300MW单元机组滑压运行试验浅析
来源:用户上传
作者: 陈志峰
摘要：深圳妈湾电力有限公司#5、#6机组在前期试验的基础上，按照要求开始进行滑压运行试验。文章以#6机组滑压运行试验为例，深入分析了变压运行对机组运行的一些不利影响，并提出了相关建议，以供运行工作人员借鉴。
关键词：300MW；#6机组；变压运行；试验；汽轮机 文献标识码：A
中图分类号：TM621 文章编号：1009-2374（2015）21-0037-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.019
1 概述
300MW单元机组的运行方式有两种，即定压运行和变压运行。定压运行是指汽轮机在不同运行工况下工作时，只依靠改变调节汽门的开度，改变新汽数量来适应外界负荷变化的运行方式。此时无论汽轮机负荷如何变化，进入汽轮机的主蒸汽压力和温度是不变的，维持在额定值范围内，这是一种通常使用的运行方式。变压运行也称为滑压运行，它是依靠改变进入汽轮机的主蒸汽压力（同时也改变了进入汽轮机的新蒸汽数量）来适应外界负荷的变化，而无论汽轮机负荷如何变化，它的主汽门和调节汽门的开度总保持不变，主汽门保持全开，调节汽门也基本上保持全开。进入汽轮机的主蒸汽温度维持额定值不变。
2 变压运行对汽轮机效率的影响
变压运行时，机组的负荷愈低，主蒸汽的压力愈低，进入汽轮机的蒸汽流量也有所减少。然而，此时蒸汽的比容却是增大的，这样进入汽轮机内蒸汽的容积流量近乎不变。由于此时汽轮机调节汽门的开度和第一级通流截面都不变，因而就相对减少了蒸汽进入汽轮机的节流损失，同时也改善了汽轮机高压缸蒸汽流动状况。因此，变压运行时汽轮机的内效率较定压运行时高。负荷越低，这个优点越突出。
3 变压运行对汽动给水泵的影响
变压运行机组均采用变速给水泵，在低负荷运行时，汽动给水泵不仅流量减少，而且给水压力也降低，因此给水泵的功耗也可减少。
经过对同样负荷下，不同机前压力，小机出力的比较可以得出，因采用了滑压运行方式，机前压力每降低1MPa，小机转速下降约130rpm，小机调门开度关小约8%。小机的功耗得到了明显的减小。
4 变压运行对汽温的影响
采用变压运行的机组中，由于高压缸排汽温度几乎不随机组功率而变，不像定压运行那样，随负荷的降低而减少，这样就能使再热蒸汽温度在更大的负荷变化范围内维持其额定值不变，从而提高了锅炉适应低负荷运行的能力，这样正好解决了我们机组在低负荷情况下，再热汽温长期偏低的情况，也进一步提高了机组在低负荷情况下的经济性。
经比较发现，定压运行方式与滑压运行方式在同样的负荷下，高压缸的排汽温度存在着较大的温差，约为30℃左右。采用了滑压运行方式后，机组可以获得更高的高压缸排汽温度，从而使再热汽温的变化的幅度随机组负荷变化有所减小。
5 变压运行对汽轮机轴系寿命的影响
变压运行时机组内部工质压力与定压运行时相比有显著不同，变压运行时机组的高压部件均在较低的机械应力下工作，因而可延长机组的使用寿命。同时，由于汽轮机高、中、低压缸各级的汽温稳定，因此也可进一步提高汽轮机安全可靠性。
通过表4中数据可以看出，采用变压运行方式后，机组负荷由200MW减至180MW时，高压缸缸温仅有略微的变化，而定压运行方式下，高压缸缸温在负荷的变动下存在有5℃的温差，从而使高压缸金属部件产后一定的热应力，影响机组的使用寿命。
6 变压运行对机组的不利因素
（1）采用变压运行也有一些缺点，由于蒸汽压力的降低也意味着工质的能量品质下降，相对做功能力减小，从而降低了机组的循环热效率。
（2）对于汽包锅炉单元机组，采用变压运行对外界负荷变化率的限制主要是锅炉的适应性差。一方面由于外界负荷变化首先要调整燃烧和给水，改变锅炉的汽压和蒸汽流量，而汽包锅炉的蓄热量多，热惯性大，这就限制了汽压的变化速度，即限制了锅炉适应外界负荷变化的速率。另一方面，由于锅炉的工作压力随时要随外界负荷的变化而改变，对应的饱和温度相应改变，与之接触的锅炉蒸发受热面或汽包金属壁温也将随之改变。这样，在这些金属中将产生热应力或交变热应力。负荷变化的幅度越大，速度越快，产生的热应力也越大，给锅炉的安全运行带来了隐患。
根据表5、表6数据可知，由于汽包压力的改变，从而使汽包的饱和温度改变，使之与其接触的金属壁温随着压力的变化而变化。这样，就会在金属中产生交变应力，影响锅炉的安全运行。
7 结论建议
（1）试验证明，机组采用滑压运行方式是可
行的。
（2）按照热试提供的滑压数据，其提供的数据仅适合某段时间，而随着环境温度的变化造成的机组真空的变化，冬夏季机组真空相差至少在3～5kPa以上，在同样负荷下，进汽流量也发生变化，对应的调门开度也不同。我们认为应结合现场情况灵活掌握，一方面应参考性能参数里的机组热耗率、高压缸内效率等指标，同时应注意观察汽机调门的开度，尤其是最后一个节流调门开度尽量保持在35%以上。
（3）由前所述，由于汽包压力的改变，从而使汽包的饱和温度改变，使之与其接触的金属壁温随着压力的变化而变化。这样，就会在金属中产生交变应力，对汽包和蒸发受热面是不利的。建议在负荷增减较频繁时压力不宜达到规定值，如中午和下午6∶00的加减负
荷时。
参考文献
[1] 侯昭毅.300MW机组变压运行方式的研究[J].发电设备，2010，（3） .
作者简介：陈志峰（1978-），男，山西襄汾人，深圳妈湾电力有限公司工程师，研究方向：热能动力。
（责任编辑：陈 倩）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-7016365.htm
