋、串級控制等技術(shù)，才能保證機(jī)組迅速滿足電網(wǎng)負(fù)荷變化的要求，維持機(jī)組參數(shù)的穩(wěn)定，確保機(jī)組的安全運(yùn)行。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)機(jī)組正常運(yùn)行時機(jī)、爐和輔機(jī)的協(xié)調(diào)工作，而且在機(jī)組發(fā)生故障時，能與機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)配合，自動地進(jìn)行事故處理，如負(fù)荷返回、負(fù)荷閉鎖增/閉鎖減、負(fù)荷迫降等，并進(jìn)行各子控制系統(tǒng)之間的切換，避免發(fā)生一些人為誤操作[7]。

2 汽輪機(jī)性能試驗概述

當(dāng)前火電廠汽輪機(jī)性能試驗在美國機(jī)械工程師協(xié)會《汽輪機(jī)性能試驗規(guī)程》(ASME PTC6-2004)標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行，使用的水和水蒸汽性質(zhì)表是國際公式化委員會1997年工業(yè)用IFC水和水蒸汽狀態(tài)方程。汽輪機(jī)性能試驗通常包括三閥或五閥全開、四閥或六閥全開、最大連續(xù)出力、額定出力、75%額定負(fù)荷出力、50%額定負(fù)荷出力、高背壓運(yùn)行工況、高加切除工況等。

首先，解除AGC，在協(xié)調(diào)控制方式下，再解除汽輪機(jī)自動，則機(jī)組轉(zhuǎn)為“爐跟機(jī)”運(yùn)行方式。在“爐跟機(jī)”運(yùn)行方式下，汽輪機(jī)承擔(dān)負(fù)荷控制的任務(wù)，通過改變汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥的開度來改變機(jī)組功率。鍋爐則承擔(dān)控制主汽壓力的任務(wù)，通過增減煤量維持當(dāng)前主汽壓力穩(wěn)定不變。

“農(nóng)三代”是吳躦輝身上一個閃亮的標(biāo)簽，2009年他畢業(yè)于浙江農(nóng)林大學(xué)，剛一畢業(yè)就進(jìn)入了浙江愛普農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司工作，到今年已經(jīng)整整十個年頭了。說起選擇農(nóng)資行業(yè)的原因，吳躦輝說走進(jìn)農(nóng)資這個行業(yè)并不是他偶然的一個行為，而是經(jīng)過深思熟慮后所做下的決定。

性能試驗工程師根據(jù)現(xiàn)場記錄的數(shù)據(jù)，在標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定的計算方法指導(dǎo)下編寫計算程序，計算出機(jī)組的功率、熱耗率、高中低壓缸效率、發(fā)電煤耗、供電煤耗、補(bǔ)水率等參數(shù)。在PTC6上提供的修正方法指導(dǎo)下，參考制造廠提供的修正曲線，對結(jié)果進(jìn)行修正，從而給制造廠和業(yè)主單位提供準(zhǔn)確的機(jī)組實際運(yùn)行資料，并在數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下給業(yè)主提供一些節(jié)能減排的建議。

3 性能試驗時控制策略分析

在性能試驗和機(jī)組本身特點(diǎn)的雙重要求下，電廠運(yùn)行工作人員需要對機(jī)組進(jìn)行一些調(diào)整從而使機(jī)組滿足性能試驗的要求。

3.1 保持汽輪機(jī)閥位全開

雖然由于鍋爐熱慣性較大，鍋爐能量的供給滯后于汽輪機(jī)的能量需求，因而造成較大的主汽壓變化，但是只有在“爐跟機(jī)”的運(yùn)行方式下，汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥門才能維持基本不變。

首先，解除AGC，在協(xié)調(diào)方式下，再解除鍋爐自動，使機(jī)組在“機(jī)跟爐”的運(yùn)行方式下運(yùn)行。這時汽輪機(jī)調(diào)節(jié)主汽壓力，鍋爐調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷。然后，主汽壓力設(shè)定值重新設(shè)置到低值。主汽壓力設(shè)定值變低，則汽輪機(jī)調(diào)閥會在“機(jī)跟爐”運(yùn)行方式下慢慢開大。繼續(xù)使主汽壓力設(shè)定值變低，則汽輪機(jī)調(diào)閥會繼續(xù)開大直至全開。

