王军威 庞林 王立刚 孟德宝

大唐鲁北发电有限责任公司

汽轮机在部分负荷工况下采用滑压运行，由于主汽压力降低，朗肯循环效率随之降低；但同时也减少了调节汽门的节流损失，提高了高压缸的内效率；滑压运行高排温度相应高于定压运行，从而减少再热蒸汽在锅炉内吸热量，热耗随之降低；由于给水泵采用液力耦合器拖动变速运行，给水泵出口压力随主汽压力降低而降低，给水泵耗功随之减少。只有滑压运行所带来的收益大于朗肯循环效率降低引起经济性下降的劣处时，机组采用滑压运行方式才经济。由于汽轮机在定压和滑压运行方式下，锅炉给水泵消耗的功率不同，在比较二者的运行经济性时应该将该因素考虑进去，故热耗率应采用净热耗率，即计算净热耗率所用的发电机功率扣除了给水泵消耗电功率。因此，需要通过在不同的负荷下选取不同的主蒸汽参数进行对比试验，寻求最佳的滑压运行参数，确定机组的定、滑压运行曲线。

1、汽轮机技术规范

2、试验基准

（1）本次试验采用凝结水流量为计算基准，根据实际测量的凝结水流量及加热器的热平衡和质量平衡，确定除氧器和各高加的抽汽量，然后再分别求出最终给水流量、主汽流量、高压缸排汽量和再热蒸汽流量。

（2）以定负荷、定主蒸汽压力、定工业抽汽流量作为试验基准。

3、试验结果分析

机组在发电负荷270MW、工业抽汽流量240t/h滑压运行优化试验过程中，主蒸汽压力由17.7041MPa滑压至16.2207MPa时，机组修正后净热耗率由7139.10kJ/(kW·h)升高到7148.37kJ/(kW·h)。由此可以看出，在此工况下机组净热耗率随主蒸汽压力降低而升高，所以机组在270MW负荷工况下，主蒸汽压力选择在17.75MPa定压运行较为经济。

机组在发电负荷250MW、工业抽汽流量240t/h滑压运行优化试验过程中，主蒸汽压力由17.6816MPa滑压至16.0847MPa时，机组修正后净热耗率由7022.61kJ/(kW·h)升高到7054.18kJ/(kW·h)。由此可以看出，在此工况下机组净热耗率随主蒸汽压力降低而升高，所以机组在250MW负荷工况下，主蒸汽压力选择在17.75MPa定压运行较为经济。

机组在发电负荷230MW、工业抽汽流量240t/h滑压运行优化试验过程中，主蒸汽压力由17.8776MPa滑压至15.3182MPa时，机组修正后净热耗率由6927.08kJ/(kW·h)降低到6956.43kJ/(kW·h)。由此可以看出，在此工况下机组净热耗率随主蒸汽压力降低而升高，所以机组在230MW负荷工况下，主蒸汽压力选择在17.75MPa定压运行较为经济。

机组在发电负荷200MW、工业抽汽流量240t/h滑压运行优化试验过程中，主蒸汽压力由17.3577MPa滑压至16.5152MPa时，机组修正后净热耗率由6852.51kJ/(kW·h)降低到6849.35kJ/(kW·h)，当主蒸汽压力进一步降低至14.1631MPa时，机组净热耗率升高到6858.37kJ/(kW·h)。由此可以看出，在此工况下随主蒸汽压力降低出现先降低再升高的现象。由图做出净热耗率与主汽压力的函数关系：y=1.9653x²-63.918x+7369.6。对主汽压力求导：y’=3.9306x-63.918，令y’=0，得出此时x=16.262。由此得出机组在200MW负荷工况下最佳主汽压力为16.262MPa。

机组在发电负荷180MW、工业抽汽流量240t/h滑压运行优化试验过程中，主蒸汽压力由16.1943MPa滑压至15.4243MPa时，机组修正后净热耗率由6788.11kJ/(kW·h)降低到6785.47kJ/(kW·h)，当主蒸汽压力进一步降低至13.0856MPa时，机组修正后净热耗率升高到6798.75kJ/(kW·h)。由此可以看出，在此工况下随主蒸汽压力降低出现先降低再升高的现象。由图做出净热耗率与主汽压力的函数关系：y=2.6957x²-82.308x+7414。对主汽压力求导：y’=5.3914x-82.308，令y’=0，得出此时x=15.267。由此得出机组在180MW负荷工况下最佳主汽压力为15.267MPa。

机组在发电负荷165MW、工业抽汽流量240t/h滑压运行优化试验过程中，主蒸汽压力由15.3425MPa滑压至14.6504MPa时，机组修正后净热耗率由6763.65kJ/(kW·h)降低到6761.76kJ/(kW·h)，当主蒸汽压力进一步降低至12.2499MPa时，机组净热耗率升高到6771.48kJ/(kW·h)。由此可以看出，在此工况下随主蒸汽压力降低出现先降低再升高的现象。由图做出净热耗率与主汽压力的函数关系：y=1.8734x²-54.412x+7157.2。对主汽压力求导：y’=3.7468x-54.412，令y’=0，得出此时x=14.522。由此得出机组在165MW负荷工况下最佳主汽压力为14.522MPa。

4、滑压运行优化试验结果

试验表明，机组在工业抽汽流量240t/h工况下，主汽流量大于等于760t/h时，定压运行较为经济；小于760t/h时，滑压运行较为经济，并根据各滑压运行试验的最经济主汽压力连线，确定滑压运行优化曲线。

最佳运行主蒸汽压力与主汽流量的关系式如下：

式中：

P_M——主蒸汽压力，MPa；

G——主汽流量，t/h。

最佳运行主蒸汽压力与调节级压力的关系式如下：

式中：

P_M——主蒸汽压力，MPa；

P₁——调节级压力，MPa。

5、滑压运行优化节能量

在工业抽汽流量240t/h，机组负荷分别为270MW、250MW、230MW、200MW、180MW、165MW工况下进行最优热耗率计算，得出了机组热耗率降低29.62kJ/(kW·h)，折合供电煤耗降低约1.18g/(kW·h)。

结论：我厂主要进行了工业抽汽流量240t/h、机组发电负荷分别为270MW、250MW、230MW、200MW、180MW及165MW工况下的滑压运行优化试验，得出了机组热耗率降低29.62kJ/(kW·h)，折合供电煤耗降低约1.18g/(kW·h)，采用对机组各工况定压运行与滑压运行热耗率进行比较试验方法，对同类型机组有较大借鉴意义。

参考文献

[1] 《汽轮机热力性能验收试验规程 第2部分：方法B 各种类型和容量的汽轮机宽准确度试验》  GB/T 8117.2-2008 

[2] 《大唐鲁北发电有限责任公司1号机组纯凝和供热滑压运行优化试验方案》

[3] 《大唐鲁北发电有限责任公司1号机组纯凝和供热滑压运行优化试验报告》