200MW 机组定滑压运行经济性分析

赵金峰

（国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春 130021）

随着电网峰谷差的日益增大，要求机组低负荷调峰运行的时间越来越多。汽轮机处于低负荷运行状态时热经济性大幅降低。影响热经济性的主要因素中，只有运行方式可以人为进行调整，因此通过不同负荷工况定滑压运行经济性比较试验，确定机组在低负荷最佳运行参数，可以进一步挖掘机组节能潜力，降低机组供电煤耗。某电厂1 号汽轮机是C160／N200－12.75／535／535／0.245 型超高压、一次中间再热、两缸两排汽、单轴、双抽凝汽式汽轮机。下面通过1号机定滑压运行经济性比较试验，对两种运行方式下的经济性做一分析。

1 汽轮机运行方式

1.1 定压运行方式

定压运行指汽轮发电机组在正常运行时，主蒸汽压力保持额定值，不随负荷变化而变化。定压运行的汽轮机可采用节流配汽，即单阀调节；也可采用喷嘴配汽，即多阀调节，也称顺序阀控制。

1.2 滑压运行方式

a.纯滑压运行：在负荷变化范围内，高压调速汽门全开，单纯依靠锅炉汽压变化来调节机组负荷。这种方式节流损失最低，高压缸获得效率最佳，但纯滑压单纯依靠锅炉压力调节时对负荷响应速度慢，不能满足电网快速调峰及变负荷要求，运行中实际操作困难，极少应用。

b.阀点滑压运行：通过规定的高压调速汽门阀点运行（2阀点或3阀点，不同机组阀点不同），其他阀不开或略开启，高压调节门的节流损失最小，保持主汽额定温度不变，以锅炉调整煤量来调整压力、改变负荷，该运行方式具有较高经济性。

c.半滑压运行：由于高压调速汽门重叠度不合理，高压调速汽门未能保持全开滑压（多数仅开50%～70%），该运行方式简称半滑压运行，故有较大的节流损失。

d.复合滑压运行：复合滑压运行是滑压与定压相结合的一种运行方式。采用这种运行方式时，在高负荷区，通过改变高压调节汽门开度来调节负荷，保持定压运行；在中间负荷区，让最后1个（或2个）高压调节汽门关闭，进行滑压运行，而在低负荷区，则又进行较低压力水平下的定压运行。复合滑压运行方式是制造厂推荐的运行方式。

2 定滑压运行经济性比较试验及分析

2.1 比较试验

机组部分负荷最经济的运行方式通过机组定滑压参数优化运行试验比较确定。为确定1号汽轮机部分负荷机组最佳运行方式，对其进行了160 MW、140 MW、120 MW、100 MW 负荷各工况定滑压运行的净热耗率试验，定滑压运行经济性比较试验结果见表1、表2。

2.2 部分负荷工况定滑压运行经济性分析

从表1、表2可知，120 MW、100 MW 滑压工况1的净热耗率低于滑压工况2的净热耗率，是因为滑压工况2的主蒸汽压力低于滑压工况1的主蒸汽压力，即滑压工况2的高调速门开度大于滑压工况1的开度，虽然通过降低主蒸汽压力，高压缸缸效率提高和给水泵耗用电功率降低，但这时主蒸汽参数过低，机组循环热效率下降过多，导致热耗增大。160MW、140MW、120 MW、100 MW 负 荷 工 况 定 压运行的净热耗率均低于滑压运行的净热耗率，即滑压运行带来的益处（高压缸效率提高、给水泵耗用电功率较少、再热蒸汽在锅炉吸热量较少）小于郎肯循环效率的降低，因此1 号机组在160 MW、140 MW、120 MW、100 MW 负荷工况定压运行的净热耗率低于滑压运行，1号机组部分负荷应定压运行。

表1 160、140 MW 负荷工况定滑压运行试验结果

表2 120、100 MW 负荷工况定滑压运行试验结果

3 滑压运行经济性差原因分析

滑压运行方式在阀点运行（2阀点或3 阀点），其他阀不开或部分开启，此时高速调汽门的节流损失最小，滑压运行能获得相对较大的收益。特选取一个140 MW2个高速调汽门全开滑压工况（GV1，GV2全开，GV3，GV4 强制全关），与140 MW 定压、140 MW 滑压工况进行了对比，试验结果见表3。

表3 140 MW 负荷工况2阀全开滑压与定压、滑压工况对比

140 MW 负荷工况2阀全开滑压运行主汽压力虽降很多，但由于高速调汽门无节流损失，高压缸效率较定压运行提高近10%，较普通滑压提高4.3%，2阀全开滑压运行净热耗率低于140 MW 负荷定压及滑压运行。1 号机组实际上不能在阀点滑压运行，调速汽门重叠度实际运行值较设计值大很多。例如120 MW 滑压工况1，GV1、GV2开53%，GV3开20%，而查设计高压调节级流量与升程的关系曲线，对应GV1，GV2 开53%，GV3 应开11%，GV4应未开；140 MW 滑压工况，GV1、GV2 开58%，GV3开27%，GV4开5%，而查设计高压调节级流量与升程的关系曲线，对应GV1，GV2 开53%，GV3应开17%，GV4应未开。

由于机组无法在阀点滑压运行，造成滑压运行时调速汽门的节流损失也很大，从表1、表2 可看出，1号机组滑压运行的经济性低于定压运行的主要原因是，滑压运行的主蒸汽压力虽降很多，但高压缸效率提高并不大，主汽压力却降低很多，郎肯循环效率降低很大。

4 结束语

1号机组通过定滑压运行经济性比较试验得出，1号机组在各个负荷段定压运行的净热耗率均低于滑压运行，应定压运行的结论，为1号机组提出了在低负荷调峰运行状态下的最佳运行方式，提高了机组的热经济效益，为同类机组的经济运行提供了借鉴。