打开文本图片集

摘要： 火电机组启停、调峰，在定压运行节流损失大，热效率低。而滑压运行具有高压缸内效率高、给水泵电耗低、汽轮机偏于安全等优点，但由于压力的降低使循环热效率降低的缺点。通过对大唐太原第二热电厂11号汽轮机在定压、滑压运行工况的热力参数及相关性能参数进行对比分析，论证机组滑压运行的特点，并得出机组定、滑压运行经济性能，从而确定机组定、滑压运行经济性较佳的负荷范围。

Abstract： The throttling loss of the start， stop， peak debugging of the thermal unit in the fixed pressure operation is big and its heat efficiency is low. The sliding pressure operation has many advantages， such as the high efficiency of high-pressure cylinder， low power consumption of water-feed pump， secure turbine and so on. But the lower pressure reduces the cycle heat efficiency. Based on the comparison and analysis of the thermodynamic parameters and related performance parameters of No. 11 steam turbine in fixed pressure operation and sliding pressure operation in the Second Taiyuan Thermal Power Plant of China Datang Corporation， the characteristics of the unit in sliding pressure operation are demonstrated and the economic performance of the unit in fixed pressure operation and sliding pressure operation is obtained to determine the best load range of the unit in fixed pressure operation and sliding pressure operation.

关键词： 定压；滑压运行；机组热耗；给水泵耗功

Key words： level pressure；sliding pressure operation；heat consumption of the unit；power consumption of water-feed pump

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）25-0143-02

0 引言

现阶段，电网负荷的峰谷差日益增大，高峰时段，用电量大；低谷时段，用电量小。大容量火电机组也参与调峰运行。现有的300MW亚临界机组是按基本负荷设计的，不能适应频繁的启停，因此通常采用降负荷调峰方式。降负荷调峰时改变传统的定压运行方式，寻求滑压运行的优化方式。传统的定压运行，汽轮机关小调速汽门降负荷，存在节流损失大，经济性差的问题。解决的方法：汽轮机调节阀固定在全开开度，额定负荷下按额定压力运行，而低于额定负荷时以低于额定压力运行，机组出力由改变主蒸汽压力来调节。滑压运行方式在低负荷下具有较好的经济性，并使汽轮机各部件承受较低的热应力。

1 定压、滑压运行简介

机组滑压运行的时候要求汽轮机调速汽门保持位置不变，当电负荷改变时，锅炉改变燃烧量，蒸汽参数改变，从而保持汽轮机调速汽门位置不变。DCS时汽轮机是阀位控制模式，锅炉根据负荷指令来减少燃料量，达到减负荷的目的。定压运行时锅炉维持蒸汽参数不变，当负荷改变时，汽轮机改变调速汽门位置改变负荷，锅炉则相应改变燃料量维持蒸汽参数不变。动作是这样的：减负荷手动时汽轮机关小调速汽门，锅炉跟随维持蒸汽参数。DCS中汽轮机改变负荷指令；调速汽门关小→主蒸汽压力升高→锅炉燃烧量减少→维持主蒸汽压力不变，达到减负荷的目的。增负荷反之。滑压运行和定压运行的区别：滑压运行：锅炉主调汽机跟随，锅炉通过改变主蒸汽压力改变电负荷，汽轮机维持调门位置。定压运行：汽机主调锅炉跟随，汽轮机通过改变调门位置改变电负荷，锅炉维持主蒸汽压力。

2 滑压运行的优点

2.1 汽轮机的热应力小 滑压运行时，汽轮机为全周进汽，各部分受热均匀，高压缸的温度分布基本不随负荷而变，所以高压缸的热应力小，这样就消除了高压缸热应力对负荷变化速率的限制。同时在低负荷停机时，由于整个高压缸的温度水平高，再次启动时就可以缩短暖机时间，加快启动速度。

2.2 有利于再热汽温的调节 对于滑压运行来说，由于没有调节汽门的节流作用，汽机高缸排汽压力与相应负荷下定压运行时的排汽压力近似相等，但排汽温度基本与100%负荷时差不多，这样在低负荷下再热器的焓增减小，有利于保持再热汽温。

2.3 部分负荷下运行经济性提高

①高压缸效率。定压或滑压运行对锅炉效率的影响不大，但对汽轮机来说，单阀定压运行时，在额定负荷以下主蒸汽要受到不同程度的节流损失，而顺序阀调节在负荷变化时只有部分蒸汽在未全开的阀内受到节流，只有滑压运行时没有调节阀的节流损失。滑压运行时主汽压力随着负荷的降低而降低，但汽轮机调节级汽温大致沿等温线移动，于是蒸汽比容变大，使得进入高压缸的蒸汽容积流量基本不变。②给水泵功耗。由于滑压运行在低负荷下主蒸汽压力降低，相应给水压力也随之降低，于是给水泵的功耗减小。滑压运行时给水泵的功耗降低，负荷越低，两者的差距越大。③汽轮机热耗和机组的供电煤耗如前所述，滑压运行时，低负荷下汽轮机高压缸的效率提扩大，同时给水泵的功耗减小，因此，在部分負荷下滑压运行的经济性要优于定压运行。

