黃慶華， 嚴(yán)衛(wèi)春， 陽(yáng) 虹， 彭澤瑛

(1.上海電氣電站設(shè)備有限公司汽輪機(jī)廠，上海 200240；2.上海電氣集團(tuán)股份有限公司，上海 200002)

習(xí)近平總書記在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上的重要講話指出中國(guó)二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。采用并擴(kuò)大使用新能源是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效途徑。新能源具有無(wú)污染或低污染的特點(diǎn)，當(dāng)前發(fā)展的核心是最大限度地利用風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏光熱以及生物發(fā)電等可再生新能源。然而，風(fēng)力和太陽(yáng)能光伏光熱等新能源發(fā)電具有單機(jī)容量小、與季節(jié)區(qū)域相關(guān)的特性，這導(dǎo)致可再生能源難以獨(dú)立主導(dǎo)電力的供給。提升可再生新能源的電力供給比例，發(fā)揮化石能源的基礎(chǔ)與消納供應(yīng)能力，創(chuàng)建更為友好、協(xié)調(diào)的新型電力系統(tǒng)是電力發(fā)展的方向。歐洲經(jīng)過(guò)數(shù)十年發(fā)展，創(chuàng)建了較為成熟的新型電力系統(tǒng)[1],該系統(tǒng)主要由燃煤發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電以及風(fēng)電組成。夏季高溫期間，太陽(yáng)能、風(fēng)電的發(fā)電能力與電網(wǎng)的負(fù)荷需求是同步變化的，火電將主要承擔(dān)電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間低谷負(fù)荷的調(diào)峰功能。近幾年我國(guó)電力的發(fā)展趨勢(shì)與歐洲類似，火力發(fā)電的運(yùn)行小時(shí)數(shù)及負(fù)荷逐年降低，新能源電力供給逐年增長(zhǎng)，燃煤機(jī)組也逐步向調(diào)峰電源轉(zhuǎn)變。為促進(jìn)我國(guó)新型電力系統(tǒng)的建立，匹配電力的隨機(jī)需求并高效發(fā)揮燃煤與新能源機(jī)組的發(fā)電能力是重大研究課題。

研究發(fā)現(xiàn)，消納新能源過(guò)程中，燃煤機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性將不再取決于額定負(fù)荷[2-4]。吳瑞康等[5]指出深度調(diào)峰期間，機(jī)組實(shí)際運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)工況較大，當(dāng)機(jī)組調(diào)峰至50%負(fù)荷以下時(shí)，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性明顯降低。文獻(xiàn)[6]和文獻(xiàn)[7]進(jìn)行了汽輪機(jī)全負(fù)荷段性能試驗(yàn)，表明汽輪機(jī)從額定負(fù)荷到低負(fù)荷變化過(guò)程中，汽輪機(jī)缸效會(huì)逐步降低，熱耗大幅升高。而在變背壓特性性能試驗(yàn)中，在高背壓工況下，汽輪機(jī)熱耗會(huì)升高[6]?；谌济簷C(jī)組運(yùn)行特性，一些學(xué)者及工程技術(shù)人員研究了降低寬低負(fù)荷熱耗的技術(shù)措施[8-11]，得出采用抽汽及切除低壓缸方法可以使汽輪機(jī)在寬低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的熱耗下降。文獻(xiàn)[12]～文獻(xiàn)[14]證實(shí),順序閥方式可大幅降低中低負(fù)荷下的供電煤耗率。在不同的流量系數(shù)區(qū)間采用定與滑組合的方式，可使汽輪機(jī)在深度調(diào)峰運(yùn)行下具有更好的經(jīng)濟(jì)性[12]。

上述研究缺乏機(jī)組熱耗水平改善的量化評(píng)估，無(wú)法較好地指導(dǎo)燃煤機(jī)組優(yōu)化設(shè)計(jì)及運(yùn)行。筆者分析了燃煤發(fā)電汽輪機(jī)寬低負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行特性，從調(diào)峰汽輪機(jī)通流裕量設(shè)計(jì)、配汽機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及低負(fù)荷工況變背壓的凝汽器特性3個(gè)方面，研究了降低寬低負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行熱耗的技術(shù)及效果。為促進(jìn)燃煤機(jī)組在寬低負(fù)荷下的高效運(yùn)行，建議按調(diào)峰汽輪機(jī)寬低負(fù)荷性能最佳的原則，建立并采用科學(xué)評(píng)價(jià)寬低負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行的規(guī)范。

