尚念青

【摘  要】随着当前火力发电机组用电负荷的逐渐增大，为了能够更好的适应日用电量的变化，大型燃煤机组深度调峰已经成为十分普遍的现象。在1000MW超超临界燃煤机组的深度调峰过程中，汽轮机及其辅助设备实际运行情况会与预先设计的工况偏差较多，极容易对机组的运行安全造成影响。基于此，本文主要针对1000MW超超临界燃煤机组深度调峰对汽轮机设备的影响进行分析，探究了机组深度调峰对汽轮机运行及机组经济性的影响，并找出其中存在的问题，提出相应的处理措施，以供参考。

【关键词】燃煤机组;深度调峰;汽轮机设备;影响分析

引言：近年来我国经济发展已经进入到“新常态”，电力能源的消费结构也发生了相应的变化，再加上人们用电量的不断增加，导致用电昼夜峰谷差逐渐变大。同时因众多可再生清洁能源装机容量的提升，造成电网系统的调峰难度极大。因此，1000MW超超临界燃煤机组调峰已经成为常态，各电力企业都在尽量扩大大型燃煤机组的调峰范围。在对1000MW超超临界燃煤机组深度调峰的过程中，机组的运行状态也发生了相应的变化，导致一系列问题的出现，严重影响机组运行的安全和稳定。在此背景下，本文展开对1000MW超超临界燃煤机组深度调峰对汽轮机设备影响的研究，以保证汽轮机设备的高效稳定运行，提高经济效益。

1.给水泵再循环投运方式

机组运行时的负荷降低，其给水流量也会降低，当给水流量降低到与再循环阀保护开启值相近时，则需对再循环阀的运作情况加强注意。在这种情况下，可能出现再循环阀开启导致水流量波动而引发机组跳闸。在必要时，可以采用手动方式对再循环法的开度进行控制。在深度调峰过程中，部分机组需在自动控制中撤离出一台给水泵，并结合实际情况开启再循环阀，而将另一台给水泵投入到自动控制之中[1]。这样能够有效提升深度调峰时机组运行的稳定性，但会降低机组的经济性。为此可以采用PID闭环调节系统实现对给水控制系统运行性能的改善，不仅降低了机组能耗，还能避免因再循环阀长时间开启而出现阀芯封面被冲刷损坏的故障出现，提高了机组运行的安全性和经济性。

2.停运1台汽动泵的影响

在机组进行深度调峰时，如果单独停运1台汽泵，能够提高给水控制的运行性能，但是会造成停运泵转子热弯曲的故障情況。在汽动泵停运过程中，其积存的水会冷却下沉至泵的底部，导致汽动泵内部出现一定的温差，从而使转子发生热弯曲。一般情况下，在2小时内转子的弯曲程度会达到最大，并在6小时后逐渐消除。如果在此期间内启动汽动泵，则会造成振动，产生动静碰磨[2]。为此，针对这种影响情况，在条件允许下可以投入连续盘车，如果条件不允许，则应在汽动泵启动之前对其进行充分的预热，使泵内的温度均匀分布，且避免使其接触除氧器内的液体温度。如果深度调峰的时间在6小时之内，则可以使水泵保持最低转速运行，而超过6小时，则应停运汽泵。

3.小汽轮机汽源的切换

小汽轮机所使用的汽源一般都是四级抽汽，并将再冷端再热蒸汽和辅助蒸汽作为备用。在1000MW超超临界燃煤机组深度调峰时，四级抽汽所产生的压力不够满足锅炉给水的需求，应投入相应的备用汽源。所以，在对机组进行深度调峰时，应首先对小汽轮机的汽源进行切换，避免出现小汽轮机内部进汽管暖管不充分而温度骤降导致小汽轮机进水的事故。

4.末级叶片出汽侧的回流冲蚀

汽轮机低压缸末级叶片的运行环境离心力较大，湿蒸汽的腐蚀情况严重，并且承受了较大的蒸汽作用力。部分陈旧的机组在设计时末级叶片被设计为承担基本符合，缺少对机组深度调峰和安全运行方面的影响考虑。为此，这部分机组的末级叶片在长时间的深度调峰过程中，会受到打发内的冲蚀损伤影响，严重时甚至会造成末级叶片的断裂或飞脱。同时在机组深度调峰中，当排汽容积流量降低至某个数值时，会致使汽轮机流动汽道中无法充满蒸汽。在这种情况下，湿蒸汽会在末级叶片的根部进行逆向的回流流动，从而对叶片造成冲蚀影响，容积流量越小，这种回流冲蚀的范围也会相继增大，造成末级叶片的冲蚀影响愈加严重，甚至会危及到次末级叶片。回流冲蚀影响不仅会对汽轮机的叶片寿命造成影响，还能导致末级叶片的运转效率降低，影响汽轮机运行的经济性[3]。为此，有必要加强对汽轮机末级叶片的管理，通过设置合理的低负荷运行来将汽轮机的排汽压力控制在适当的范围之内，从而防止汽轮机的末级叶片受到回流冲蚀的影响。

5.机组振动机真空调整

在深度调峰过程中，部分机组会在低负荷运行过程中出现低压转子振动过大的情况。这种振动主要发生在机组真空过高时，并且具有动静碰磨的特征。造成这种情况的主要原因是机组真空过高，导致低压缸发生过度的弹性形变，从而引起振动。针对座缸式结构的机组而言，低压缸轴承座会与其整体焊接在一起，具有的刚度较差，一旦出现负荷过低且真空过高的情况，就会导致汽缸内外的压力差变大，从而对低压缸内的轴承标高造成影响，导致各轴承的载荷分配不均，从而造成低压缸内转子和汽封的间隙变小，引发动静碰磨[4]。为此，有必要将转子和汽封间的间隙适度扩大，并在低压缸内放置辅助支撑或筋板，从而提高汽缸的刚度，实现在机组低负荷运行时对真空度的控制，尽可能减少低压缸的弹性形变量，避免出现动静碰磨的故障。

6.结语

1000MW超超临界燃煤机组深度调峰是当前电力企业所面临的重要问题之一。相关工作人员有必要对汽轮机设备在深度调峰过程中的运行特点进行综合性的分析，从中找出机组深度调峰对汽轮机的影响问题，并结合数据分析，提出一系列针对性的处理措施，从而保证机组在深度调峰过程中的运行安全，确保汽轮机汽泵能够始终保持在高效区间内运行，尽可能降低机组的供电煤耗，以此提升电力企业经济收益。

参考文献：

[1]吴瑞康，华敏，秦攀，等.燃煤机组深度调峰对汽轮机设备的影响[J].热力发电，2018，v.47;No.378（05）：95-100.

[2]孙海彦，高炜，刘润华，等.1000 MW超超临界机组深度调峰研究与实践[J].上海电力学院学报，2017（6）.

[3]王刚.1000MW超超临界火力机组深度调峰研究[J].电工文摘，2017（6）.

[4]张国柱，张钧泰，李亚维，等.燃煤发电机组深度调峰运行的能耗特性分析[J].电力建设，2017（10）.

（作者单位：神华国华寿光发电有限责任公司）