135CFB汽輪機(jī)組系統(tǒng)優(yōu)化及節(jié)能降耗

摘要：文章通過對(duì)中煤大屯公司發(fā)電廠#6、#7機(jī)組汽輪機(jī)組的系統(tǒng)優(yōu)化及節(jié)能降耗工作總結(jié)和對(duì)#6、#7機(jī)組節(jié)能工作現(xiàn)狀的分析，提出目前的主要問題和技術(shù)要點(diǎn)，找出解決的辦法和提出節(jié)能工作今后的努力方向，以便在今后的節(jié)能工作中立項(xiàng)更合理，并達(dá)到投入少、見效快、收益大的效果。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)組；系統(tǒng)優(yōu)化；節(jié)能降耗；發(fā)電廠；熱力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TK411 文章編號(hào)：1009-2374（2015）03-0096-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0239

中煤大屯公司發(fā)電廠#6、#7汽輪機(jī)組為上海汽輪機(jī)有限公司利用日本三菱公司的技術(shù)進(jìn)行開發(fā)研究的D151型機(jī)組，型號(hào)N135-13.24/535/535，為超高壓、中間再熱、雙排汽單軸布置的反動(dòng)式凝汽機(jī)組。與東方鍋爐廠生產(chǎn)的DG440/13.7-Ⅱ2型循環(huán)流化床鍋爐及山東濟(jì)南發(fā)電設(shè)備廠生產(chǎn)的WX21Z-073LLT型空冷汽輪發(fā)電機(jī)配套組成單元制汽輪發(fā)電機(jī)組，并配有30%B-MCR的高低兩級(jí)串聯(lián)旁路。汽輪機(jī)冷卻方式為單元制自然通風(fēng)冷卻、二次循環(huán)，淡水冷卻器。

1 熱力系統(tǒng)能耗損失分析

1.1 疏水系統(tǒng)閥門內(nèi)漏造成能耗損失

我廠#6、#7機(jī)組于2003投產(chǎn)，距今已有11年，熱力系統(tǒng)閥門特別是主蒸汽、再熱蒸汽高壓段等疏水閥門不嚴(yán)密，普遍存在內(nèi)漏的情況。由于疏水通過擴(kuò)容器后流向凝汽器，凝汽器內(nèi)真空很高，單位面積的流量很大，造成主蒸汽、再熱汽大量熱能流失，同時(shí)影響凝汽器真空，嚴(yán)重影響汽輪機(jī)的熱經(jīng)濟(jì)性。

1.2 高、低壓加熱器鋼管漏造成能耗損失

近年來我廠#6、#7高、低加頻繁出現(xiàn)鋼管泄漏情況，每次大小修都進(jìn)行堵漏，較為嚴(yán)重的#7機(jī)組#2低加堵漏鋼管數(shù)達(dá)1/3。高、低加鋼管泄漏的頻繁泄漏，一方面造成凝結(jié)水泵和給泵用電量的增加，另一方面如果泄漏嚴(yán)重時(shí)，高、低加不得不退出運(yùn)行，135MW機(jī)組高加退出運(yùn)行，發(fā)電煤耗將會(huì)增加3%。

1.3 凝汽器真空低造成能耗損失

1.3.1 我廠凝汽器進(jìn)水二次濾網(wǎng)臟污引起的低真空問題。我廠凝汽器進(jìn)水二次濾網(wǎng)安裝在凝汽器下部，為循環(huán)水系統(tǒng)最低標(biāo)高處。我廠#6、#7機(jī)循環(huán)水為母管制，由于凝汽器進(jìn)水門為一般蝶閥，加上使用時(shí)間較長、結(jié)構(gòu)等原因，造成二次濾網(wǎng)隔離不掉，無法清洗濾網(wǎng)，二次濾網(wǎng)堵塞嚴(yán)重，造成循環(huán)水壓力低，嚴(yán)重影響機(jī)組真空。

1.3.2 冷卻塔填料結(jié)垢引起的低真空問題。我廠冷卻塔補(bǔ)水為淡水湖水，經(jīng)澄清處理后補(bǔ)入冷水塔水池。由于澄清池運(yùn)行不正常，造成補(bǔ)充水質(zhì)較差，日積月累，冷卻塔填料結(jié)垢嚴(yán)重，影響循環(huán)水冷卻，冷卻塔出水溫度比剛投產(chǎn)時(shí)升高5℃～8℃，嚴(yán)重影響機(jī)組真空。

1.3.3 凝汽器銅管臟污、結(jié)垢引起的低真空問題。我廠凝汽器補(bǔ)水大部分水量是來至小河水和微山湖的湖水，水中存在著大量的微生物和生活垃圾等。微生物和生活垃圾大量進(jìn)入凝汽器的銅管中后，加上水帶來的無機(jī)鹽（泥沙等）會(huì)在銅管中結(jié)垢，有時(shí)冷水塔補(bǔ)水加入附近煤礦產(chǎn)生的中水，#6、#7機(jī)凝汽器銅管經(jīng)常發(fā)生臟污和結(jié)垢現(xiàn)象，一方面將降低銅管的換熱系數(shù)，另一方面會(huì)使系統(tǒng)水阻增大，將減少循環(huán)水流量，從而大大降低凝結(jié)器的換熱效果，夏季時(shí)凝汽器端差高達(dá)16℃，造成凝汽器銅管換熱不好，凝汽器真空下降。