1 汽輪機(jī)寬低負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行特性

為了從根本上理解汽輪機(jī)在寬低負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行時(shí)的特性，需要界定新能源及燃煤能源之間的組合關(guān)系。圖1展示了2類電力系統(tǒng)在全年不同負(fù)荷工況下燃煤發(fā)電量的權(quán)重[1]，其中新型電力系統(tǒng)中增加了可再生能源發(fā)電量。由圖1可以看出，燃煤機(jī)組的平均發(fā)電負(fù)荷率隨著可再生能源發(fā)電量的增加而下降。按圖1估算，引入可再生能源的電網(wǎng)，未來(lái)只有4%的發(fā)電量來(lái)自燃煤的高滿負(fù)荷工況，全年燃煤負(fù)荷率為65%。這說(shuō)明將來(lái)燃煤機(jī)組基本不在額定工況下運(yùn)行，其運(yùn)行負(fù)荷將根據(jù)新能源的供給進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，火力發(fā)電主要發(fā)揮消納新能源的調(diào)峰作用。

圖1 不同負(fù)荷工況下燃煤發(fā)電量的權(quán)重Fig.1 Weight of coal-fired power generation under different load conditions

在消納新能源的過(guò)程中，燃煤發(fā)電機(jī)組工作負(fù)荷主要分布在75%～90%(高負(fù)荷)和15%～30%(低負(fù)荷)2個(gè)區(qū)間。燃煤發(fā)電機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，機(jī)組和各個(gè)輔機(jī)的運(yùn)行工況均大幅度偏離設(shè)計(jì)工況。圖2給出了按額定工況設(shè)計(jì)的某燃煤發(fā)電汽輪機(jī)的負(fù)荷率-熱耗比關(guān)系曲線。相比于額定工況下的熱耗，燃煤機(jī)組寬低負(fù)荷工況下的熱耗將大幅度上升，20%～75%負(fù)荷工況下機(jī)組熱耗上升了1.5%～17.9%。

圖2 汽輪機(jī)負(fù)荷率-熱耗比曲線Fig.2 Curve of load rate vs.heat rate ratio

基于目前我國(guó)電網(wǎng)負(fù)荷分配情況，對(duì)30%負(fù)荷、50%負(fù)荷、75%負(fù)荷及100%負(fù)荷進(jìn)行發(fā)電量權(quán)重設(shè)定，權(quán)重分別定為10%、40%、40%和10%，如表1所示，則燃煤機(jī)組的加權(quán)熱耗為0.1×1.114+0.4×1.052+0.4×1.015+0.1×1.0=1.038。這表明在目前寬低負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行條件下，燃煤機(jī)組的加權(quán)熱耗比額定工況下的熱耗升高約3.8%。

表1 燃煤機(jī)組寬低負(fù)荷運(yùn)行加權(quán)熱耗Tab.1 Weighted heat rate of a coal-fired unit under wide and low load operation

由圖2和表1可知，在寬低負(fù)荷運(yùn)行區(qū)域，按額定工況設(shè)計(jì)的燃煤機(jī)組呈現(xiàn)出明顯的高發(fā)電熱耗的特征。從本質(zhì)上來(lái)看，汽輪機(jī)運(yùn)行熱耗相對(duì)較高的原因并不是來(lái)源于機(jī)組設(shè)計(jì)，而是以額定工況為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)的汽輪機(jī)運(yùn)行在寬低負(fù)荷調(diào)峰工況下。為了改善汽輪機(jī)在新運(yùn)行條件下的經(jīng)濟(jì)性，有必要從機(jī)組降低熱耗技術(shù)和性能考核規(guī)范方面進(jìn)行完善。

2 降低機(jī)組寬低負(fù)荷工況運(yùn)行熱耗的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 改變調(diào)峰汽輪機(jī)通流裕量設(shè)計(jì)要求

