文档介绍：低负荷运行方式对机组经济性的影响
低负荷运行方式对机组经济性的影响
摘要:针对目前调峰机组在负荷较低时,采用低负荷运行方式参与调峰,通过对这种运行方式的缺点进行分析,提出一些改进低负荷运行经济性的方式和方法
关键词:汽轮机;低负荷运行;经济性
中图分类号:TK26文献标识码: A
低负荷运行,指的是机组白天基本满负荷运行,深夜负荷低谷时降低负荷运行。要使用这种方式运行机组,必须要具有负荷快速变化(5-10%分钟)的适应能力,而且运行稳定性要好,并能保持较高的热效率。我国目前参与调峰的火电机组都是按照基本负荷设计制造的,其负荷响应能力和变负荷运行的稳定性均没有专业的火电调峰机组快速和稳定,在这种情况下,机组在低负荷运行时存在很多的问题。
(1)机组热耗升高
从330MW主力机型的汽轮机在不同负荷下其设计热耗率的变化趋势来看, 机组负荷在 250MW 以上时, 机组热耗率的变化并不是很大。随着负荷的降低, 热耗率的增大速度加快, 发电煤耗率以较快幅度增大, 可见在低负荷下运行对机组的经济性会产生较大的影响。通常, 随着机组负荷率的下降, 厂用电量的下降幅度并不大, 送、引风机、凝结水泵、循环水泵等其自身容量都较大, 低负荷下又不易调节, 这使得它们的功率随机组负荷下降减少较小, 机组的供电煤耗率将大幅度上升。
(2)机组厂用电率升高
火电机组通常在选定锅炉、配套辅机及选配电动机的容量时, 由先确定的汽轮机容量选定锅炉容量, 再用现有的各类辅机产品进行配套, 其设计容量往往被一级级放大, 在低负荷工况下运行如不能调节, 将会使厂用电率升高。感应式电动机在低负荷下运行时, 还会使功率因数降低, 增大电路损耗。另外, 风机的效率与所处的系统密切相关, 两者应相互适应。若系统阻力变小, 风机特性不变, 为满足低负荷运行要求, 不得不节流, 导致运行电耗增大, 厂用电率升高,使机组的供电煤耗增大。
(3)机组燃烧不稳定
机组负荷越低,对锅炉燃烧的要求越高,以国产330MW主力机型为例,通常可以携带的最低负荷在180MW到200MW之间,个别燃烧调整较好的机组可以达到150MW左右,当负荷低于这一界限时,燃烧开始出现不稳定的现象,甚至需要投油枪才能进一步稳定燃烧,这明显会使机组的运行成本大幅的提高。
一般情况下,采用中储式制粉系统的机组,80%~90%额定负荷以上为经济负荷区,此时锅炉效率最高,负荷降低会造成锅炉效率下降;而配直吹式制粉系统的机组,经济负荷区的锅炉效率可能比满负荷时略高。在入炉煤质稳定、运行调整及时的条件下,对于不同炉型与制粉系统的锅炉,在“经济负荷区”内,负荷对热效率的影响不大,一般在1%内波动;但机组在“非经济负荷区”运行时,机组负荷对锅炉效率的影响明显。负荷率对汽轮机热耗的影响则是极明显的,主要是蒸汽初参数和阀门的节流损失。低负荷下,由于主汽流量降低,如果关小阀门开度,节流损失非线性增加;如果维持阀门开度不变,降低蒸汽压力、温度参数,此时机组循环效率降低,经济性下降。无论采用哪种运行方式,汽轮机的热力特性表明其热耗与负荷始终存在一个近似反比例关系,即负荷越低,热耗越高。
例如,目前主力的330 MW机组低负荷运行时,由于偏离额定工况,会引起经济性的下降,当负荷降到60%时,装置效率相对降低1.