电站锅炉变压运行的优点

变压运行的优点主要体现在汽轮机方面｡

汽轮机的调节(配汽)方式有节流调节和喷嘴调节｡在定压运行时,即使是节流调节,汽轮机的第一级(调节级)后的汽温也随工况有较大幅度的下降｡而变压运行时,由于调节汽门全开或只有10%～20%的节流,以及过热汽温(初温)维持在额定,因此第一级后的汽温能几乎保持不变或略有升高,如下图所示：

汽轮机第一级后汽温的变化情况,一定程度上代表了其后各级｡因此,变压运行时锅炉出口以及汽轮机各级的汽温变化都很小,几乎不变｡这样,汽轮机金属的热应力､热变形小,有利于快速启动和变负荷,极大地提高了机组运行的机动性｡

对于中间再热机组｡定压运行时,当负荷降低时高压缸排汽温度降低,使再热器出口汽温难于维持,引起中低压缸内汽温降低,这不仅影响机组效率,也使热应力热变形增大｡而在变压运行时,由于初压随负荷减少而降低,使蒸汽比热容减小,因此,不仅过热蒸汽,并且再热蒸汽都易于提高到规定温度,再热汽温的稳定､不下降,使中低压缸的运行条件得到改善｡

给水泵是现代火电机组率消耗最大的辅机,在高压和亚临界机组中,其功率约占主机所发功率的2%～3%,超临界参数机组则可达3%～5%｡因此,给水泵功率的减小对电厂热耗和热效率均有相当影响,变压运行方式用于超临界机组将更显示其优越性｡变压运行均采用变速给水泵,考虑到在25%～100%负荷范围内给水泵需要很大的速度变动范围,常用小汽轮机(汽源为汽轮机抽汽)来带动给水泵,即汽动给水泵,由小汽轮机转速来改变给水泵转速,使给水泵出力与锅炉负荷相适应｡

下图示出了一台300MW亚临界压力直流锅炉定压和变压运行时给水泵出口压头和所需功率与蒸汽出力的关系曲线：

在定压运行时,由于锅炉出口压力在整个负荷范围内要求不变,所以给水泵出口压头在部分负荷(出力)时比变压运行时高得多(曲线1);定压运行时,在部分负荷下给水泵所需功率只是由于流量减少而降低,而变压运行时,除流量减少外还由于锅炉出口压力的降低而进一步降低(曲线5)｡以图中50%锅炉出力为例,变压运行时给水泵所需功率仅为定压运行时的55%｡可见,如采用变压运行,在部分负荷时给水泵的功率消耗可大大减少｡给水泵降速运行对减轻水流浸蚀､延长给水泵使用寿命也是有利的｡但对于由电动机直接拖动的定速泵这方面收益不大｡

与汽轮机组成单元制运行的除氧器,在参与变压运行后,也将获得一定的经济效益｡因为,在单元制热力系统中的除氧器,要接入高于除氧头内压力的抽汽口,即进入除氧器的加热蒸汽要有很大的节流｡这是为了当机组降低负荷时,加热蒸汽的压力必须要有调节裕量｡当除氧器改为变压运行后,就可消除那种多余的蒸汽节流过程｡经济效益约0.3%～0.4%｡

变压运行的优点总结如下图：