3 定压、滑压运行对比实例

大唐太原第二热电厂11号机组，由上海汽轮机厂生产，型号为C300-16.7/0.4/538/538的亚临界、一次再热、双缸双排汽、直接空冷、抽汽凝汽式汽轮发电机组。

汽轮机在定压、滑压运行工况的热力参数及相关性能参数进行对比分析，如表1，表2。

机组在190MW工况下，额定压力运行，机组热耗为8638.99kJ/kW·h，给水泵耗功率为6287.23kW，滑压运行，机组热耗为8625.656kJ/kW·h，给水泵耗功率为5956.15kW；将此两工况点比较得：滑壓运行较定压运行热耗低13.34kJ/kW·h，给水泵耗功率少331.48kW；将此功率折算成热耗约17.299kJ/kW·h，总计热耗，滑压运行较定压运行低30.640kJ/kW·h，折合标煤1.16g/kW·h。上述数值是机组190MW工况下的数值，滑压优势还未得到充分体现，可以预见，随着负荷的进一步降低，机组在低负荷区域滑压运行的优势将更加显著，经济性更好。

额定压力190MW工况与三阀点滑压190MW工况，各主要参数对热耗影响值如表3。

从缸效率上来看，定压运行时的高压缸效率比滑压运行时低2.197%，这主要是由于4#调门压损大，调节级效率低造成的，约影响热耗率51.925kJ/kW·h；从主汽压力来看，190MW负荷定压运行比滑压运行时主汽压力高1.143MPa，导致热系统循环效率降低，约使机组热耗率增加38.584kJ/kW·h；定压运行时主汽压力高，使给水泵出口压力高，给水泵耗功大，定压运行时给水泵耗功较滑压运行高出331.48kW，折算热耗为17.299kJ/kW·h。

将额定压力190MW工况与三、四、五阀点190MW滑压工况进行比较，各调门压损及主汽压力汇总如表4。

从表4可以看出：定压运行190MW时4#调门的压损较其他工况较大，节流损失严重，经济性能差，三阀点工况与四阀、五阀工况相比，虽然5#，6#调门压损有所改善，但是四阀，五阀工况主汽压力降低较大，整个系统的热力循环效率下降较大，整体经济性差。

进一步将190MW三阀点滑压，190MW四阀点滑压，190MW五阀点滑压分别与190MW定压运行比较得表5。

从表5可以看出，三阀点190MW滑压运行的经济性优于额定压力190MW运行，而额定压力190MW运行的经济性优于四阀点190MW和五阀点190MW滑压运行的经济性，这表明以三阀点204741.282kW为滑压起点滑至190MW时的经济性优于以五阀点296794.056kW、四阀点266086.489kW为滑压起点滑至190MW的经济性；证明了不同的滑压运行曲线对机组的运行经济性影响较大，也充分表明了对机组进行运行优化调整的必要性。

4 结论

①由以上理论分析和试验结果可以得出，300MW机组低负荷运行时，滑压运行方式可以降低调节汽门的节流损失，提高高压缸的内效率和高压缸排汽温度减少给水泵的耗功，经济性要优于定压运行，同时由于主汽压力降低，可以延长汽轮机，锅炉承压部件和调节汽阀的寿命，对电厂的安全是有利的。②发电厂300MW汽轮发电机组在调峰降负荷运行的时候，采取滑压、定压以及几阀滑压应该综合考虑朗肯循环的降低和滑压运行所带来的经济收益两方面的因素，利用理论、实践、科学试验求得最佳运行方案，来指导机组运行。③以大唐太原第二热电厂300MW的11号汽轮发电机组为例，所分析的优化运行结果对同类中间再热大功率机组也有参考价值。

参考文献：

[1]刘振刚，王永刚.汽轮机组滑压运行方式的优化[J].发电设备，2008，22（6）：26-28.

[2]吕纪奎.国产引进型300MW机组顺序阀运行研究[J].中国电力，2005，38（4）：21-22.

[3]潘志强，孙玮恒.300MW机组自动滑压运行的实施[J].华东电力，2007，44（10）：32-35.

[4]任浩仁，李蔚.火电机组变工况下运行指标应达值的分析[J].中国电机工程学报，2006，23（9）：50-5.