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滑壓運行對火電廠機(jī)組安全性和經(jīng)濟(jì)性淺析

文檔作者：唐素英文檔來源：新疆華電紅雁池發(fā)電有限責(zé)任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年06月07日
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新疆電力技術(shù) 2010年第2期總第105期
滑壓運行對火電廠機(jī)組安全性和經(jīng)濟(jì)性淺析
唐素英
新疆華電紅雁池發(fā)電有限責(zé)任公司(烏魯木齊830047)
摘要：從安全性角度， 滑壓運行的最大好處是為機(jī)組的
調(diào)峰運行帶來了無比優(yōu)越的靈活性和安全性， 滑壓運行機(jī)組
負(fù)荷變化時只要初壓合適， 高壓缸各級溫度幾乎不變，或變
化幅度較小。因此從提高機(jī)組調(diào)峰運行的安全性與靈活性的
角度來說，機(jī)組在75％ 負(fù)荷以下時建議滑壓運行；從經(jīng)濟(jì)
性角度，滑壓運行時高壓缸排汽溫度的變化要明顯低于定壓
運行方式。因此從提高機(jī)組調(diào)峰運行的安全性與靈活性的角
度來說，機(jī)組在低負(fù)荷時，建議采用滑壓運行方式。
關(guān)鍵詞： 滑壓運行；機(jī)組調(diào)峰；排汽溫度變化； 煤耗
變化量；汽包壓力j安全性j經(jīng)濟(jì)性
隨著電網(wǎng)容量的增大， 民用電比例越來越大，造成電網(wǎng)
峰谷差越來越大，這樣就要求一些大容量機(jī)組參加調(diào)峰，到
低負(fù)荷時，有些大機(jī)組要減至50％負(fù)荷以下，甚至更低，在
這種負(fù)荷下運行，機(jī)組的能耗很大，效率非常低，這就要求
我們采用其他運行方式， 以提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，降低機(jī)組
能耗。其rfJ滑壓運行是最有效且較安全的方式。
華電紅電是4×200MW供熱機(jī)組，低谷時四臺機(jī)組的平
均出力均在50％左右，所以采用滑壓運行顯得更為重要。
1滑壓運行對機(jī)組安全性的影響
1．1對所有類型機(jī)組來說，滑壓運行的最大好處是為機(jī)組
的調(diào)峰運行帶來了無比優(yōu)越的靈活性和安全性，定壓運行
汽輪機(jī)調(diào)峰時， 若迅速改變負(fù)荷或夜間停機(jī)和啟動，則高
壓缸各級，特別是調(diào)節(jié)級引起過大的溫度變化和熱應(yīng)力，
這是限制機(jī)組調(diào)峰靈活性的主要障礙，也是影響機(jī)組安全
可靠運行的一個關(guān)鍵問題。而滑壓運行機(jī)組負(fù)荷變化時只
要初壓合適， 高壓缸各級溫度幾乎不變，或變化幅度較
小。因此從提高機(jī)組調(diào)峰運行的安全性與靈活性的角度來
說，機(jī)組在75％負(fù)荷以下時建議滑壓運行。
1．2 在低負(fù)荷采用定壓運行， 由于#l、2高調(diào)門開度在
40～50％， 進(jìn)行高調(diào)門活動試驗， 閥門要關(guān)閉20％， 這樣對
機(jī)組的擾動較大，特別是對主汽壓的影響，將影響到鍋爐
汽包水位的調(diào)整，還有可能導(dǎo)致給水泵最小流量裝簧動
作。但不進(jìn)行活動試驗將給機(jī)組留下調(diào)門卡澀引起超速的
隱患。在采用滑壓運行后，#l、2高調(diào)門開度在85％以上
(主汽壓力在7．OMPa左右)，這樣在低負(fù)荷時進(jìn)行活動試
驗，對機(jī)組的影響較小。實際試驗結(jié)果為：在機(jī)組95MW負(fù)
荷，摔l、2高調(diào)門開度在100％時， 負(fù)荷擾動不超過1 ． 高
調(diào)門開度在85％時，擾動不超過2MW。
2滑壓運行對機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的影響
2．1滑壓運行時， 調(diào)節(jié)閥全開， 調(diào)節(jié)級前后壓力比在變工
況時與設(shè)計值差不多，其他各級(除末級外)壓比也基本不
變。低負(fù)荷時由于定壓運行調(diào)節(jié)閥節(jié)流， 調(diào)節(jié)級壓比明顯
變化，效率降低；再者初壓降低，蒸汽比容Vo增大，汽輪
機(jī)高壓缸通流部分間隙的漏汽損失相對減小，高壓缸T1 ，
升高；膨脹終干度 ，．增大，濕氣損失減小，低壓缸T1， 升
高，所以低負(fù)荷時滑壓運行的相對內(nèi)效率 高于定壓運