最后，還需要解除一次調(diào)頻控制。因為在一次調(diào)頻的作用下，汽輪機(jī)閥位會有微小的變化。

在此過程中，汽輪機(jī)的剩余調(diào)閥必須由熱工強(qiáng)置在關(guān)位置，不然這些閥門也會在“機(jī)跟爐”方式下慢慢全開。

3.2 保持汽輪機(jī)閥位不變

在進(jìn)行汽輪機(jī)性能試驗時，有時要求汽輪機(jī)調(diào)閥閥位保持穩(wěn)定不變。對于這樣的要求可以采用“爐跟機(jī)”的運(yùn)行控制方式。所謂“爐跟機(jī)”的運(yùn)行方式，就是鍋爐改變煤量調(diào)節(jié)主汽壓力，汽輪機(jī)調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷。

在進(jìn)行汽輪機(jī)性能試驗時，要求每一工況相對穩(wěn)定以便記錄機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)。包括凝汽器水位、除氧器水位、凝結(jié)水流量、給水流量、汽輪機(jī)調(diào)閥閥位等都要求在記錄數(shù)據(jù)過程中相對穩(wěn)定。

2018年1月25日，美國國會美中經(jīng)濟(jì)與安全評估委員會舉行聽證會，專門就中國的“一帶一路”倡議進(jìn)行評估。評估委員會成員丹尼斯·謝阿(Dennis C. Shea)指出，中國領(lǐng)導(dǎo)人希望借助“一帶一路”倡議促進(jìn)其地緣政治利益，拓展中國在地區(qū)及全球治理中的地位，美國則在維護(hù)自由與開放的印太地區(qū)方面擁有重要利益，美國必須高度重視中國“一帶一路”倡議對美國的戰(zhàn)略影響，并對此作出回應(yīng)。[11]

在進(jìn)行三閥全開(針對汽輪機(jī)共有四個高壓進(jìn)汽調(diào)閥的情況)或者五閥全開(針對汽輪機(jī)共有六個高壓進(jìn)汽調(diào)閥的情況)試驗時，要求汽輪機(jī)的三個調(diào)節(jié)汽門全開或者五個調(diào)節(jié)汽門全開。在機(jī)組正常運(yùn)行過程中，調(diào)節(jié)閥閥位是隨時變化的。在進(jìn)行汽輪機(jī)性能試驗之前要把汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)到全開的位置。

觀察組患者則需要接受管狀胃治療,醫(yī)生在進(jìn)行切除后將患者胃部游離至幽門部位,將胃網(wǎng)膜做動脈與胃短動脈等切斷,保留其余血管組織,選擇患者胃角作為起點(diǎn),利用直線切割縫合器沿著患者胃大彎與胃小彎平行切至尾部底端。醫(yī)生需要保留患者胃底部組織,將患者賁門以及胃小彎部分組織切除,制作成長度20—25cm、內(nèi)景3—4cm的管狀胃。之后,醫(yī)生在距離患者腫瘤上緣5cm部位將患者食管切斷,將腫瘤去除之后,進(jìn)行管狀胃上提經(jīng)主動脈弓之后直至食管床部位,并且將患者食管近側(cè)斷端與管狀胃進(jìn)行吻合處理,最后對切口進(jìn)行縫合[4]。

為了讓汽輪機(jī)調(diào)閥維持在當(dāng)前閥位穩(wěn)定不變，仍然需要解除一次調(diào)頻。

“行”是道德行為，是個人的實際行動。人們的道德行為是為了實踐自己的道德認(rèn)識，并在此過程中進(jìn)一步認(rèn)識道德、感受道德，二者既有區(qū)別又有一定的聯(lián)系，道德認(rèn)識促進(jìn)道德行為的發(fā)生，道德行為加深自身道德認(rèn)識的深刻程度。人們有了自己對事件的認(rèn)識和判斷，有了自己的道德認(rèn)識，個人的道德行為、道德意志、道德情感會隨之而生。而且道德情感、道德意志、道德行為會隨著道德意識的進(jìn)化而進(jìn)化，自然也會隨著道德認(rèn)識的退化而退化。

