300MW單元機組滑壓運行試驗淺析

摘要：深圳媽灣電力有限公司#5、#6機組在前期試驗的基礎上，按照要求開始進行滑壓運行試驗。文章以#6機組滑壓運行試驗為例，深入分析了變壓運行對機組運行的一些不利影響，并提出了相關建議，以供運行工作人員借鑒。

關鍵詞：300MW；#6機組；變壓運行；試驗；汽輪機 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2015）21-0037-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.019

1 概述

300MW單元機組的運行方式有兩種，即定壓運行和變壓運行。定壓運行是指汽輪機在不同運行工況下工作時，只依靠改變調節汽門的開度，改變新汽數量來適應外界負荷變化的運行方式。此時無論汽輪機負荷如何變化，進入汽輪機的主蒸汽壓力和溫度是不變的，維持在額定值范圍內，這是一種通常使用的運行方式。變壓運行也稱為滑壓運行，它是依靠改變進入汽輪機的主蒸汽壓力（同時也改變了進入汽輪機的新蒸汽數量）來適應外界負荷的變化，而無論汽輪機負荷如何變化，它的主汽門和調節汽門的開度總保持不變，主汽門保持全開，調節汽門也基本上保持全開。進入汽輪機的主蒸汽溫度維持額定值不變。

2 變壓運行對汽輪機效率的影響

變壓運行時，機組的負荷愈低，主蒸汽的壓力愈低，進入汽輪機的蒸汽流量也有所減少。然而，此時蒸汽的比容卻是增大的，這樣進入汽輪機內蒸汽的容積流量近乎不變。由于此時汽輪機調節汽門的開度和第一級通流截面都不變，因而就相對減少了蒸汽進入汽輪機的節流損失，同時也改善了汽輪機高壓缸蒸汽流動狀況。因此，變壓運行時汽輪機的內效率較定壓運行時高。負荷越低，這個優點越突出。

3 變壓運行對汽動給水泵的影響

變壓運行機組均采用變速給水泵，在低負荷運行時，汽動給水泵不僅流量減少，而且給水壓力也降低，因此給水泵的功耗也可減少。

經過對同樣負荷下，不同機前壓力，小機出力的比較可以得出，因采用了滑壓運行方式，機前壓力每降低1MPa，小機轉速下降約130rpm，小機調門開度關小約8%。小機的功耗得到了明顯的減小。

4 變壓運行對汽溫的影響

采用變壓運行的機組中，由于高壓缸排汽溫度幾乎不隨機組功率而變，不像定壓運行那樣，隨負荷的降低而減少，這樣就能使再熱蒸汽溫度在更大的負荷變化范圍內維持其額定值不變，從而提高了鍋爐適應低負荷運行的能力，這樣正好解決了我們機組在低負荷情況下，再熱汽溫長期偏低的情況，也進一步提高了機組在低負荷情況下的經濟性。

經比較發現，定壓運行方式與滑壓運行方式在同樣的負荷下，高壓缸的排汽溫度存在著較大的溫差，約為30℃左右。采用了滑壓運行方式后，機組可以獲得更高的高壓缸排汽溫度，從而使再熱汽溫的變化的幅度隨機組負荷變化有所減小。

5 變壓運行對汽輪機軸系壽命的影響

變壓運行時機組內部工質壓力與定壓運行時相比有顯著不同，變壓運行時機組的高壓部件均在較低的機械應力下工作，因而可延長機組的使用壽命。同時，由于汽輪機高、中、低壓缸各級的汽溫穩定，因此也可進一步提高汽輪機安全可靠性。

通過表4中數據可以看出，采用變壓運行方式后，機組負荷由200MW減至180MW時，高壓缸缸溫僅有略微的變化，而定壓運行方式下，高壓缸缸溫在負荷的變動下存在有5℃的溫差，從而使高壓缸金屬部件產后一定的熱應力，影響機組的使用壽命。

6 變壓運行對機組的不利因素

（1）采用變壓運行也有一些缺點，由于蒸汽壓力的降低也意味著工質的能量品質下降，相對做功能力減小，從而降低了機組的循環熱效率。

（2）對于汽包鍋爐單元機組，采用變壓運行對外界負荷變化率的限制主要是鍋爐的適應性差。一方面由于外界負荷變化首先要調整燃燒和給水，改變鍋爐的汽壓和蒸汽流量，而汽包鍋爐的蓄熱量多，熱慣性大，這就限制了汽壓的變化速度，即限制了鍋爐適應外界負荷變化的速率。另一方面，由于鍋爐的工作壓力隨時要隨外界負荷的變化而改變，對應的飽和溫度相應改變，與之接觸的鍋爐蒸發受熱面或汽包金屬壁溫也將隨之改變。這樣，在這些金屬中將產生熱應力或交變熱應力。負荷變化的幅度越大，速度越快，產生的熱應力也越大，給鍋爐的安全運行帶來了隱患。

根據表5、表6數據可知，由于汽包壓力的改變，從而使汽包的飽和溫度改變，使之與其接觸的金屬壁溫隨著壓力的變化而變化。這樣，就會在金屬中產生交變應力，影響鍋爐的安全運行。

7 結論建議

（1）試驗證明，機組采用滑壓運行方式是可

行的。

（2）按照熱試提供的滑壓數據，其提供的數據僅適合某段時間，而隨著環境溫度的變化造成的機組真空的變化，冬夏季機組真空相差至少在3～5kPa以上，在同樣負荷下，進汽流量也發生變化，對應的調門開度也不同。我們認為應結合現場情況靈活掌握，一方面應參考性能參數里的機組熱耗率、高壓缸內效率等指標，同時應注意觀察汽機調門的開度，尤其是最后一個節流調門開度盡量保持在35%以上。

（3）由前所述，由于汽包壓力的改變，從而使汽包的飽和溫度改變，使之與其接觸的金屬壁溫隨著壓力的變化而變化。這樣，就會在金屬中產生交變應力，對汽包和蒸發受熱面是不利的。建議在負荷增減較頻繁時壓力不宜達到規定值，如中午和下午6∶00的加減負

荷時。

參考文獻

[1] 侯昭毅.300MW機組變壓運行方式的研究[J].發電設備，2010，（3） .

作者簡介：陳志峰（1978-），男，山西襄汾人，深圳媽灣電力有限公司工程師，研究方向：熱能動力。

（責任編輯：陳 倩）