摘要：近年来受电网总装机容量不断增长的影响，，机组长时间在较低负荷工况下运行。本文对150MW机组低负荷时采用变压运行方式的经济性进行分析。
关键词：变压运行；给泵功耗；汽机热耗；煤耗
一、引言
单元机组通常采用较高的初温、初压以提高机组的循环热效率。但现实运行的机组，不可避免地面临低负荷运行工况。采用定压运行方式的汽轮机，在额定参数下，根据电网的需要，高压调门直接参与主汽流量的调节，机组负荷响应速度较快，但在低负荷阶段存在因调门开度过小而使节流损失增大的情况，影响机组运行的经济性。如何在确保运行安全的前提下尽可能地提高机组在低负荷时段运行的经济性成了一个现实而重要的问题。
二、变压运行的概念
单元机组变压运行是指保持汽轮机调速汽门全开或部分全开，通过主蒸汽压力变化达到调整汽轮机输出功率。变压运行时，主蒸汽温度保持不变，主蒸汽压力随负荷的变化而变化，故变压运行又称为滑压运行。
在机组低负荷运行时段，变压运行的汽轮机可以保证较大的调门开度，减小节流损失，同时随着主蒸汽压力的降低，给水泵功耗及厂用电率会有较大幅度的下降，从而改善机组运行的经济性。目前大型汽轮发电机组大都采用调速汽门顺序阀控制方式，采取定一滑复合变压运行方式，从而达到优化机组运行的目的。如何合理确定机组从定压方式转为滑压方式的“起滑点”?如何确定调门开度与主蒸汽压力匹配关系? 如何确定机组滑压运行时的“滑压深度”，确保机组满足电网的负荷调节速率要求。
通常采用的滑压运行方式寻优主要采用以下两种方法：
（1）试验比较法
试验比较法是指在机组通常运行范围内选取若干个典型负荷点，在每个负荷点上设置不同的主汽压力以及高压调门开度对应关系，进行机组热效率试验。
（2）耗差分析法
耗差分析法是建立在机组耗差计算模型基础上的一种滑压运行优化判别方法。
表1：#10、11机组变压运行试验数据统计
三、变压运行对机组经济性影响的分析
根据表1，在机组处于较低负荷工况时，当锅炉主汽压力采用变压方式且变压设定值根据汽机高压调门＃1、＃2全开，＃3开大于20％或＃1、＃2、＃3全开，＃4开度大于10％（或全关），机组的经济性要优于同等负荷工况下的定压运行方式，主要表现在以下几个方面：
1、低负荷时能保持较高的热效率。
变压运行时主蒸汽压力随负荷的减少而下降，而主蒸汽温度不变，使进入汽轮机的容积流量也基本不变，在负荷变化相同时，变压运行比定压运行热效率下降得也少。变压运行时调速汽门全开或接近全开，使得低负荷时节流损失很小。
2、变压运行可以提高汽轮机高压缸效率，降低机组热耗
同一负荷情况下，对于不同的主汽压力设定值，汽轮机高压进汽调门开度不同，引起了高压调门进汽压损的差异。以我厂#10机90MW负荷工况为例，主汽压力12MPa时，汽轮机高压缸效率为66.57%，汽耗为3.021Kg/Kwh；主汽压力为9MPa时，汽机高压缸效率为73.26%，汽耗为3.053Kg/Kwh，主汽压力降低后汽耗微量增加，高压缸效率则上升了约6.69%。采用变压运行后较同等负荷定压运行工况发电热耗率上升约30KJ/Kwh，但对应的给水泵功耗却有较大幅度的降低。经测算机组实际热耗率可降低约25KJ/Kwh。供电煤耗相应降低3.5g/Kwh左右。
3、变压运行可以降低给水泵耗电率和厂用电率，增加上网电量
对于配用变速给水泵的机组，采用变压运行方式时，当汽轮机的的负荷降低，锅炉的给水流量和给水压力随之降低，给水泵电机电流随之减小，将降低机组的厂用电率，增加机组的上网电量。较低负荷时段（120MW及以下）采用变压运行比同等负荷采用定压运行方式给泵电流明显降低，单台机组日节电超过2300Kwh，两台机组每天可增加发电收入2000余元，可以看出采用变压运行可以取得巨大的经济效益。
四、结 论
综合上述各方面因素，我厂150MW机组在80%负荷（120MW）以下时建议滑压运行，建议滑压曲线如下：
150MW机组主汽压力与负荷对应关系的滑压曲线 负荷 MW
参考文献：
[1] DL/T904-2004《火力发电厂技术经济指标计算方法》
[2] 成刚.《发电厂集控运行》.中国电力出版社，2006年
论文作者:顾生权
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
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