3.3 高背壓工況

高背壓試驗就是把汽輪機(jī)排汽背壓提高到比較高的壓力下測量汽輪機(jī)的出力性能等參數(shù)。如空冷機(jī)組的高背壓工況是把汽輪機(jī)背壓提高到30kPa(絕對壓力)下記錄汽輪機(jī)各項參數(shù)并進(jìn)行計算。在機(jī)組的背壓自動模式下可以自動設(shè)定背壓，但是如果一次往大的方向設(shè)定太多就會造成自動跳閘轉(zhuǎn)為手動，所以在設(shè)定高的背壓參數(shù)時最好一次增加一點(diǎn)一次增加一點(diǎn)這樣設(shè)定，并在設(shè)定過程中密切監(jiān)視汽輪機(jī)排汽溫度、汽輪機(jī)振動等參數(shù)，做到在提高背壓過程中時刻掌握汽輪機(jī)運(yùn)行情況。

1.故意違反強(qiáng)制性法律法規(guī)。容錯機(jī)制的要旨是實現(xiàn)正向激勵作用和反向鞭策作用的相結(jié)合。主觀性惡意為之，故意違反強(qiáng)制性的法律法規(guī)，這種行為的主觀惡意較為惡劣。我們且不談其造成的惡劣后果，僅僅從主觀角度出發(fā)，將其作為可以容忍的錯誤實屬不當(dāng)。進(jìn)而言之，故意違反強(qiáng)制性法律法規(guī)造成的后果，在一般情形中比過失違反強(qiáng)制性法律法規(guī)造成的后果更為嚴(yán)重，這是從主觀惡性的角度進(jìn)行定紛止?fàn)帯?/p>

如果遇到汽輪機(jī)排汽溫度升高過快，或者汽輪機(jī)振動增加過快應(yīng)暫停提高背壓的操作并密切觀察參數(shù)，采取相應(yīng)措施。在機(jī)組參數(shù)穩(wěn)定了之后，再繼續(xù)提高背壓。

3.4 高壓加熱器切除工況

當(dāng)前，300MW及300MW以上機(jī)組的高加系統(tǒng)大部分均為三個高加。高加的布置通常有下面兩種布置方式，見圖1和圖2所示。

圖1 水側(cè)小旁路高加布置示意

圖2 水側(cè)大旁路高加布置示意

水側(cè)小旁路布置的高壓加熱器和水側(cè)大旁路布置的高壓加熱器各有利弊。水側(cè)小旁路的布置運(yùn)行起來更靈活，可以在一個高壓加熱器出故障時繼續(xù)運(yùn)行另外兩個高壓加熱器，但是這樣的布置會增加投資。水側(cè)大旁路的布置運(yùn)行起來相比于水側(cè)小旁路的布置不夠靈活，如果一個高壓加熱器水側(cè)出現(xiàn)泄漏時，則必須停運(yùn)全部三個高壓加熱器。

在性能試驗時要求停運(yùn)全部高壓加熱器。對于水側(cè)小旁路布置的高加，停運(yùn)相對來說比較簡單，只要按規(guī)程從壓力由高到低的順序依次停止即可。但是對于水側(cè)大旁路布置的高加，在停運(yùn)高加的同時要注意虛假水位導(dǎo)致的高加解列情況。

在人類越來越關(guān)注綠色發(fā)展的大背景下，生態(tài)指標(biāo)具有可執(zhí)行性，如生活污水處理率就對水體處理、檢測等方法做出嚴(yán)格規(guī)定，但是提高污水的處理率又可能會減少蓄水效益。傳統(tǒng)的評價模型中只對不同指標(biāo)賦予相應(yīng)的權(quán)重，通過得到指標(biāo)的綜合量值區(qū)分某一流域的治理水平是否達(dá)標(biāo)。但這種評價并沒有權(quán)重的動態(tài)變化和指標(biāo)間的矛盾消解辦法。將上述指標(biāo)體系采用關(guān)系物元模型表示，如圖2。