汽輪機(jī)通流能力設(shè)計(jì)的最大流量工況(即閥門全開(kāi)(VWO)工況)通流裕量越小，寬低負(fù)荷調(diào)峰工況的經(jīng)濟(jì)性越高。計(jì)算表明，VWO工況通流裕量每增加10%，機(jī)組的加權(quán)熱耗升高約0.55%。文獻(xiàn)[1]提出，在新型電力系統(tǒng)中，承擔(dān)低谷調(diào)峰的汽輪機(jī)可以采取70%負(fù)荷點(diǎn)性能最佳的設(shè)計(jì)原則。圖3給出了不同設(shè)計(jì)條件下的熱耗-負(fù)荷特性曲線[1]，100%設(shè)計(jì)曲線是按照傳統(tǒng)額定負(fù)荷性能最佳的設(shè)計(jì)原則得到的，通流部分按最大流量設(shè)計(jì)，即最大負(fù)荷時(shí)熱耗最低；推薦的83%設(shè)計(jì)曲線是按照70%負(fù)荷點(diǎn)性能最佳、83%負(fù)荷點(diǎn)的通流能力最大的設(shè)計(jì)原則得到的。由圖3可知，低于83%負(fù)荷點(diǎn)工況的熱耗逐漸下降，70%負(fù)荷點(diǎn)時(shí)的熱耗降到最低值。機(jī)組負(fù)荷繼續(xù)降低，熱耗則逐步上升。相比83%負(fù)荷點(diǎn)，機(jī)組負(fù)荷降低到40%時(shí)的熱耗升高約3%。汽輪機(jī)通流能力在83%負(fù)荷點(diǎn)達(dá)到最大，更大的負(fù)荷依靠開(kāi)啟補(bǔ)汽閥、減少高壓加熱器或低壓加熱器的回?zé)岢槠冗\(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)。采用83%設(shè)計(jì)曲線，在高滿負(fù)荷工況下，機(jī)組熱耗明顯升高，最大增幅可達(dá)到4.8%，但機(jī)組在寬低負(fù)荷時(shí)的熱耗將明顯降低。由于寬低負(fù)荷工況的熱耗下降，即使高滿負(fù)荷工況的熱耗大幅度升高，機(jī)組運(yùn)行的加權(quán)熱耗仍然有大約1.8%的得益?；诖?，采用70%負(fù)荷點(diǎn)性能最佳、83%負(fù)荷點(diǎn)的通流能力最大的設(shè)計(jì)原則來(lái)設(shè)計(jì)汽輪機(jī)的通流，可有效降低機(jī)組的寬低負(fù)荷工況熱耗。

圖3 2種不同設(shè)計(jì)條件下汽輪機(jī)的熱耗-負(fù)荷特性曲線Fig.3 Characteristic curves of heat rate vs.load under two different designed conditions

2.2 深度調(diào)峰汽輪機(jī)配汽機(jī)構(gòu)及運(yùn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)

配汽端不同的設(shè)計(jì)和運(yùn)行模式對(duì)應(yīng)不同的壓力-流量特性，這是決定機(jī)組熱耗高低的關(guān)鍵因素之一。隨著進(jìn)汽量的變化，汽輪機(jī)從啟動(dòng)到滿負(fù)荷有不同的配汽控制模式。圖4為帶有4個(gè)噴嘴組調(diào)節(jié)級(jí)的某350 MW超臨界機(jī)組的配汽特性曲線。隨著進(jìn)汽量和功率變化，可以組合產(chǎn)生不同的調(diào)節(jié)運(yùn)行模式。

圖4 汽輪機(jī)主蒸汽壓力與功率特性曲線Fig.4 Characteristic curves of main steam pressure vs.power

