趙金峰

（國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院，長(zhǎng)春 130021）

隨著電網(wǎng)峰谷差的日益增大，要求機(jī)組低負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行的時(shí)間越來(lái)越多。汽輪機(jī)處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)時(shí)熱經(jīng)濟(jì)性大幅降低。影響熱經(jīng)濟(jì)性的主要因素中，只有運(yùn)行方式可以人為進(jìn)行調(diào)整，因此通過(guò)不同負(fù)荷工況定滑壓運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性比較試驗(yàn)，確定機(jī)組在低負(fù)荷最佳運(yùn)行參數(shù)，可以進(jìn)一步挖掘機(jī)組節(jié)能潛力，降低機(jī)組供電煤耗。某電廠(chǎng)1 號(hào)汽輪機(jī)是C160／N200－12.75／535／535／0.245 型超高壓、一次中間再熱、兩缸兩排汽、單軸、雙抽凝汽式汽輪機(jī)。下面通過(guò)1號(hào)機(jī)定滑壓運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性比較試驗(yàn)，對(duì)兩種運(yùn)行方式下的經(jīng)濟(jì)性做一分析。

1 汽輪機(jī)運(yùn)行方式

1.1 定壓運(yùn)行方式

定壓運(yùn)行指汽輪發(fā)電機(jī)組在正常運(yùn)行時(shí)，主蒸汽壓力保持額定值，不隨負(fù)荷變化而變化。定壓運(yùn)行的汽輪機(jī)可采用節(jié)流配汽，即單閥調(diào)節(jié)；也可采用噴嘴配汽，即多閥調(diào)節(jié)，也稱(chēng)順序閥控制。

1.2 滑壓運(yùn)行方式

a.純滑壓運(yùn)行：在負(fù)荷變化范圍內(nèi)，高壓調(diào)速汽門(mén)全開(kāi)，單純依靠鍋爐汽壓變化來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)組負(fù)荷。這種方式節(jié)流損失最低，高壓缸獲得效率最佳，但純滑壓?jiǎn)渭円揽垮仩t壓力調(diào)節(jié)時(shí)對(duì)負(fù)荷響應(yīng)速度慢，不能滿(mǎn)足電網(wǎng)快速調(diào)峰及變負(fù)荷要求，運(yùn)行中實(shí)際操作困難，極少應(yīng)用。

b.閥點(diǎn)滑壓運(yùn)行：通過(guò)規(guī)定的高壓調(diào)速汽門(mén)閥點(diǎn)運(yùn)行（2閥點(diǎn)或3閥點(diǎn)，不同機(jī)組閥點(diǎn)不同），其他閥不開(kāi)或略開(kāi)啟，高壓調(diào)節(jié)門(mén)的節(jié)流損失最小，保持主汽額定溫度不變，以鍋爐調(diào)整煤量來(lái)調(diào)整壓力、改變負(fù)荷，該運(yùn)行方式具有較高經(jīng)濟(jì)性。

c.半滑壓運(yùn)行：由于高壓調(diào)速汽門(mén)重疊度不合理，高壓調(diào)速汽門(mén)未能保持全開(kāi)滑壓（多數(shù)僅開(kāi)50%～70%），該運(yùn)行方式簡(jiǎn)稱(chēng)半滑壓運(yùn)行，故有較大的節(jié)流損失。

d.復(fù)合滑壓運(yùn)行：復(fù)合滑壓運(yùn)行是滑壓與定壓相結(jié)合的一種運(yùn)行方式。采用這種運(yùn)行方式時(shí)，在高負(fù)荷區(qū)，通過(guò)改變高壓調(diào)節(jié)汽門(mén)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)荷，保持定壓運(yùn)行；在中間負(fù)荷區(qū)，讓最后1個(gè)（或2個(gè)）高壓調(diào)節(jié)汽門(mén)關(guān)閉，進(jìn)行滑壓運(yùn)行，而在低負(fù)荷區(qū)，則又進(jìn)行較低壓力水平下的定壓運(yùn)行。復(fù)合滑壓運(yùn)行方式是制造廠(chǎng)推薦的運(yùn)行方式。

2 定滑壓運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性比較試驗(yàn)及分析

2.1 比較試驗(yàn)

機(jī)組部分負(fù)荷最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式通過(guò)機(jī)組定滑壓參數(shù)優(yōu)化運(yùn)行試驗(yàn)比較確定。為確定1號(hào)汽輪機(jī)部分負(fù)荷機(jī)組最佳運(yùn)行方式，對(duì)其進(jìn)行了160 MW、140 MW、120 MW、100 MW 負(fù)荷各工況定滑壓運(yùn)行的凈熱耗率試驗(yàn)，定滑壓運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性比較試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1、表2。

