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1、2010-10-151大型汽轮机运行孙奉仲第五章 调峰运行第一节 概述一、调峰的必要性 1、峰谷差日益增大。 2、用电结构发生了变化。 原来主要是工业；现在3、设置调峰机组，可减少对电网的冲击。农业日常生活比重晚上不用二、调峰机组的分类：二、调峰机组的分类：1、尖峰负荷机组：承担负荷曲线中的尖峰负 荷 年运行时间5002000h （每年8640h） 年启动次数300次以上，半热态启动（ 温态） 要求:启停迅速，负荷变化快，高度灵活。 2、中间负荷机组：承担平均负荷 年运行小时20004000h 年启动次数 250300次，热态起动为主二、调峰机组的分类： 又分为三种运行方式： 两班制运行：DS
2、S（Daily Start Stop ） 夜间短时间停机，早上启动。 低负荷运行：在一段时间内满负荷运行， 调峰时降低负荷。 周末停机2010-10-152三、调峰现状1、国内情况 国内一般10万以下机采用两班制运行 大机组低负荷例如其山东电网的要求： 300MW 150MW 200MW 80MW 125MW 60MW 国内尚无专门的调峰机组，一般都是由基 本负荷机组改造。三、调峰现状2、国外情况 早在六十年代，已有专门调峰机组： 200MW600MW 八十年代，美国安装2台850MW的调峰机 组。 日本安装超临界1000MW的调峰机组。 调峰水平高，可表现在：三、调峰现状调峰机组的容量大 机
3、组启动时间短，一般中间负荷机组停机 6-8小时后启动则带负荷需1小时。 法国某电站两班制机组从点燃炉到汽机全 负荷仅需15min 调峰方式多：除上述方式外 抽水蓄电电站三、调峰现状燃气轮机 高峰锅炉，提高蒸汽初压。 暂时撤出高加，牺牲经济性 功率可增加10% 美国电力研究所EPRI预测调峰机组的前景： 大功率火电机组承担调峰 核电面临调峰四、调峰汽轮机的设计特点 调峰是重要的，制造专门用于调峰的机组 是必然趋势。 1、蒸汽参数 选用较低的参数，以简化回热系统，减少 辅机及汽轮机尺寸。 压力低，可使容器壁薄。 温度低，减少材料的高温蠕变。四、调峰汽轮机的设计特点2、结构： 加大动静间隙 合理的气
4、缸转子结构.使应力集中 增大汽轮机旁路容量 旁路越大，可使炉出口蒸汽温度与金属温 度很快匹配，缩短启动时间。 加大疏水能力2010-10-153第二节 汽轮机的调峰方式 方式： 两班制 少汽无功 本节讨论； 低负荷 下节讨论一、两班制运行 白天满负荷，晚上停6-8h,早上热态启动 就我国的具体情况，一般是基本负荷机组 改为两班制 注意的问题 1、控制汽包的热应力及低周疲劳 2、汽轮机部件的疲劳损伤（转子、汽缸）一、两班制运行 结构上采取措施热应力, 双层缸,层间加热 焊接转子代替整锻高压内缸采用热套箍,取消中心法兰外缸采用狭的法兰转子直径轴承跨距一、两班制运行 基本负荷机组在运行上采取的措施有
5、： (1)控制停机时的降负荷速度。停机降负荷时， 汽缸内壁被冷却而产生热拉应力，该应力 同蒸汽压力所产生的机械应力是正向叠加， 所以对停机过程更应重视，严格控制负荷 下降速度，严密监视温度变化率。一、两班制运行(2)采用合适的停机方式，尽量提高停机时的尽量提高停机时的 主蒸汽温度主蒸汽温度。停机方式不仅影响汽机调节 级温度的变化，而且对停机后上下汽缸的 温差以及差胀都有很大影响。一般采用复复 合滑压方式合滑压方式(定温滑压定温滑压)停机或额定参数方式停机或额定参数方式 停机。一、两班制运行(3)采用全周进汽方式启动。 (4)选择合理的冲转参数。 (5)冲转后尽快并列，带上与汽缸金属温度相对 应
6、的负荷，并在此负荷下停留一段时间，以使 转子温度均匀。在升负荷阶段要控制主汽温升 率，允许的温升率与汽机金属的温度水平有关， 温度水平低，温升率可以高一些；温度水平高 时，则温升要慢。 (6)采用中压缸启动方式。 (7)装设汽轮机转子在线监测系统，在控制热应 力和寿命管理的基础上进行启停。2010-10-154一、两班制运行3、控制上、下缸温差，防止汽缸热翘曲 为减小停机后汽缸上下温差的方法有，改进 汽缸保温材料和保温工艺；投用汽缸加热装置 (有汽缸夹层喷汽加热装置的汽机，启动冲转 后可投入此装置来提高下缸温度)；停机和启 动过程中注意汽机进冷汽或水 4、控制差胀 减少启停过程中负差胀方法有采用滑压不滑温 的停机方式；尽可能缩短空负荷运转时间；适 当提高启动对高压轴封的蒸汽温度等。一、两班制运行5、防止高、中缸进冷汽或水 热态启动时很容易发生疏水倒回汽缸的情 况，一般采用改进疏水操作、放大疏水管 直径、改进轴封汽和疏水系统等。一、两班制运行6、再热温度可能 汽水混合物进入泵内 = 汽蚀 若不停一台泵，则在低流量下，在叶轮、叶片 的背面发生汽蚀（尤其是大直径叶轮），流量 ，叶轮入口产生涡流，造成压力的波动，使 叶轮入口区金属的汽蚀。2010-10-159二、调峰时对辅机的影响热变形 泵停止后，冷水下沉，上部温度 下部 热变形 2、除氧器 热应力腐蚀疲劳裂纹 3、高加 管板上的热应力