在啟動(dòng)階段，由鍋爐側(cè)決定的進(jìn)汽壓力為8 MPa，汽輪機(jī)按最小允許的部分進(jìn)汽度進(jìn)行2閥節(jié)流調(diào)節(jié)，逐步開(kāi)啟調(diào)節(jié)汽門。在2閥達(dá)到全開(kāi)狀況、壓力8 MPa條件下，汽輪機(jī)功率達(dá)到額定功率的27%。該階段的壓力和2閥全開(kāi)對(duì)應(yīng)的流量和負(fù)荷均取決于鍋爐側(cè)的參數(shù)。機(jī)組進(jìn)入2閥全開(kāi)的滑壓運(yùn)行階段,進(jìn)汽壓力隨流量增加而升高。機(jī)組滑壓的壓力達(dá)到額定壓力(24.2 MPa)時(shí)，2閥全開(kāi)對(duì)應(yīng)的功率達(dá)到額定負(fù)荷的84.5%。在2閥全開(kāi)滑壓的27%～84.5%運(yùn)行負(fù)荷區(qū)段，分別采用2閥點(diǎn)滑壓和定壓順序噴嘴調(diào)節(jié)時(shí)，機(jī)組的熱耗有明顯的差異[13]。繼續(xù)增加負(fù)荷，機(jī)組轉(zhuǎn)為3閥全開(kāi)的滑壓運(yùn)行模式，或者采用定壓24.2 MPa，1閥、2閥全開(kāi)，僅第3個(gè)閥門節(jié)流的定壓順序閥噴嘴調(diào)節(jié)模式。第3閥全開(kāi)，壓力為24.2 MPa時(shí)，流量和負(fù)荷達(dá)到3閥全開(kāi)的最大值，負(fù)荷繼續(xù)增加,則轉(zhuǎn)入4閥滑壓，或者定壓，1閥、2閥、3閥全開(kāi)，僅第4閥節(jié)流的定壓順序閥噴嘴調(diào)節(jié)模式。計(jì)算分析表明，在額定負(fù)荷點(diǎn)附近，3閥滑壓或者定壓順序閥等各種模式之間的熱耗差異很小，均小于0.1%。然而在寬低負(fù)荷運(yùn)行階段，采用滑壓模式的熱耗優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)較為突出。表2給出了寬低負(fù)荷(30%～75%)滑壓與定壓順序閥模式的熱耗差異?；瑝旱臒岷拿黠@低于定壓順序閥，負(fù)荷越低，熱耗差異越大。在50%負(fù)荷點(diǎn)工況，滑壓與定壓順序閥模式的熱耗相對(duì)差異為1.70%，而在30%負(fù)荷點(diǎn)工況，這2種配汽模式的相對(duì)熱耗差異可達(dá)到3.30%。

表2 滑壓相比定壓順序閥模式的熱耗差異Tab.2 Heat rate differences between sliding pressure mode and constant pressure sequence valve mode 單位：%

表3給出了不同進(jìn)汽度滑壓熱耗差異的對(duì)比。在30%負(fù)荷點(diǎn)，2閥全開(kāi)滑壓的熱耗比3閥全開(kāi)低0.76%，比4閥全開(kāi)低1.23%，滑壓的進(jìn)汽度越小，熱耗越低。

表3 不同進(jìn)汽度的熱耗差異對(duì)比Tab.3 Comparison of heat rate differences among different steam intake conditions

上述計(jì)算分析表明，配汽機(jī)構(gòu)運(yùn)行模式的優(yōu)化對(duì)機(jī)組寬低負(fù)荷工況運(yùn)行性能的影響較大。因此，為提升調(diào)峰機(jī)組的運(yùn)行性能，其配汽性能優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行的基本原則應(yīng)為“最小部分進(jìn)汽度的滑壓運(yùn)行模式”。這從另一個(gè)方面表明，相比節(jié)流配汽，調(diào)節(jié)級(jí)滑壓運(yùn)行熱耗更小，調(diào)節(jié)級(jí)全開(kāi)滑壓配汽更適合寬低負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行工況。

2.3 低負(fù)荷工況變背壓的凝汽器特性

汽輪機(jī)冷端排汽壓力直接決定了汽輪機(jī)排汽端流場(chǎng)的氣動(dòng)特性。汽輪機(jī)排汽壓力的優(yōu)化設(shè)計(jì)與凝汽器面積、蒸汽凝結(jié)水溫度與冷段循環(huán)水出口溫度之差(即端差)、冷卻水量、冷卻水溫、冷卻水流速和汽輪機(jī)排汽量相關(guān)。在凝汽器面積一定以及冷卻水溫給定的條件下，寬低負(fù)荷運(yùn)行的調(diào)峰汽輪機(jī)有定背壓和變背壓2種不同的運(yùn)行模式[2]。

(1) 定背壓模式：在寬低負(fù)荷工況下，排汽量減少的同時(shí)，同步減少冷卻水量，則廠用電率降低，排汽背壓保持在額定值不變，汽輪機(jī)的熱耗將大幅度升高。該模式的排汽體積流量下降幅度大，低壓缸排汽流場(chǎng)畸變，不僅會(huì)增加排汽損失，而且還會(huì)增加末級(jí)葉片的汽流激振力和回流沖蝕力度，不利于末級(jí)葉片的安全運(yùn)行。