在停運(yùn)水側(cè)大旁路布置的高加時，一個高壓加熱器由于斷汽高加內(nèi)壓力會驟然減小，壓力變小會導(dǎo)致高加內(nèi)凝結(jié)的水瞬間變?yōu)檎羝斐商摷偎?。虛假水位的出現(xiàn)會導(dǎo)致高加瞬間全部解列。這樣的解列會對機(jī)組的正常運(yùn)行造成很大的影響。為了避免這個問題，建議在高加解列之前盡量維持高加低水位運(yùn)行。

4 應(yīng)用情況

寧夏六盤山熱電廠汽輪機(jī)在做額定出力試驗時，解除AGC控制，解除CCS，進(jìn)行“鍋爐跟隨”方式運(yùn)行，并在記錄數(shù)據(jù)過程中解除一次調(diào)頻，這樣做的結(jié)果是汽輪機(jī)閥位保持不變，為數(shù)據(jù)的記錄分析提供了便利。另外，在做五閥全開試驗時，由電廠熱工人員強(qiáng)置第六閥全關(guān)，其余五閥全開。該電廠高加為水側(cè)大旁路布置方式，在做高加切除工況時，維持高加低水位運(yùn)行，并在切除一號高加之前，慢慢關(guān)小一號高加正常疏水調(diào)閥，直至慢慢關(guān)完。在關(guān)小一號高加正常疏水調(diào)閥的同時，慢慢開大一號高加危急疏水調(diào)閥，直至一號高加維持低水位運(yùn)行。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)關(guān)閉一號高加汽源的時候，二號高加的高壓汽水就不會通過一號高加正常疏水調(diào)閥返到一號高加來了。對于二號高加和三號高加均可以這樣進(jìn)行。這樣在切除高加的過程中并沒有出現(xiàn)由于虛假水位導(dǎo)致的高加瞬間全部解列的情況發(fā)生。

5 結(jié)語

對于電廠運(yùn)行人員來說，配合試驗人員進(jìn)行汽輪機(jī)性能試驗是一個不同與電廠運(yùn)行工作的新任務(wù)。在這個任務(wù)中不但要求保持電廠設(shè)備的完好完成發(fā)電工作，還要根據(jù)性能試驗的要求對機(jī)組進(jìn)行各種各樣的調(diào)整。在這些調(diào)整中，如果任何一步出現(xiàn)問題，都會對機(jī)組造成無法彌補(bǔ)的損失。在深刻理解AGC、CCS、一次調(diào)頻和汽輪機(jī)壓力控制的基礎(chǔ)上，如果按照本文中介紹的這些措施進(jìn)行調(diào)整，就會在配合汽輪機(jī)性能試驗時有的放矢。

[1]電力工業(yè)部(國家電力公司)熱力發(fā)電設(shè)備及材料質(zhì)量檢驗測試中心編譯.美國國家標(biāo)準(zhǔn)汽輪機(jī)性能試驗規(guī)[S].

[2]劉 凱.汽輪機(jī)試驗[M].北京:中國電力出版社,2005.

[3]《電力系統(tǒng)調(diào)頻與自動發(fā)電控制》編委會.電力系統(tǒng)調(diào)頻與自動發(fā)電控制[M].北京:中國電力出版社,2006.

[4]尹 峰,朱北恒,李 泉.超(超)臨界機(jī)組協(xié)調(diào)控制特性與控制策略[J].中國電力,2008,41(3):66-69.

[5]張秋生,張文興,高志存.大型循環(huán)流化床機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)研究[J].中國電力,2005,38(7):53-56.

[6]吳玉平,王永龍.機(jī)跟爐協(xié)調(diào)控制在300MW CFB鍋爐煤質(zhì)大幅波動時的應(yīng)用[J].中國電力,2008,4(12):42-44.

[7]巨林倉,劉齊壽,楊清宇,等.電廠熱工過程控制系統(tǒng)[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,2009.