行 由于相對內(nèi)效率引起的煤耗變化量為△6¨
2．2滑壓運行時， 由于工質(zhì)初壓降低，根據(jù)理想循環(huán)熱效率
11
， ． 了_
7_。。 一 在終參數(shù)不變時，排汽放熱過程平均溫
度不變，當(dāng)降低吸熱過程平均溫度，循環(huán)熱效率下降，對
于超高壓機(jī)組下降這時對應(yīng)的=就會降低。初壓越低，對應(yīng)
的就越低， 由于循環(huán)熱效率引起的煤耗變化量為。
2．3滑壓運行時， 由于高壓缸排汽溫度上升(1OOMW時比
定壓運行能高35℃左右)，那么，高壓缸排汽經(jīng)過再熱加
熱到再熱汽溫需要的將大大減少，使再熱汽溫的吸熱量減
少，由于高壓缸排汽溫度升高引起的煤耗變化量為。
由表1可以清楚的看到，滑壓運行時高壓缸排汽溫度的
變化要明顯低于定壓運行方式。因此從提高機(jī)組調(diào)峰運行
的安全性與靈活性的角度來說，機(jī)組在低負(fù)荷時， 建議采
用滑壓運行方式。
表1 定滑壓運行方式高壓缸排汽溫度變化比較
2．4滑壓運行時， 由于鍋爐汽包壓力降低，因此在保證鍋
爐給水正常的情況下， 給水泵的出口壓力也隨之降低，在
使用電動給水泵的火力發(fā)電廠中，給水泵耗電約占廠用電
的30％．其他輔機(jī)，如磨煤機(jī)、循環(huán)水泵、引風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)
等耗功對機(jī)組低負(fù)荷運行方式不甚敏感， 因此給水泵耗功
大小是評價機(jī)組運行方式的重要指標(biāo)給水泵耗功：
· 65 ·
’l
(4-1)
新疆電力技術(shù) 2010年第2期總第105期
式中：D。— —給水流量；
、 — — 給水泵出口壓力和比容；
尸、 —— 給水泵入口壓力和比容；
— — 給水泵效率。
給水泵效率在一定范圍內(nèi)變化不大。由上式可知，給
水泵出口壓力愈低耗功愈少，所以采用調(diào)速泵的機(jī)組在低
負(fù)荷時采用滑壓運行對機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性提高非常大。由于
給水泵耗功降低引起的煤耗變化量為Ab? 。
綜合以上四個方面對滑壓運行能耗影響因素的分析，
機(jī)組只有當(dāng)△f】 + △6， l+ △方 ^的影響小于△f】 的影響
時，采用滑壓運行機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性才能得以提高，反之應(yīng)
當(dāng)采用定壓運行。
在鍋爐效率和管道效率不變的情況下，影響供電煤耗的主要
因素是機(jī)紹的熱耗率和廠用電率。熱耗率及廠用電率每升高1‰
則供電煤耗相應(yīng)升高3．5 ^ ^}左右。從表4．1可以看出，
低負(fù)荷時機(jī)組采用滑壓運行供電煤耗有大幅度的降低。
表2 定滑壓運行方式能耗變化比較
項目名稱 單位 1 50MW定壓 1 50Mw滑壓 1 5晰 滑壓 120MW定壓 120MW滑壓 1 20Mw滑壓
發(fā)電機(jī)功率 kw 1 50852．2 1 49766．2 1 49346．3 l19197．3 l1 991 6．2 119570．3
熱耗率 kj／~w．h 9 062．7 9078．5 9095．6 9 223．1 9148．6 91 58．8
鍋爐效率 ％ 0．91 5 0．91 5 0．91 5 0．900 0．900 0．900
廠用電率 ％ 0．083 0．081 0．08 0 0．093 0．090 0．087
管道效率 ％ 0．98 0．98 0．98 0．98 0．98 0．98
發(fā)電煤耗率 g／(kw_h) 344．8 345．4 346．0 356．7 353．8 354．2
供電煤耗率 g／(kW．h) 375．8 3 75．9 376．0 39 3．3 388．7 388．1
從上表中以看出，機(jī)組在150MW負(fù)荷時，滑壓運行(順
序閥~I3WV0)比定壓運行熱耗率分別高了0．17％,Ho．36％，
但廠用電分別低了0．2％和0．3％。兩者對供電煤耗的影響相
互抵消， 供電煤耗都在376g／kW．h。也就是說在150MW負(fù)荷
滑壓運行和定壓運行對機(jī)組綜合指標(biāo)的影響相互抵消， 在
150MW負(fù)荷以下滑壓運行的經(jīng)濟(jì)性高于定壓運行。
3滑壓運行對機(jī)組能耗的影響
當(dāng)采用滑壓運行時，調(diào)節(jié)閥全開，調(diào)節(jié)級節(jié)流損失降
低，調(diào)節(jié)級前后壓力比下降，調(diào)節(jié)級壓比明顯變化，機(jī)組相