(2) 變背壓模式：在寬低負(fù)荷工況下，排汽量減少的同時(shí)，冷卻水量維持不變，則廠用電率增加，排汽背壓隨著排汽量的減少而降低，汽輪機(jī)的熱耗相比定背壓大幅度降低。該模式的排汽體積流量變化小，低壓缸排汽流場(chǎng)特性基本不變，不僅排汽損失小，而且對(duì)末級(jí)葉片的汽流激振力和回流沖蝕影響也小，汽輪機(jī)末端葉片可以長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行。

由于變背壓模式的熱耗得益遠(yuǎn)大于廠用電率增加的損失，且二者不在一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此變背壓模式在經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。深度調(diào)峰汽輪機(jī)寬低負(fù)荷運(yùn)行的背壓不應(yīng)保持不變，而應(yīng)按凝汽器壓力特性，在冷卻水流量不變的條件下由排汽體積流量來(lái)確定。這樣不僅可以提高低負(fù)荷工況的排汽體積流量，降低排汽損失，增加低壓缸焓降，大幅度降低熱耗，而且安全可靠性高。圖5給出了某超超臨界汽輪機(jī)在定背壓和變背壓模式下的熱耗對(duì)比。由圖5可以看出，在低于100%負(fù)荷時(shí)，汽輪機(jī)變背壓運(yùn)行時(shí)的熱耗明顯低于定背壓(11.5 kPa)時(shí)的熱耗。在20%負(fù)荷(背壓為7.0 kPa)時(shí)，定背壓相對(duì)額定負(fù)荷(100%)時(shí)的熱耗比為1.18,而此時(shí)變背壓相對(duì)額定負(fù)荷時(shí)的熱耗比為1.14。此時(shí)定背壓相對(duì)變背壓的熱耗比為1.035 1。也就是說(shuō)，在20%負(fù)荷階段，機(jī)組采用變背壓模式的熱耗得益為3.51%。

表4給出了20%、30%、50%、75%和100%負(fù)荷時(shí)的相對(duì)熱耗比。由表4可以看出，在30%～50%負(fù)荷階段，變背壓的熱耗得益為1.78%～3.06%。

以某超超臨界機(jī)組為研究對(duì)象，在采取以70%負(fù)荷點(diǎn)熱耗為最佳的設(shè)計(jì)原則、進(jìn)行配汽機(jī)構(gòu)及運(yùn)行模式優(yōu)化、采用凝汽器特性變背壓控制方式3項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)后，深度調(diào)峰汽輪機(jī)30%～50%工況的熱耗下降幅度可達(dá)到5.28%～8.16%。以額定工況熱耗7 041 kJ/(kW·h)為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，可以看出，在30%～50%工況下，熱耗下降值可達(dá)到372～574 kJ/(kW·h)，機(jī)組的寬低負(fù)荷性能改善顯著。

圖5 定背壓和變背壓模式下的負(fù)荷率-熱耗比曲線Fig.5 Curves of load rate vs.heat rate ratio under constant back pressure and variable back pressures

表4 不同負(fù)荷下定背壓相對(duì)變背壓的熱耗比Tab.4 Heat rate ratio of constant back pressure to variable back pressure under different loads 單位：%

3 寬低負(fù)荷運(yùn)行性能評(píng)價(jià)規(guī)范的調(diào)整

汽輪機(jī)性能評(píng)價(jià)是機(jī)組設(shè)計(jì)的風(fēng)向標(biāo)，決定著機(jī)組的性能水準(zhǔn)。目前中國(guó)電力工業(yè)采取3種不同的汽輪機(jī)規(guī)范,即國(guó)標(biāo)GB/T 5578—2007 《固定式發(fā)電用汽輪機(jī)規(guī)范》、國(guó)際規(guī)范IEC-60045-1—2020 《蒸汽輪機(jī)》和原電力部標(biāo)準(zhǔn)DL/T 892—2021 《電站汽輪機(jī)技術(shù)條件》。這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范均以額定負(fù)荷點(diǎn)為基準(zhǔn)，設(shè)定了燃煤汽輪機(jī)的2類熱力性能保證要求：一是額定工況(THA)的熱耗保證，以及相應(yīng)的熱耗試驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)范，即ASME PTC 6—2004 《汽輪機(jī)性能試驗(yàn)規(guī)程》和IEC 953—1991 《汽輪機(jī)熱力驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程》；另一個(gè)是夏季工況的流量保證及銘牌功率保證，要求汽輪機(jī)通流部分設(shè)計(jì)的VWO流量必須大于夏季工況的流量，但沒(méi)有明確裕量的大小，我國(guó)VWO設(shè)定的通流流量通常有2%～5%的裕量。運(yùn)行實(shí)踐證實(shí)，上述3種以額定工況最優(yōu)化為原則的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，所定義的性能保證要求和通流設(shè)計(jì)裕度的規(guī)定不適合長(zhǎng)期在寬低負(fù)荷工況運(yùn)行的深度調(diào)峰汽輪機(jī)。

