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探究火电厂600MW汽轮机组的节能改造措施

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熊小勇

摘要：600MW高参数、大容量汽轮机在火力发电厂中的应用十分广泛，就目前来看600MW的设计和制造技术水平不断提升，提高了气缸效率，但能耗一直居高不下，如何实现节能降耗至关重要。基于以上，本文从火力发电厂汽轮机运行现状着手，以东方600MW汽轮机组为例，分析了其存在的问题，并针对性的提出了具体的节能改造措施，旨在为相关汽轮机组节能改造实践提供参考。

关键词：火电厂；汽轮机组；节能降耗；节能改造

中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：1671-2064（2018）11-0173-02

火力发电是我国最重要的电力能源生产方式之一，但火力发电厂的能耗也相对较大。汽轮机组是火力发电厂的重要设备，在整个火电厂能耗中，汽轮机组的能耗占据比例较大。当前，汽轮机设计及制造技术不断发展，气缸效率得到了有效的提升，但能耗高的问题一直没有得到根本性的解决，火电厂汽轮机的能耗一直处于较高的水平。能源问题是关系到人类社会可持续发展的关键性问题，对于火力发电厂汽轮机来说，如何进行节能改造至关重要。600MW汽轮机属于高参数、大容量汽轮机，其能耗一直较高，本文以东方电气集团公司生产的600MW汽轮机为例，結合其实际运行问题和特点，探讨了600MW汽轮机的节能改造措施，旨在为相关火电厂汽轮机节能改造实践提供参考，优化节能效果，促进经济效益提升。

1火力发电厂汽轮机运行现状分析

早在二十世纪五六十年代，我国火电厂就开始使用了汽轮机，最初使用的汽轮机属于燃气轮机，在研制生产的过程中，受到供气不足的影响，其一直没有得到有效地推广和应用。近年来，在国家能源战略调整的背景下，煤气轮机的应用越来越广泛，许多国产化汽轮机应用而生，例如中国东方电气集团公司研制生产的汽轮机在市场上发展较快[1]。但需要注意的是，虽然汽轮机发展迅速，技术也不断完善，但节能降耗问题一直没有得到根本性的解决，尤其当前许多火电厂都存在机组老化的情况，汽轮机组能耗高的问题越来越凸显，汽轮机组的节能改造也越来越受到关注。

2600MW超临界汽轮机组存在问题分析

2.1气缸效率低

通流部分结垢、气封间隙大等是导致气缸效率低的主要原因，在进行检修和调整之后，如果气缸效率仍旧较低，则需对隔板和叶片进行检查，看是否因隔板和叶片制造工艺不良导致气缸效率低。

2.2背压高

主蒸汽温度、压力和再热蒸汽温度、背压是影响汽轮机热效率的主要因素，其中背压的影响最大也最为明显[2]。凝气设备、循环水系统则是影响背压的主要因素。具体分析如下：

（1）直接取自循环水作为冷却器的冷却水，没有经过任何水处理工序，而循环水中存在众多杂质，其中的水生物或贝壳很容易导致冷却器或真空泵的堵塞，严重影响出力。（2）在循环水管道中无二次滤网设置，没有对循环水进行过滤，在聚水室、钛管内很容易滋生大量的水生物，对循环进行带来不利影响。（3）设置了胶球清洗系统，但系统效率低下，大大压缩了循环水的优化空间，从而给传热、凝气循环的通畅性带来不利影响。

3直接空冷汽轮机组存在的问题分析

3.1沙尘影响

在西北地区，风沙严重，翅片管积聚沙尘会导致其热阻增加，使得传热性能恶化，甚至堵塞冷却通道。

3.2风的影响

空冷器吸入口受风的影响会产生负压区，这会导致风机吸入的空气量较低，且吸入口温度升高，使得热气流动受到影响而变得不通畅。

3.3冬季冻结问题

指的是空冷凝汽器的冬季冻结问题，导致此问题的原因众多，例如管排间流量不均匀、排气放热量比管束散热量小及不凝气体聚集等都会导致空冷凝汽器的冻结[3]。

3.4凝结水溶氧超标

溶解氧含量是影响系统真空状态的直接因素，导致换热效率降低，切回家居管道腐蚀，一般来说，需要采取提升真空严密性、优化补水方式、强化除氧效果等措施来避免凝结水溶氧超标问题出现。

4600MW汽轮机组节能改造措施探讨

4.1循环水泵运行方式的优化改造

对于当前大型变电站来说，虽然大多规划多台同等级机组，但是循环水系统设计形式仍较为落后，大多沿用单元制设计方式，从而限制了机组经济效益的实现。例如，某火电厂600MW汽轮机组标配两台循环水泵，冬季使用一台水泵，春、夏、秋三季使用两台水泵，循环水泵能耗较大，占据整个火电厂能好的7%左右，由此可见，应当从循环水泵着手，实现600MW汽轮机组的优化节能[4]。可以将联通管设置在循环水的各个单元之间，这种改造设计方式有点明显，一方面循环水各个单元之间能够实现独立运行，另一方面汽轮机组可以实现协同工作。在实际应用的过程中，以冷端实验和凝汽器理论为基础，对不同负荷、不同水文条件下循环水最佳适用量进行计算，在对水泵运行方式进行优化调整的同时，满足实际需求，实现节能降耗，节能效益十分明显。

4.2合理使用减温水