撰稿：國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院 郭江龍

據(jù)統(tǒng)計，2014年1－8月全國火電設(shè)備平均利用小時3 175h，同比下降138h，降幅比1－7月擴大83h，機組負荷率持續(xù)下降。而根據(jù)汽輪機廠家提供的熱力特性書，機組在50%～75%負荷下運行時，其熱耗率相對設(shè)計值一般增加2%～7%左右，如何提高機組低負荷下熱力性能，是機組技改提效的重要研究方向之一。

問題提出：受設(shè)計、制造和安裝工藝水平限制，現(xiàn)役部分汽輪機組為達到標(biāo)稱的最大出力，通流面積普遍設(shè)計過大。以300 MW 機組調(diào)節(jié)級噴嘴設(shè)計面積為例，在最大出力一致的情況下，引進原西屋技術(shù)制造的機組名義面積為186cm2，比現(xiàn)役其他機組面積相對小30%左右，其低負荷性能優(yōu)勢明顯。另外部分300 MW 機組通流改造后，當(dāng)額定工況熱耗率達標(biāo)情況下，機組最大出力一般會較設(shè)計值額外增加5%左右，也間接證明了部分機組通流面積過大。而汽輪機出力能力裕量和機組熱力性能二者相左，出力能力裕量越大，低負荷下機組熱力性能越差，直接影響機組的實際運行效率。

推薦方法：推薦以下3 種改造方案，方案1：對首級靜葉柵汽道實施分散或集中部分封堵，以減少首級靜葉面積；方案2：通過熱控或就地關(guān)閉最后1個開啟的調(diào)節(jié)汽門油路，運行中調(diào)節(jié)汽門不再開啟；方案3：更換首級靜葉以適當(dāng)降低葉柵高度或?qū)θ~柵轉(zhuǎn)適當(dāng)?shù)慕嵌?。其中方?和方案2的共同點是容易實施，但減少了首級的進汽度，首級和高壓缸壓力級效率下降。方案3改造工程量較大，但改造后節(jié)流損失較小，收益較大。另外方案2僅適用于采用噴嘴調(diào)節(jié)方式的汽輪機，只要汽輪機順序閥運行時，各種工況下兩側(cè)主蒸汽管不出現(xiàn)單側(cè)進汽，機組不出現(xiàn)振動即可。

應(yīng)用實例：以某電廠日立技術(shù)制造的亞臨界300MW 汽輪機組為例，鍋爐設(shè)計最大流量為1 025 t／h，改造后將原設(shè)計調(diào)節(jié)級噴嘴名義面積245.3 cm2減少25%。試驗測試表明改造前后240 MW負荷下發(fā)電煤耗降低6.4g／kWh，且機組240 MW工況與300 MW 工況相比，熱耗率僅升高125.6kJ／kWh，低負荷熱力性能得到明顯改善。

建議：汽輪機調(diào)節(jié)級技改，對提高機組低負荷熱力性能作用明顯。但需要注意的是，改造并不是單純的減少通流面積，還需要采用其他輔助手段，如在主蒸汽門至高壓缸某壓力級處設(shè)計一定裕量的補汽閥，避免影響機組帶負荷能力。另外改造后，需要對原設(shè)計的滑壓運行曲線進行試驗修正，以充分發(fā)揮改造的節(jié)能效果。