為提升煤電機(jī)組高效調(diào)峰運(yùn)行，促進(jìn)降低寬低負(fù)荷熱耗技術(shù)的具體應(yīng)用，需要適時(shí)調(diào)整機(jī)組性能評(píng)價(jià)規(guī)范。只有按寬低負(fù)荷工況調(diào)峰性能最優(yōu)化的目標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，機(jī)組的設(shè)計(jì)才能更加切合新形勢(shì)下的需求。在調(diào)整并制定寬低負(fù)荷調(diào)峰汽輪機(jī)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，建議標(biāo)準(zhǔn)歸口部門重點(diǎn)考慮以下方面的內(nèi)容：

(1) 額定工況的熱耗保證轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)應(yīng)低負(fù)荷工況的熱耗保證，或者加權(quán)熱耗保證。

(2) 熱耗的最佳負(fù)荷點(diǎn)由額定工況轉(zhuǎn)變?yōu)榈拓?fù)荷工況。

(3) 調(diào)整通流部分VWO工況的流量定義，減少VWO工況通流部分的設(shè)計(jì)流量。

(4) 調(diào)整高滿負(fù)荷的運(yùn)行規(guī)范，允許機(jī)組在高滿負(fù)荷階段呈現(xiàn)一定的非經(jīng)濟(jì)性。

(5) 調(diào)整汽輪機(jī)熱力性能考核的試驗(yàn)規(guī)程。

4 結(jié) 論

(1) 改變調(diào)峰汽輪機(jī)通流裕量設(shè)計(jì)要求，可以降低燃煤機(jī)組寬低負(fù)荷的熱耗。基于70%負(fù)荷點(diǎn)性能最佳、83%負(fù)荷點(diǎn)通流能力最大的設(shè)計(jì)原則來(lái)設(shè)計(jì)汽輪機(jī)的通流裕量，燃煤機(jī)組運(yùn)行的加權(quán)熱耗約有1.8%的得益。

(2) 調(diào)峰汽輪機(jī)配汽端采取“最小部分進(jìn)汽度滑壓運(yùn)行模式”的設(shè)計(jì)，可獲取更高的能效得益?；瑝耗Ｊ降臒岷拿黠@低于定壓順序閥模式，在30%負(fù)荷點(diǎn)，滑壓模式可使熱耗降低3.3%。此時(shí)2閥全開(kāi)滑壓的熱耗比3閥全開(kāi)低0.76%，比4閥全開(kāi)低1.23%。

(3) 寬低負(fù)荷工況下，汽輪機(jī)宜采用經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性具有明顯優(yōu)勢(shì)的變背壓模式。采取較低的背壓，可增加汽輪機(jī)排汽體積流量，降低排汽損失，增加低壓缸焓降，大幅度降低熱耗。在20%～50%負(fù)荷階段，變背壓的計(jì)算熱耗得益為1.78%～3.51%。

(4) 某超超臨界機(jī)組在采取以70%負(fù)荷熱耗為最佳的設(shè)計(jì)原則、進(jìn)行配汽機(jī)構(gòu)及運(yùn)行模式優(yōu)化、采用凝汽器變背壓控制方式3項(xiàng)技術(shù)措施后，汽輪機(jī)在30%～50%工況的熱耗下降幅度達(dá)5.28%～8.16%。

(5) 建議改變機(jī)組性能評(píng)價(jià)方式，按調(diào)峰汽輪機(jī)寬低負(fù)荷性能最佳的原則，建立并采用科學(xué)評(píng)價(jià)寬低負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行的新規(guī)范，降低機(jī)組寬低負(fù)荷調(diào)峰運(yùn)行熱耗，提升燃煤機(jī)組發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。