刍议火力发电机组深度调峰下汽轮机系统特性摘要：电源结构不合理，电网调峰能力差，是我国目前电力生产运行存在的主要问题。在风电的迅速增加的背景下，加剧了电网缺乏调峰电源的矛盾，导致无法充分利用可再生资源。火力发电机组深度调峰运行复杂，需要的技术较高，故需要对主机和辅机的特性进行准确把握。现对火电厂汽轮机及其辅机设备进行的低负荷下运行特性的研究，并对深度调峰状态下汽轮机的安全运行提出对策。关键词：深度调峰汽轮机系统特性：TM621文献标识码：A：1003-9082（2016）05-0313-01影响调峰运行的因素包括锅炉和汽轮机的适应性，火力发电机组的经济政策及管理方法等[1]。电网中负荷峰谷差值的频发出现，诞生了不同的调峰机组和调峰方式，另外，在峰谷差不断加大的情况下，调峰机组的安全运行受到了一定程度的影响。虽然我国火力发电机组一直参与调峰，但是近几年来调峰的深度随着电力市场的变化而不断下探，故对深度调峰下汽轮机及辅机系统特性研究是十分必要的。一、深度调峰状态下汽轮机本体的特性研究1.深度低负荷运行下汽轮机效率将会降低。汽轮机各个缸的效率可以分别讨论：对于高压缸来说就是调节级焓降占的高压缸焓降的比例增大了，而调节级效率没有压力级的效率高，所以高压缸效率下降；对于中压缸来说，没有什么影响，缸效率基本不随负荷变化；对于低压缸来说，排汽损失增大了，而且末级的效率很低，所以低压缸效率降低的最大。2.长时间低负荷运行时，调速汽门在开度很小的范围内工作，蒸汽节流现象严重，压力降落大，流速也大，其后果是使调速汽阀的阀座和阀体磨损加剧。长期低负荷运行会造成汽缸变形，引起动静部分中心线不一致，造成机组振动。低负荷运行时，通过汽轮机的蒸汽流量很小，不足以把转子转动时的摩擦鼓风损失所产生的热量带走，导致排气温度高于正常值，会造成排汽缸或凝汽器温度过高。3.汽轮机低负荷运行，会加速末几级叶片汽蚀的发展。在深度低负荷时，进入汽轮机的蒸汽参数较低，蒸汽做工后温度降低通过末几级叶片时湿度较大，含水明显的蒸汽会造成汽轮机叶片的汽蚀。汽轮机叶片的安全可靠直接关系到汽轮机和整个电厂的安全，低负荷下对叶片汽蚀的问题必须采取措施进行防范。汽轮机在低负荷时进汽量少，容易使末级叶片产生鼓风摩擦，造成排汽温度升高，末级叶片的工作条件恶化，容易引起叶片断裂。4.汽轮机动叶片的根部和叶轮的轮缘都会产生较大的负反动度。深度低负荷运行，汽轮机叶片的振动增加，尤其是末几级叶片的颤振增加，如果此工况长时间期多频次的出现，振动将会造成汽轮机叶片的疲劳断裂，影响机组的安全运行。5.汽轮机从低负荷到高负荷然后高负荷到低负荷，转子表面、转子中心孔、汽缸内壁、汽缸外壁等的热应力刚好完成一个交变应力循环。金属部件在交变热应力反复作用下，在低于其强度极限，甚至许用压力的情况下，就会因热疲劳遭而破坏。汽轮机频繁大幅度升降负荷，就会产生热疲劳。异常情况下，加减负荷过快，会产生较大热应力，加剧部件的破坏，影响汽轮机的寿命。6.低负荷运行会使系统真空变高，真空升高即背压降低，会产生一系列不利影响：a、在设计工况下，凝汽式汽轮机最末级喷嘴汽流一般是处于临界状态，背压降低将使蒸汽进一步在喷嘴斜切部位膨胀，末级隔板前后压差增大，而造成隔板过负荷。b、若背压继续降低，最末级动叶中将出现临界工况，这时动叶前（即喷嘴后部）的压力并不随背压降低而降低，动叶后的压力下降，使动叶前后压力差增大，造成动叶过负荷并引起轴向推力增大。c、如果背压继续降低，则蒸汽在动叶外膨胀不能产生有效功。此时背压降低不能再增加汽轮机功率，这对汽轮机的安全和经济性都无好处的。d、真空过高，排汽温度低而湿气增加，末级叶片水蚀加剧。e、对于低压缸与轴承座一体设计的机组来说，真空过高有可能使低压缸中心发生偏移，是造成机组振动的一个原因。二、深度调峰状态下汽轮机辅机的特性研究1.对凝结水系统的影响。a.对凝汽器的影响：：在低负荷运行时，凝汽器过冷度变大，凝结水的溶氧量较易升高，若真空保持不当，会造成设备腐蚀。b.低负荷阶段运行时，进入汽轮机做功的蒸汽量减...