供热汽轮机组灵活运行的适应性分析
本文中讨论变负荷工况的起点为25%额定负荷。从25%额定负荷至满负荷,按5%负荷率控制机组升降负荷,25%-30%负荷区间定压定温(7.41MPa,485℃),30%-90%负荷区间滑压运行,90%至满负荷区间定压定温运行(16.7MPa,538℃),对机组高中压胀差进行计算,计算结果如图2-5所示。
将此结果与原机组热膨胀曲线对比,启动工况与甩负荷工况的胀差值均有不同程度的增大,其详细结果如下:
启动工况:最大胀差值仍发生在高压后汽封处,胀差值由6.3mm增大为7.5mm。考虑到胀差增大1.2mm,转子泊松效应等因素,原机组高压后汽封轴向理论间隙偏小,此轴端汽封轴向间隙已不足以满足灵活性运行要求。
甩负荷工况:高压模块负胀差普遍增大较多,高压通流部分增幅最小为2.29mm,增幅最大为3.44mm,高压模块增幅最大发生在后汽封处,增幅为3.52mm,高压模块设计轴向间隙已普遍不足以满足灵活性运行要求。
由此可见,深度调峰带来的升降负荷过快运行时,静子与转子瞬时温差较大,热胀情况与稳定运行时差异明显,高压模块轴向设计间隙已不足以满足灵活性运行要求。
同时,在相同的升负荷工况下,按照5%负荷/分钟的灵活性改造升负荷率要求,从25%负荷升到100%负荷过程的调节级后和中压第1级后蒸汽温度和时间的关系见图2-6。调节级和中压1级后温度变化范围为101.2℃和89.9℃,升温率分别为404.8℃/h和359.6℃/h。由于变负荷过程升温率非常高,对比图2-7“高压转子寿命损耗图”和图2-8“中压转子寿命损耗图”,可见其寿命损耗大于0.1%,转子寿命损耗严重。
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