2.2 部分負(fù)荷工況定滑壓運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析

從表1、表2可知，120 MW、100 MW 滑壓工況1的凈熱耗率低于滑壓工況2的凈熱耗率，是因?yàn)榛瑝汗r2的主蒸汽壓力低于滑壓工況1的主蒸汽壓力，即滑壓工況2的高調(diào)速門(mén)開(kāi)度大于滑壓工況1的開(kāi)度，雖然通過(guò)降低主蒸汽壓力，高壓缸缸效率提高和給水泵耗用電功率降低，但這時(shí)主蒸汽參數(shù)過(guò)低，機(jī)組循環(huán)熱效率下降過(guò)多，導(dǎo)致熱耗增大。160MW、140MW、120 MW、100 MW 負(fù) 荷 工 況 定 壓運(yùn)行的凈熱耗率均低于滑壓運(yùn)行的凈熱耗率，即滑壓運(yùn)行帶來(lái)的益處（高壓缸效率提高、給水泵耗用電功率較少、再熱蒸汽在鍋爐吸熱量較少）小于郎肯循環(huán)效率的降低，因此1 號(hào)機(jī)組在160 MW、140 MW、120 MW、100 MW 負(fù)荷工況定壓運(yùn)行的凈熱耗率低于滑壓運(yùn)行，1號(hào)機(jī)組部分負(fù)荷應(yīng)定壓運(yùn)行。

表1 160、140 MW 負(fù)荷工況定滑壓運(yùn)行試驗(yàn)結(jié)果

表2 120、100 MW 負(fù)荷工況定滑壓運(yùn)行試驗(yàn)結(jié)果

3 滑壓運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性差原因分析

滑壓運(yùn)行方式在閥點(diǎn)運(yùn)行（2閥點(diǎn)或3 閥點(diǎn)），其他閥不開(kāi)或部分開(kāi)啟，此時(shí)高速調(diào)汽門(mén)的節(jié)流損失最小，滑壓運(yùn)行能獲得相對(duì)較大的收益。特選取一個(gè)140 MW2個(gè)高速調(diào)汽門(mén)全開(kāi)滑壓工況（GV1，GV2全開(kāi)，GV3，GV4 強(qiáng)制全關(guān)），與140 MW 定壓、140 MW 滑壓工況進(jìn)行了對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 140 MW 負(fù)荷工況2閥全開(kāi)滑壓與定壓、滑壓工況對(duì)比

140 MW 負(fù)荷工況2閥全開(kāi)滑壓運(yùn)行主汽壓力雖降很多，但由于高速調(diào)汽門(mén)無(wú)節(jié)流損失，高壓缸效率較定壓運(yùn)行提高近10%，較普通滑壓提高4.3%，2閥全開(kāi)滑壓運(yùn)行凈熱耗率低于140 MW 負(fù)荷定壓及滑壓運(yùn)行。1 號(hào)機(jī)組實(shí)際上不能在閥點(diǎn)滑壓運(yùn)行，調(diào)速汽門(mén)重疊度實(shí)際運(yùn)行值較設(shè)計(jì)值大很多。例如120 MW 滑壓工況1，GV1、GV2開(kāi)53%，GV3開(kāi)20%，而查設(shè)計(jì)高壓調(diào)節(jié)級(jí)流量與升程的關(guān)系曲線(xiàn)，對(duì)應(yīng)GV1，GV2 開(kāi)53%，GV3 應(yīng)開(kāi)11%，GV4應(yīng)未開(kāi)；140 MW 滑壓工況，GV1、GV2 開(kāi)58%，GV3開(kāi)27%，GV4開(kāi)5%，而查設(shè)計(jì)高壓調(diào)節(jié)級(jí)流量與升程的關(guān)系曲線(xiàn)，對(duì)應(yīng)GV1，GV2 開(kāi)53%，GV3應(yīng)開(kāi)17%，GV4應(yīng)未開(kāi)。

由于機(jī)組無(wú)法在閥點(diǎn)滑壓運(yùn)行，造成滑壓運(yùn)行時(shí)調(diào)速汽門(mén)的節(jié)流損失也很大，從表1、表2 可看出，1號(hào)機(jī)組滑壓運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性低于定壓運(yùn)行的主要原因是，滑壓運(yùn)行的主蒸汽壓力雖降很多，但高壓缸效率提高并不大，主汽壓力卻降低很多，郎肯循環(huán)效率降低很大。

4 結(jié)束語(yǔ)

1號(hào)機(jī)組通過(guò)定滑壓運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性比較試驗(yàn)得出，1號(hào)機(jī)組在各個(gè)負(fù)荷段定壓運(yùn)行的凈熱耗率均低于滑壓運(yùn)行，應(yīng)定壓運(yùn)行的結(jié)論，為1號(hào)機(jī)組提出了在低負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行狀態(tài)下的最佳運(yùn)行方式，提高了機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)效益，為同類(lèi)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了借鑒。