（呼和浩特热电厂内蒙古呼和浩特市010030）
摘要：电厂汽轮机组变负荷运行时常采用定压运行和滑压运行两种方式，但这两种运行方式对机组运行的经济性和安全性的影响是完全不同的。本文对机组变负荷下的定压和滑压两种运行方式做安全与经济性两方面的对比分析。
关键词：电厂汽轮机组；变负荷运行；安全性；经济性；分析
一、背景与现状
国家经济发展与政策调整，使电力分配发生很大改变，随着电力负荷峰谷差值加大，大容量汽轮机组开始变负荷运行，使研究更加紧迫。大型的汽轮机变工况运行时，不同机组运行方式和初压等参数对机组安全、经济性有很大影响。变工况状态下，汽轮机有定压和滑压行两种运行方式。定圧运行由于在部分负荷存在较大节流损失与效率降低，在过去小机组上较多采用。如今汽轮机变负荷状态多使用滑压运行，不过相关资料表述，20-66万千瓦汽轮机在低负荷运行情况下采用滑压方式能实现良好运行热效率。但电厂机组在一些负荷状态下，滑压所提高机组内效率与降低的水泵能耗所带来的经济性远不够抵偿循环热效率下降损失。近年来为了兼顾电网负荷调峰需求、热经济性与安全性，大容量、高参数机组多采用复合滑压运行方式，获得了良好效益。
二、汽轮机变负荷运行方式
2.1定压运行方式
定压运行是在主蒸汽压力、温度等进汽参数保持不变的情况下，通过改变进汽调节阀的开度来进行机组负荷的调节。定压运行的汽轮发电机组可以采用节流配汽，也可以采用喷嘴配汽。节流配汽调节也称单阀方式，通过同时开启调节阀进行调节;喷嘴配汽调节也称顺序阀方式，是通过各个调节阀按顺序依次启闭改变进汽度，进行负荷的调节。在变负荷下，定压运行方式由于调节阀的开度变小，节流损失增加，使热经济性下降，同时使通流部分的蒸汽温度和汽缸温度发生变化，影响机组设备运行的稳定和安全。
2.2滑压运行方式
滑压运行又称变压运行，是相对于传统的定压运行而言的。汽轮机滑压运行时，调节阀全开或开度不变，根据负荷大小调节进入锅炉的燃料量、给水量和空气量，使锅炉出口汽压和流量随负荷升降而升降，但出口汽温不变，借以调节汽轮机的功率。机组变工况运行中，汽轮机的进汽压力随外界负荷增减而上下“滑动”，故称滑压运行。滑压运行有纯滑压运行、节流滑压运行和复合滑压运行3种方式。汽轮机滑压运行时，各级温度变化较小，对安全性方面是有利的，而且在一定的负荷范围内还能提高机组运行的经济性。目前大型汽轮机组滑压运行中广泛采用复合滑压运行方式。复合滑压运行方式即所谓的定－滑－定运行方式，在高负荷区采用定压运行方式，在中间负荷开启部分阀门进行滑压调节，极低负荷下又回到低压水平的定压运行。
三、机组安全、经济性影响因素及对策
3.1汽轮机调节级温度
汽轮机的调节级温度变化使汽轮机各设备部件温度不均发生变形约束，产生热应力。热应力长期存在会损坏机组设备，影响机组运行安全性、降低运行经济性、増大设备寿命耗损。设备弹性模数和膨胀系数可视为定值，因此，汽轮机热应力和设备部件温度变化成正比，热应力大则设备部件温度变化大，安全风险加大。从电厂汽轮机组的变负荷运行情况看，滑压运行方式，汽轮机调节级温度与机组负荷不成正比，机组负荷降低反而略微升高，因为调节级温度变化小，产生设备热应力、热变形也小，可以很好适应较大负荷变化，机组调峰性能好。定压运行调节级后温度伴随机组的负荷下降快速下降，温度变化很大，调节级和转子热应力较大，运行安全性受较大影响。机组负荷变化太快会引起很大热应力、热变形，机组安全受影响，定压运行机组变负荷速度受限制，也影响到机组供电和参与电网负荷调峰、调频能力。
