撰稿：国网河北省电力公司电力科学研究院 郭江龙

据统计，2014年1－8月全国火电设备平均利用小时3 175h，同比下降138h，降幅比1－7月扩大83h，机组负荷率持续下降。而根据汽轮机厂家提供的热力特性书，机组在50%～75%负荷下运行时，其热耗率相对设计值一般增加2%～7%左右，如何提高机组低负荷下热力性能，是机组技改提效的重要研究方向之一。

问题提出：受设计、制造和安装工艺水平限制，现役部分汽轮机组为达到标称的最大出力，通流面积普遍设计过大。以300 MW 机组调节级喷嘴设计面积为例，在最大出力一致的情况下，引进原西屋技术制造的机组名义面积为186cm2，比现役其他机组面积相对小30%左右，其低负荷性能优势明显。另外部分300 MW 机组通流改造后，当额定工况热耗率达标情况下，机组最大出力一般会较设计值额外增加5%左右，也间接证明了部分机组通流面积过大。而汽轮机出力能力裕量和机组热力性能二者相左，出力能力裕量越大，低负荷下机组热力性能越差，直接影响机组的实际运行效率。

推荐方法：推荐以下3 种改造方案，方案1：对首级静叶栅汽道实施分散或集中部分封堵，以减少首级静叶面积；方案2：通过热控或就地关闭最后1个开启的调节汽门油路，运行中调节汽门不再开启；方案3：更换首级静叶以适当降低叶栅高度或对叶栅转适当的角度。其中方案1和方案2的共同点是容易实施，但减少了首级的进汽度，首级和高压缸压力级效率下降。方案3改造工程量较大，但改造后节流损失较小，收益较大。另外方案2仅适用于采用喷嘴调节方式的汽轮机，只要汽轮机顺序阀运行时，各种工况下两侧主蒸汽管不出现单侧进汽，机组不出现振动即可。

应用实例：以某电厂日立技术制造的亚临界300MW 汽轮机组为例，锅炉设计最大流量为1 025 t／h，改造后将原设计调节级喷嘴名义面积245.3 cm2减少25%。试验测试表明改造前后240 MW负荷下发电煤耗降低6.4g／kWh，且机组240 MW工况与300 MW 工况相比，热耗率仅升高125.6kJ／kWh，低负荷热力性能得到明显改善。

建议：汽轮机调节级技改，对提高机组低负荷热力性能作用明显。但需要注意的是，改造并不是单纯的减少通流面积，还需要采用其他辅助手段，如在主蒸汽门至高压缸某压力级处设计一定裕量的补汽阀，避免影响机组带负荷能力。另外改造后，需要对原设计的滑压运行曲线进行试验修正，以充分发挥改造的节能效果。