火电机组滑压运行技术分析

付金朋

摘要：当前社会，在电力发电环节，更提倡利用风能、太阳能、地热能等清洁能源来替代之前的不可再生资源。这也对大功率火电机组的运行提出了挑战，为了顺应此趋势，在对火电机组进行深度调整的同时，必须确立最优滑压曲线以提高机组在不同负荷状态下运行的经济性和安全性。本文将结合影响最优滑压运行曲线确立的相关因素并结合不同模型来对火电机组滑压运行技术进行简要分析，希望对业内外人士有所借鉴和指导。

关键词：火电机组；深度调峰；滑压；背压；抽汽量；汽轮机；经济性

前言

经济的高速发展对电力需求提出了更高的要求，然而，这一现象对于电厂来说既是机遇又是挑战。大功率的火电机组必须要进行相应的调整与变化以适应当前发展形势。因此在近几年，滑压运行技术广受人们关注，鉴于此，为了提高该技术在电厂工程运行当中的技术性和安全性，确定最优滑压运行曲线势在必行。在确定最优滑压运行曲线之前，最优主蒸汽压力的确定起决定性作用，而主蒸汽压力是受多方面因素影响的，其中占主要部分的是背压和抽汽量两方面，最后我们不难得出，最优滑压运行曲线的确立归根结底需要调控好背压与抽汽量两个变量。

1机组建构模型

1.1锅炉模型

锅炉模型的建构是由锅炉自身的特性决定的，众所周知，汽轮机模型是非常复杂的，而与汽轮机相比，锅炉的延时特性更为突出，所以锅炉模型的建构并不需要非常复杂。在直流锅炉运作之中，汽水分离器在高负荷和低负荷之中分别充当两个不同的角色。在高负荷状态下，汽水分离器充当蒸汽联箱，此时运行状态为纯直流干态；在低负荷状态下，汽水分离器充当汽包，主要负责汽水分离。鉴于高低两种不同负荷的情况，要想使得主蒸汽温度保持稳定，让燃水比例保持一定才是重中之重，在某些特殊情况下，还可以采取减温水的举措来使得主蒸汽的温度变化呈现稳定状态。

1.2水冷壁模型

除了锅炉模型，水冷壁模型也是一种不错的选择。虽然锅炉模型也具备一系列的优势，但与水冷壁模型相比，在热能分配上效果远不如水冷壁模型。造成这一现象的原因是在不同负荷下，锅炉的燃烧器无法保证角角落落都能接受到热能，长此以往，则会导致锅炉整体受热不均，进而使得锅炉炉壁温度过高或过低。而水冷壁模型就不同，它会把各种与产生热量相关的器件化多为一，相当于是一根等容受热管，这样在受热过程中，就不需要考虑其他因素，也就巧妙避免了壁温超出或低于临界值的情况，不仅如此，水冷壁模型还不需要使用减温水，在一定程度上可以减少此成本支出。

2分析影响最优滑压运行曲线的因素

2.1在滑压运行过程中时，理想循环热效率的变化

汽轮机滑压运行的原理与循环热效率的变化有关，主要体现在循环热效率的降低，而引起降低的原因是主蒸汽压力和平均吸放热温度两方面决定的，具体表现为主蒸汽压力降低，平均吸热温度降低，平均放热温度恒定，这一系列变量进而使得循环热效率降低。另外，值得注意的一点是，理想循环热效率的改变是取决于主蒸汽流量的改变，但是当主蒸汽流量不变时，理想循环热效率是与压力的变化成正比的。

2.2背压的影响

在分析机组负荷的影响因素时，我们得出一个结论，即背压是影响机组负荷的最主要因素。背压与汽轮机运行功率二者之间呈现正比的关系，即汽轮机的功率高低变化会随着背压的提高或降低而改变。要想使得汽轮机的功率达到理想状态，必须谨慎考虑背压的影响，要采取相应措施努力克服背压的消极影响，以便更好地对汽轮机功率起到积极作用。

2.3供热抽汽量的影响

与普通的中间再热凝汽式机组相比，供热抽汽机组在选定最优滑压运行曲线上难度更大，这主要是由于抽汽量在其中影响颇大。除此之外，当我们在确定最优滑压运行曲线时，不仅要考虑背压对汽轮机运作的影响，还要考虑抽汽量对其作用，二者缺一不可。供热抽汽量对热量变化的不同，取决于整个机组处于抽汽还是非抽汽哪种工作模式。

3对照在不同负荷下进行的滑压运行试验

要想机组处于滑压运行状态，前提是在变负荷状态之下。负荷与主蒸汽压力的变化是呈正比的，而机组运行的经济性与这二者的变化却是呈反比的，即，在负荷与主蒸汽压力二者都在降低的情况下，直接导致水泵的功能消耗量大大减少，从而使得整个机组的经济性大大提高。由此不难得出，提高整个机组的经济性，关键在于主蒸汽压力的选择上，进而我们又得出，最优主蒸汽压力的选择从源头上还需要借助于一定的滑压运行曲线来辅助。

3.1模型仿真的试验结果

锅炉模型与水冷壁模型是仿真试验的两个模型主体，在试验锅炉模型过程中，我们先让调节阀开度与主蒸汽压力二者运作，从而试图改变锅炉的给水流量。但是在整个过程当中，由于锅炉模型自身的弊端，使得锅炉给水流量并没有达到预期的变化，再加上整个锅炉壁受热不均，在没有减温水的调控下，易导致超温现象，因此，也达不到预期效果。由此我们得出，如果在实际运行过程当中，采用锅炉模型，还需要考虑减温水的使用，并且要考虑使用减温水所带来的成本支出，这一模型的应用在一定程度上不利于企业经济效益的提高。

3.2对于超温现象的简要分析

在不同负荷状态之下，超温是滑压运行试验中的常见现象。在锅炉模型的仿真试验中，我们了解到，当锅炉缺少减温水时，整个炉壁受热不均，因此导致超温现象。而在水冷壁模型仿真试验之中，虽然水冷壁的应用，尽可能地克服了锅炉内壁缺少减温水这一弊端，但是，水冷壁在换热、吸热的过程中热量降低，相应的更多热量跑向别处进行换热，从而使管壁内壁温度升高，在管壁内造成超温现象。综上两种不同模型的试验结果表明，两种模型在实际运行当中，都会不可避免的出现超温现象，为了避免此现象发生，必须及时调整燃烧器的摆角，设法让主蒸汽压力在合适的数值，保证更多的热量能够在正确的位置进行换热，这样不仅可以有效避免超温现象，更重要的是，此举将大大减少减温水的使用，对减少成本支出效果明显，进而间接提高企业的经济效益。

4结语

滑压运行曲线的确立主要是由背压和抽汽变化量两方面来决定的，因此，为了达到最优滑压运行曲线，需要避免掉背压和抽汽量的负面影响。在电厂的实际应用之中，只有确定好了最优滑压运行曲线，才能有效发挥对提高整个机组的经济性重大意义。但是，影响最优曲线确立的因素是复杂多变的，在确定之前，我们需要建立一定的模型来提前试验，以求达到最佳效果，因此，模型的仿真试验不可或缺。总而言之，为了保证电厂的火电机组正常运转，相关工作人员必须掌握一定的火电机组滑压运行技术，促进工程顺利开展。

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