3.2主要运行参数偏低
由于机组设备或运行操作等影响，机组很难达到压“红线”运行，运行参数偏低必然影响机组经济性。汽温的变化较为常见，而主汽和再热蒸汽的温度变化也会影响机组安全与经济性。一旦主蒸汽温度降低，机组进汽焓降低，整机焓降和功率都要降低。温度下降会使汽轮机轴向推力增加，短时间温度下降幅度大，将使转子轴向位移增大甚至导致动静磨擦。同样，再热汽温的下降，将引起中、低压缸各级焓降减少，反动度和轴向推力会产生变化。同时，再热汽温降低也会导致末级湿度增大，从而增加了湿汽损失。据资料显示，主汽压力偏低0.1MPa，机组煤耗升高0.5g／kw.h；温度偏低10℃，机组煤耗约升高0.8g／kw.h。因此，机组在运行期间，应加强对机组运行参数的监控、调节，使机组在额定参数下运行。
3.3凝汽器真空
凝汽器真空偏低，是机组运行中普遍存在的一个问题。排汽压力的升高，会引发各种问题，最终导致经济性下降。据统计，真空度降低3个百分点，煤耗将上升59g／kw.h左右。要对真空泄漏点认真查找，做真空严密性试验。如严密性试验不合格，机组在低负荷时真空较低，而高负荷时真空又较高等异常情况，但在运行中又无法查找到的，应在机组停运后做水压试验，水压试验时，应保证机组在低负荷运行中为真空状态的设备，全部充满水，以便发现漏点。机组的胶球系统应完善，并能正常投用，坚持每天早班运行4小时左右，用以清除凝汽器铜管中的脏污及一些有机物。
3.4高压缸排汽温度
高压缸排汽温度会影响排汽比焓值、蒸汽再热量和机组热经济性。同时，排汽温度和汽轮机调节级温度变化相同，会影响机组热应力，影响运行安全性。汽轮机变负荷滑压运行下高压缸排汽温度变化很小，定压运行下高压缸排汽温度比额定负荷变化大，负荷低则降低。从高压缸体与叶片分析，滑压负荷变化时，高压缸设备内温度场、排汽温度基本稳定，对汽轮机产生热应力、热冲击很小，减少了设备寿命耗损，能更好保障机组运行安全与稳定。
3.5减温水问题
控制主蒸汽参数，运行中常采用过热器喷水调温作为应急措施。然而由于锅炉燃烧手段的不完善以及操作等原因，喷水调温可能成为再热参数调温主要手段。该减温水是采用给泵的出口及其中间抽头给水作为减温水，未经加热喷入过(再)热器中，减少了机组回热抽汽量，降低了回热温度，会造成机组的经济性下降。因此，要加强对锅炉燃烧的调整，减少或停止再热器喷水依赖、减少过热器喷水的减温水量、调节烟气挡板，以减温水调节为辅，提高机组整体经济性。
3.6加热器端差的偏离
倘若加热器端差在机组运行过程中偏离，使得各加热器的温升发生变化，各抽汽口的抽汽量要重新分配，高品质蒸汽排挤了低品质蒸汽，造成回热循环的经济性降低。通常，机组上端差增大主要因为超负荷、管束泄漏或积垢及排汽系统不正常所致。而下端差增大可能是由于水位过低或水侧管道积垢的原因引起的。应加强对加热器巡检、维护，还应对加热器进出水温度有效管理，保证加热器运行经济性。
结束语：
汽轮机组是火电重要组成部分，其运行状态对火电整体效率产生重要影响。研究变负荷运行下的定压滑压运行方式的安全、经济性，有利于提升火电厂整体效益，改善整个机组的调峰性能。
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