摘要：我国新能源发电机组的总容量迅速增加，但大部分新能源机都受季节和天气的影响，负荷变化是不可预知的。特别是新能源机组需容量较大的区域，需要发电机组进行有效的的深度调整，来确保机组的安全稳定高效运行。
关键词：调峰运行；汽轮机；辅助设备；调整
前言
汽轮机的性能状态监测，以及分析辅助系统，能够有效改善以往的计划检修模式缺陷，保障状态检修效果。而且能够运用科学化措施，对检修人员进行科学指导，适时进行安全调整，为管理者对电厂全局检修提供有效途径。
1对汽轮机的认知
汽轮机在电厂的工作当中是通过变换蒸汽能量为机械能量的动力机械，进而驱使汽轮机旋转运动，正常进行工作。汽轮机是一个很大的机件，它发挥出的作用也有很多，主要有以下作用：在发电厂中汽轮机的主要作用就是作为动力机械，也就是原动机使用；汽轮机的主动性突出，他可以带动其他的零部件进行工作，比如生活中的各种泵体阀体，部分压缩机，电机风机等，还可以在海上使用，作为船舶游艇等的驱动元件；汽轮机的特点经常被人们应用于不同的场合来满足我们人类工作和生活中的要求，比如汽轮机有供热功能，还有就是可以控制进排汽的利用。汽轮机的工作需要很多其他设备的辅助才能完成的。所以汽轮机它的工作原理不仅仅有汽轮机机级的工作原理，还有整个汽轮机机组的工作原理，只有全部满足我们的汽轮机在正常工作中发挥的作用是非常强大的。汽轮机流动着的蒸汽、还有就是在汽轮机的叶片上将产生很大的作用力，还会有各种损失的存在。汽轮机最重要的应用就是在电厂锅炉中利用进入汽轮机的蒸汽经过转换变换成为我们电厂所需要的机械运动，机械能量。蒸汽进去汽轮机并不是直接就转换为机械能量的。在转换的过程中会有很多的配置，部件，零件等到最后将蒸汽的热能转换成为了汽轮机的机械运动，也就是汽轮机转子旋转的机械能，发挥着很大的作用。
2深度调峰主要技术路线
2.1机组背压供热
机组背压供热就是通过对导汽管蝶阀、真空系统、低压转子以及控制系统进行改造，在机组深度调峰时关闭中低压缸导汽管蝶阀，大幅减少进入低压缸蒸汽量。
2.2蓄热罐供热
在储热思路上发展出外置“蓄热装置”能提高机组深度调峰能力的技术路线。以现世界上最大蓄热储水罐为例，最大容量70000m3，进水温度92℃，能满足400MW机组锅炉9小时满负荷出力能量存储。
2.3热泵+蓄热罐
利用电能（蒸汽）作为热泵直接驱动力，以汽轮机乏汽冷凝热为热源，吸收汽轮机凝汽器冷却水中的低品位热能。将热泵回收的余热作为机组基础热源，并与蓄热罐结合实现热电解耦。
2.4旁路供热
对旁路系统进行改造，并进行增容。当电网需求降低时，如汽轮机采暖抽汽供热量不能满足供热需求，可以通过汽轮机的旁路进行供热弥补供热的不足，达到既满足电网的需求，又能够满足热网的需求的目的。
2.5电锅炉供热
增加电锅炉，当电网需求降低时可增大电锅炉用电量，实现热电解耦，达到满足电热需求的目的。
3汽轮机专业面临的主要问题
3.1机组振动影响
在低负荷运行时，流入低压缸的蒸汽量减少，鼓风效应明显，可能导致低压缸排汽室温度升高。排汽温度的上升会引起低压缸的变形和轴承位置的变化，从而可能导致机组振动异常增大。长时间低负荷运行时，这种可能性不能忽略。
3.2调门运行
负荷迅速升降时，调门的安全运行策略和自动实现方式，以及汽轮机通流部分热应力的安全性。低负荷运行时，调门开度很小的条件下，调节级安全性需确认。负荷率对汽轮机热耗的影响也是极其明显的，主要是蒸汽初参数和阀门的节流损失的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆低负荷下主蒸汽流量降低，如果关小阀门开度，节流损失非线性增加；而若维持阀门开度，降低蒸汽参数，此时机组循环效率降低，经济性下降。故汽轮机热耗与负荷始终存在一个近似反比的关系。
3.3低负荷时低加疏水
在低负荷时，低压加热器抽汽压力降低，可能导致低压加热器疏水困难，引起各加热器水位出现报警。
3.4给水系统
负荷降低，除氧器进汽压力降低，前置泵的有限汽蚀余量降低，有可能造成前置泵汽蚀。给水流量的降低会使再循环调门开启以满足给水泵最小流量要求，会造成对调门阀芯的严重冲刷，使阀门关闭不严，降低了给水泵带负荷能力。由于深度调峰时对机组降负荷运行时间的不确定，导致给水泵在低负荷运行时一般保持备用。低负荷运行时，对汽泵的控制，水位的控制难度增加，存在给水泵抢水、给水波动的风险。
3.5辅机的安全运行
在低负荷下，众多配备变频器的辅机在低转速下运行，需要确认振动安全性；未配备变频器的辅机在变频器改造的时候应注意原来这些辅机被设计为定速运行，改为变速运行，有可能发生轴系振动、裂纹甚至转子断裂、叶片飞出等事故；各辅机和系统的自动控制在深度调峰时不能投入，这些问题都需要进行深入研究和提出解决方案。
4调整措施
4.1自身调峰潜力挖掘
所有火电企业无论是供热机组还是纯凝机组，首选的火电灵活性方案是在不进行任何投资改造基础上，挖掘机组本身的深度调峰潜力。
4.2机组背压供热
在背压供热方式下如果机组可以长期安全稳定运行，则此方案为机组深度调峰的最佳方案，考虑到机组调峰负荷初末期受锅炉最低稳燃负荷、深寒期受外界供热负荷的影响，可以增加储热罐，并与之配合运行，以满足机组深度调峰的需求。对于汽轮机专业，真空系统、控制系统需优化，低压转子改造。
4.3储热罐供热。不受厂区空间限制，且供热期大部分时间机组在非热电解耦时段抽汽余量满足解耦时段需求，当前首选的机组深度调峰技术方案为蓄热罐改造方案。
4.4热泵+储热罐供热
在现有供热负荷不变或新增热负荷没有超出机组供热能力的情况下，采取热泵改造增加了机组的供热能力，对机组实现热电解耦、提升调峰能力有积极作用。对于汽轮机专业，此方案改造最少、最安全。
4.5旁路供热
旁路改造投资较少，但高低压旁路联合运行控制复杂，且长时间运行后存在阀门泄漏的风险，考虑到机组旁路设计容量有限，对于采暖抽汽量不高的机组，可考虑采用再热蒸汽冷段或热段减温减压进行供热。对于汽轮机专业，主要考虑轴向推力、转子冷却以及优化控制。
4.6电锅炉供热
电锅炉改造对辅助调峰政策依赖性大，一旦调峰补偿政策不能延续，对电厂经济收益造成损失。从政策风险及能源的有效利用方面考虑，机组在采取其他方案改造后不能达到调峰基准要求时，推荐采取电锅炉改造方案。此方案适用各种边界条件机组的改造，对机组系统影响最小。
结束语
汽轮机的各个辅助设备都是必不可少的，各个设备之间都是相辅相成，又各自互不干扰，在调峰运行时对汽轮机辅助设备的安全调整，为汽轮机长期、安全、稳定、经济运行保驾护航。
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论文作者:巫狄华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/22
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