對內(nèi)效率升高；再者初壓降低，蒸汽比容增大，汽輪機(jī)高壓
缸通流部分間隙的漏汽損失相對減小， 高壓缸相對內(nèi)效率升
高；膨脹終干度增大，濕氣損失減小，低壓缸相對內(nèi)效率也
升高，所以低負(fù)荷時滑壓運行的機(jī)組相對內(nèi)效率高于定壓運
行。由于相對內(nèi)效率引起的煤耗變化量為△『)．． 。。再者由于
高壓缸排汽溫度上升(100MW時比定壓運行能高35℃左
右)，那么，高壓缸排汽經(jīng)過再熱加熱到再熱汽溫需要的熱
量將大大減少，使再熱汽溫的吸熱量減少， 由于高壓缸排汽
溫度升高引起的煤耗變化量為Ab 。最后由于鍋爐汽包壓
力降低， 因此在保證鍋爐給水正常的情況下，給水泵的出口
壓力也隨之降低，由于在使用電動給水泵的火力發(fā)電廠中，
給水泵耗電約占廠用電的30％，給水泵出口壓力愈低耗功愈
少，所以采用調(diào)速泵的機(jī)組在低負(fù)荷時采用滑壓運行對機(jī)組
的熱經(jīng)濟(jì)性提高非常大。由于給水泵耗功降低引起的煤耗變
化量為Ab． 。但是由于工質(zhì)初壓降低，使機(jī)組的循環(huán)熱效
率降低， 由于循環(huán)熱效率引起的煤耗變化量為△ 。因此
機(jī)組只有當(dāng) Ab + △6 +△6 ， 的影響小于△ ，的
影響時，采用滑壓運行機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性才能得以提高，反之
應(yīng)當(dāng)采用滑壓運行對經(jīng)濟(jì)性沒有益處。
4滑壓運行時需注意的問題
4．1負(fù)荷100MW時主汽壓力降至6．9MPa，主汽壓力過低對經(jīng)
濟(jì)性有一定的影響。
4．2負(fù)荷在15oM崆右時有時調(diào)度需要快加負(fù)荷，但是這時主
汽壓力低，機(jī)組升壓需要關(guān)門，而加負(fù)荷需要開門，兩者的要
求是矛盾，往往此時采用舍去壓力，快加負(fù)荷的方式，使機(jī)組
壓力很低，過后再進(jìn)行調(diào)整，增加了運行人員很大的操作量。
4．3采用定閥位方式時，在真空變化、機(jī)組是否供熱和高
低加是否投入的情況下同一負(fù)荷對應(yīng)的主汽壓力都不相
同，不便于運行管理。
5解決方案
5．1針對滑壓運行時出現(xiàn)的問題， 由于國家電力公司熱工
研究院電站運行技術(shù)中心出具的#1、#2機(jī)組性能驗收報告
中指出“從提高機(jī)組調(diào)峰運行的安全性與靈活性的角度來
說，機(jī)組在90％負(fù)荷以下時，建議采用滑壓運行方式?！币?
此建議我廠#1、#2機(jī)組在180h'~／以下采用滑壓運行。
5．2考慮到#l、#2機(jī)組與#3、#4機(jī)組形式和基本結(jié)構(gòu)相同，
建議#1、#2機(jī)組采用與#3、#4機(jī)組相同的機(jī)組定滑壓曲線。
5．3根據(jù)西安熱工研究院出具的#3、#4機(jī)組性能驗收報告
中提供的機(jī)組定滑壓曲線，建議#l、#2、#3、#4機(jī)組滑壓
時均按照該機(jī)組定滑壓曲線執(zhí)行，機(jī)側(cè)主汽壓力控制在性
能曲線中負(fù)荷所對應(yīng)的主汽壓力±0．2MPa。
表2 #1、#2、#3、}}4機(jī)組純凝汽工況滑壓曲線
童盤 塹
主汽壓力 12．75 12．75 12．45 12．16 11．86 11．56 11．27 1n 97 ln 67 1n 38
負(fù)荷 135 130 125 12O 115 110 105 1oo 90 8O
主汽壓力 1n 08 9．78 48 9．19 8．89 8．59 8．29 8．0 8．0 8．0
5．4為了滿足外界負(fù)荷以及調(diào)峰、調(diào)頻的需要，全廠四臺機(jī)
組不能同時進(jìn)行滑壓運行，四臺機(jī)組運行時只允許三臺機(jī)組滑
壓運行，三臺機(jī)組運行時只允許兩臺機(jī)組滑壓運行，兩臺機(jī)組
運行時只允許一臺機(jī)組滑壓運行，一臺機(jī)組運行時不允許機(jī)組
滑壓運行，采用定壓運行的機(jī)組盡量安排#3、#4機(jī)組。
參考文獻(xiàn)
【1]王枷仁．節(jié)能與我國電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展．湖北電力．1999,2
[2]林萬超．火電廠熱熱力系統(tǒng)節(jié)能理論．西安交j自大學(xué)出版社．1994
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