摘要：深圳媽灣電力有限公司#5、#6機(jī)組在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按照要求開(kāi)始進(jìn)行滑壓運(yùn)行試驗(yàn)。文章以#6機(jī)組滑壓運(yùn)行試驗(yàn)為例，深入分析了變壓運(yùn)行對(duì)機(jī)組運(yùn)行的一些不利影響，并提出了相關(guān)建議，以供運(yùn)行工作人員借鑒。

關(guān)鍵詞：300MW；#6機(jī)組；變壓運(yùn)行；試驗(yàn)；汽輪機(jī) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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

1 概述

300MW單元機(jī)組的運(yùn)行方式有兩種，即定壓運(yùn)行和變壓運(yùn)行。定壓運(yùn)行是指汽輪機(jī)在不同運(yùn)行工況下工作時(shí)，只依靠改變調(diào)節(jié)汽門的開(kāi)度，改變新汽數(shù)量來(lái)適應(yīng)外界負(fù)荷變化的運(yùn)行方式。此時(shí)無(wú)論汽輪機(jī)負(fù)荷如何變化，進(jìn)入汽輪機(jī)的主蒸汽壓力和溫度是不變的，維持在額定值范圍內(nèi)，這是一種通常使用的運(yùn)行方式。變壓運(yùn)行也稱為滑壓運(yùn)行，它是依靠改變進(jìn)入汽輪機(jī)的主蒸汽壓力（同時(shí)也改變了進(jìn)入汽輪機(jī)的新蒸汽數(shù)量）來(lái)適應(yīng)外界負(fù)荷的變化，而無(wú)論汽輪機(jī)負(fù)荷如何變化，它的主汽門和調(diào)節(jié)汽門的開(kāi)度總保持不變，主汽門保持全開(kāi)，調(diào)節(jié)汽門也基本上保持全開(kāi)。進(jìn)入汽輪機(jī)的主蒸汽溫度維持額定值不變。

2 變壓運(yùn)行對(duì)汽輪機(jī)效率的影響

變壓運(yùn)行時(shí)，機(jī)組的負(fù)荷愈低，主蒸汽的壓力愈低，進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽流量也有所減少。然而，此時(shí)蒸汽的比容卻是增大的，這樣進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)蒸汽的容積流量近乎不變。由于此時(shí)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門的開(kāi)度和第一級(jí)通流截面都不變，因而就相對(duì)減少了蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)的節(jié)流損失，同時(shí)也改善了汽輪機(jī)高壓缸蒸汽流動(dòng)狀況。因此，變壓運(yùn)行時(shí)汽輪機(jī)的內(nèi)效率較定壓運(yùn)行時(shí)高。負(fù)荷越低，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)越突出。

3 變壓運(yùn)行對(duì)汽動(dòng)給水泵的影響

變壓運(yùn)行機(jī)組均采用變速給水泵，在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，汽動(dòng)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(jīng)過(guò)對(duì)同樣負(fù)荷下，不同機(jī)前壓力，小機(jī)出力的比較可以得出，因采用了滑壓運(yùn)行方式，機(jī)前壓力每降低1MPa，小機(jī)轉(zhuǎn)速下降約130rpm，小機(jī)調(diào)門開(kāi)度關(guān)小約8%。小機(jī)的功耗得到了明顯的減小。

4 變壓運(yùn)行對(duì)汽溫的影響

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

經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，定壓運(yùn)行方式與滑壓運(yùn)行方式在同樣的負(fù)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(yùn)行方式后，機(jī)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(jī)組負(fù)荷變化有所減小。

5 變壓運(yùn)行對(duì)汽輪機(jī)軸系壽命的影響

變壓運(yùn)行時(shí)機(jī)組內(nèi)部工質(zhì)壓力與定壓運(yùn)行時(shí)相比有顯著不同，變壓運(yùn)行時(shí)機(jī)組的高壓部件均在較低的機(jī)械應(yīng)力下工作，因而可延長(zhǎng)機(jī)組的使用壽命。同時(shí)，由于汽輪機(jī)高、中、低壓缸各級(jí)的汽溫穩(wěn)定，因此也可進(jìn)一步提高汽輪機(jī)安全可靠性。

通過(guò)表4中數(shù)據(jù)可以看出，采用變壓運(yùn)行方式后，機(jī)組負(fù)荷由200MW減至180MW時(shí)，高壓缸缸溫僅有略微的變化，而定壓運(yùn)行方式下，高壓缸缸溫在負(fù)荷的變動(dòng)下存在有5℃的溫差，從而使高壓缸金屬部件產(chǎn)后一定的熱應(yīng)力，影響機(jī)組的使用壽命。

6 變壓運(yùn)行對(duì)機(jī)組的不利因素

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

（2）對(duì)于汽包鍋爐單元機(jī)組，采用變壓運(yùn)行對(duì)外界負(fù)荷變化率的限制主要是鍋爐的適應(yīng)性差。一方面由于外界負(fù)荷變化首先要調(diào)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(yīng)外界負(fù)荷變化的速率。另一方面，由于鍋爐的工作壓力隨時(shí)要隨外界負(fù)荷的變化而改變，對(duì)應(yīng)的飽和溫度相應(yīng)改變，與之接觸的鍋爐蒸發(fā)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(chǎn)生熱應(yīng)力或交變熱應(yīng)力。負(fù)荷變化的幅度越大，速度越快，產(chǎn)生的熱應(yīng)力也越大，給鍋爐的安全運(yùn)行帶來(lái)了隱患。

根據(jù)表5、表6數(shù)據(jù)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(huì)在金屬中產(chǎn)生交變應(yīng)力，影響鍋爐的安全運(yùn)行。

7 結(jié)論建議

（1）試驗(yàn)證明，機(jī)組采用滑壓運(yùn)行方式是可

行的。

（2）按照熱試提供的滑壓數(shù)據(jù)，其提供的數(shù)據(jù)僅適合某段時(shí)間，而隨著環(huán)境溫度的變化造成的機(jī)組真空的變化，冬夏季機(jī)組真空相差至少在3～5kPa以上，在同樣負(fù)荷下，進(jìn)汽流量也發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)的調(diào)門開(kāi)度也不同。我們認(rèn)為應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況靈活掌握，一方面應(yīng)參考性能參數(shù)里的機(jī)組熱耗率、高壓缸內(nèi)效率等指標(biāo)，同時(shí)應(yīng)注意觀察汽機(jī)調(diào)門的開(kāi)度，尤其是最后一個(gè)節(jié)流調(diào)門開(kāi)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(huì)在金屬中產(chǎn)生交變應(yīng)力，對(duì)汽包和蒸發(fā)受熱面是不利的。建議在負(fù)荷增減較頻繁時(shí)壓力不宜達(dá)到規(guī)定值，如中午和下午6∶00的加減負(fù)

荷時(shí)。

參考文獻(xiàn)

[1] 侯昭毅.300MW機(jī)組變壓運(yùn)行方式的研究[J].發(fā)電設(shè)備，2010，（3） .

作者簡(jiǎn)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(dòng)力。

（責(zé)任編輯：陳 倩）