電廠深度調(diào)峰運行對機組的影響

電廠深度調(diào)峰運行對機組的影響摘要：隨著電網(wǎng)峰谷差的逐年增加，電網(wǎng)裝機容量增長較快，并且新能源裝機所占比重較大，而電網(wǎng)用電量的增長卻緩慢，火電利用小時數(shù)、負荷率下降趨勢明顯，對節(jié)能工作要求更高，在網(wǎng)運行的火電機組廠必然要進行深度調(diào)峰。關(guān)鍵詞：深度調(diào)峰

汽輪機

鍋爐一、深度調(diào)峰的定義及形式要求深度調(diào)峰是受電網(wǎng)負荷峰谷差較大影響而導(dǎo)致各發(fā)電廠降出力，發(fā)電機組超過基本調(diào)峰范圍進行調(diào)峰的一種運行方式，深度調(diào)峰范圍超過該電廠鍋爐最低穩(wěn)燃負荷以下。調(diào)峰運行機組的下潛更深，啟動、負荷變化速率更快，自動調(diào)節(jié)品質(zhì)更高。

為了提高電力系統(tǒng)深度調(diào)峰能力，挖掘火電機組深度調(diào)峰潛力，促進風(fēng)電、火電、水電等清潔能源消納，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，實現(xiàn)碳達豐碳中和的控制目標，近幾年各區(qū)域能監(jiān)局也相繼出臺了《兩個細則》，明確了火電機組參與深度調(diào)峰的相關(guān)政策和要求，加快煤電調(diào)峰運行，優(yōu)化煤電功能定位，充分發(fā)揮保供作用，更多承擔系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能，由電量供應(yīng)主體想電力供應(yīng)主體轉(zhuǎn)變，提升電力系統(tǒng)應(yīng)急備用和調(diào)峰能力。二、深度調(diào)峰對鍋爐的影響1、低負荷運行時鍋爐燃燒穩(wěn)定性差

深度調(diào)峰時鍋爐負荷遠低于最低穩(wěn)定運行負荷，爐膛火焰充滿度差，整個爐膛的溫度偏低，煤粉濃度不夠高，煤粉著火困難，造成火焰的穩(wěn)定性差，很容易發(fā)生滅火。2、低負荷運行時受熱面更容易超溫

鍋爐低負荷下爐膛火焰充滿度差，存在偏燒情況，工質(zhì)流量低，水動力特性變差，容易發(fā)生受熱面超溫現(xiàn)象，使鍋爐四管提前老化。尤其直流鍋爐濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)時受熱面超溫現(xiàn)象較為突出。因此深度調(diào)峰運行的機組需要開展鍋爐水動力核算和受熱面壁溫偏差計算，以及相關(guān)的摸底試驗，確定鍋爐能夠安全、穩(wěn)定運行燃燒。同時鍋爐低負荷運行時，過熱器、再熱器壓力下降，管內(nèi)工質(zhì)流速降低，而高溫蒸汽爐管氧化皮的生長是不可避免的自然過程，這樣超溫極大加速了氧化皮的生長速度，氧化皮厚度增加與溫度有正比例關(guān)系。3、低負荷運行加劇水冷壁結(jié)焦及腐蝕

鍋爐長時間低負荷運行，易造成水冷壁大面積結(jié)焦，煤價居高不下，電廠配煤摻燒，燃用高硫煤種，含硫量增加，處于環(huán)保要求，鍋爐低氮燃燒改造后鍋爐缺氧燃燒，致使水冷壁處于還原性氣氛中，均加劇了水冷壁的高溫腐蝕。4、低負荷運行煙道積灰及空預(yù)器堵塞

低負荷下煙氣流速慢，煙溫低，煙道易積灰，長時間下去煙氣中的可燃物在尾部煙道積累，尾部煙道煙氣中氧量過剩較多，為煙道再燃焼創(chuàng)造了條件，而且積灰后負載增加，存在煙道垮塌的風(fēng)險。低負荷下排煙溫度偏低，造成空預(yù)器冷端綜合溫度的下降，再加上過量空氣系數(shù)較大，容易生成S03，大量的氨逃逸與SO3反應(yīng)，易造成空預(yù)器的堵塞和腐蝕。三、深度調(diào)峰對汽輪機的影響1、對汽輪機缸溫的影響

機組在不同負荷下運行，高中壓主汽門、調(diào)門開度以及各級的壓降均會發(fā)生變化，這樣必然會引起通流部分各處溫度的變化，抵壓通流部分由于進汽溫度較低，各監(jiān)視段溫度變化負荷較小，高中壓通流部分由于調(diào)節(jié)汽門節(jié)流、壓降變化較大的原因，溫度會有較大的變化，特別是定壓運行，高壓調(diào)門節(jié)流嚴重的情況下，高壓通流部分溫度會有很大的下降，會產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，長期頻繁深度調(diào)峰運行，會產(chǎn)生缸溫溫差大，汽缸變形等問題。2、汽輪機末級葉片水蝕

深度調(diào)峰工況下，再熱汽溫大幅下降以及高真空的原因，低壓通流部分蒸汽濕度大幅增加，如果汽輪機末級葉片長期在低負荷工況下運行，葉片根部具有很大的負反動度，在末級葉片末端產(chǎn)生回流團，回流團夾帶著水滴撞擊在葉片的出汽邊上，造成水蝕，長期下去存在葉片損壞的風(fēng)險。3、小容積流量運行，影響低壓通流部分安全

深度調(diào)峰工況下，隨著容積流量的減少，汽流在靜葉內(nèi)擠向根部，而在動葉片內(nèi)偏向外緣，動葉片根部出現(xiàn)脫硫，進而在噴嘴與動葉外緣間隙產(chǎn)生渦流，鼓風(fēng)、葉片顫振、抵壓末級動葉片出口背弧水蝕等風(fēng)險明顯增加。4、對熱力系統(tǒng)及輔機設(shè)備的影響

深度調(diào)峰運行后，四段抽氣壓力降低較多，可能會出現(xiàn)小汽機出力不足，影響鍋爐正常上水的情況，需做好小汽機備用汽源的備用工作，給水泵通流量會達到最小流量動作值，造成給水流量的大幅波動。四、深度調(diào)峰對發(fā)電機的影響當發(fā)電機從常規(guī)運行轉(zhuǎn)向頻繁調(diào)峰時，定、轉(zhuǎn)子繞組熱膨脹差值將成為發(fā)電機深調(diào)的主要限制因素。定子鐵芯和定子繞組之間熱膨脹系數(shù)不同，相對速率較快的負荷深度調(diào)整引起的溫度變化速率也差異較大，造成在發(fā)電機鐵芯和繞組之間的軸向膨脹和收縮量不一樣，產(chǎn)生銅鐵膨脹差。機組正常運行時或負荷緩慢調(diào)整時定、轉(zhuǎn)子熱膨脹差值均在可控范圍內(nèi)，但長期、頻繁深調(diào)運行可能會因絕緣材料與銅導(dǎo)體膨脹系數(shù)不同形成剪切應(yīng)力，造成二者間的聯(lián)接破壞，使得銅導(dǎo)體表面的環(huán)氧云母絕緣發(fā)生分層或脫殼，降低絕緣材料的性能，進而加劇定子繞組的松動。長期、頻繁的脹縮會使轉(zhuǎn)子銅線，特別是轉(zhuǎn)子端部頂匝線圈的銅線容易因應(yīng)力蠕變而發(fā)生變形，進而可能發(fā)展成匝間短路。五、結(jié)束語綜上所述，當前我國深度調(diào)峰已經(jīng)被廣泛普及，但是在深度調(diào)峰期間，