2 改進(jìn)措施

2.1 采取有效措施防止疏水閥門內(nèi)漏

如何有效地防止疏水系統(tǒng)閥門內(nèi)漏造成的能耗損失，為此專門為運(yùn)行各班組配備了紅外線測溫儀。特別是在汽輪機(jī)剛開機(jī)后，對(duì)疏水系統(tǒng)閥門進(jìn)行測溫檢查，對(duì)照閥前閥后溫度，確定閥門是否關(guān)閉嚴(yán)密。對(duì)內(nèi)漏嚴(yán)重的閥門及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)填寫缺陷單，利用每次小修和臨時(shí)停更換泄漏嚴(yán)重的閥門。由于采取以上有力措施，短期內(nèi)就產(chǎn)生了成效，機(jī)組熱耗逐漸降低，同負(fù)荷下煤耗

下降。

2.2 采取有效的運(yùn)行和檢修措施，杜絕高低加泄漏

問題

我廠#6、#7機(jī)#1、#2高加水位計(jì)為壓差式水位計(jì)，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)水位很難建立，高加保護(hù)頻繁動(dòng)作，對(duì)管束破壞較大，且高加很難投入，為此汽機(jī)運(yùn)行經(jīng)多次試驗(yàn)，確定了合理的投用步驟，采取壓差式水位計(jì)先隔離，投用時(shí)密切監(jiān)視就地水位計(jì)的方法使高加正常投用后在投用壓差式水位計(jì)，同時(shí)在正常運(yùn)行時(shí)加強(qiáng)水位的調(diào)整，保持一定的水位，使高加處于最佳工況下運(yùn)行。

同時(shí)針對(duì)高、低加檢修工藝進(jìn)行改進(jìn)，原來檢漏時(shí)高、低加汽側(cè)充壓縮空氣，后改為汽側(cè)充入1MPa的凝結(jié)水，使泄漏較小的管束也能充分暴露出來。對(duì)泄漏的管束進(jìn)行打磨，采取堆焊辦法，堆焊長度不低于4mm。

2.3 進(jìn)行設(shè)備改造，提高凝汽器真空

對(duì)凝汽器進(jìn)出水門進(jìn)行了更換，更換為硬質(zhì)蝶閥，確保了凝汽器的隔離。對(duì)二次濾網(wǎng)進(jìn)行了改造，采用了北京中電綠波公司的新科技產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了二次濾網(wǎng)的在線清洗。對(duì)冷水塔填料進(jìn)行了更換，確保了循環(huán)水散熱均勻，循環(huán)水溫下降了7℃～8℃。每次大小修，凝汽器開門檢查，發(fā)現(xiàn)臟污、結(jié)垢時(shí)對(duì)凝汽器銅管進(jìn)行高壓水射流。通過設(shè)備改造和系統(tǒng)加強(qiáng)維護(hù)，凝汽器真空提高了0.005～0.01MPa。

2.4 常規(guī)的設(shè)備維護(hù)和改變明顯不合理的操作方式

2.4.1 消除熱力系統(tǒng)內(nèi)外泄漏。

2.4.2 大修中對(duì)汽輪機(jī)通流部分進(jìn)行合理維護(hù)。

2.4.3 定時(shí)做真空嚴(yán)密性檢查，消除影響汽輪機(jī)真空的因素。汽輪機(jī)真空系統(tǒng)漏入過量空氣，將造成銅管表面形成一層氣膜，降低凝汽器銅管換熱系數(shù)，從而影響凝汽器真空。

每次大小修對(duì)凝汽器真空系統(tǒng)進(jìn)行灌水查漏，發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)及時(shí)消缺，如#6、#7機(jī)組疏水箱汽側(cè)平衡管法蘭多次泄漏，#6機(jī)組六抽進(jìn)汽管法蘭泄漏。針對(duì)軸封和抽真空系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整分析。軸封系統(tǒng)特別是高中壓軸封系統(tǒng)的泄漏影響凝汽器真空，意味著軸封端部泄汽吸入部分空氣，而該部分空氣經(jīng)軸封冷卻器疏水進(jìn)入凝汽器，說明軸封冷卻器疏水水封筒水封效果不好。#6機(jī)組自試運(yùn)時(shí)起，水封筒注水就采取機(jī)組啟動(dòng)前一次注水完畢后關(guān)閉注水門和水封筒至凝汽器疏水手動(dòng)門全開的運(yùn)行方式，經(jīng)過長期的運(yùn)行來看，不能滿足水封筒正常水封的需要，易受運(yùn)行工況變動(dòng)而造成水封破壞。為此我們進(jìn)行了如下調(diào)整：將軸封冷卻器水封筒后至凝汽器手動(dòng)門適當(dāng)關(guān)閉，以保證軸封冷卻器能建立起正常水位。將水封筒注水門保持常開且開度保持較大位置。

2.4.4 主蒸汽、過熱蒸汽參數(shù)壓上限運(yùn)行，確保達(dá)到設(shè)計(jì)值。

2.4.5 根據(jù)運(yùn)行工況合理啟停輔機(jī)，對(duì)有變頻輸出的設(shè)備盡量使用變頻工況。

2.4.6 加強(qiáng)膠球清洗裝置的運(yùn)行管理和維護(hù)。

加強(qiáng)膠球清洗裝置的缺陷管理，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)聯(lián)系檢修人員消缺，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。規(guī)范運(yùn)行操作，通過技術(shù)人員跟班指導(dǎo)和指定固定操作人員，使短期內(nèi)操作規(guī)范，使膠球清洗裝置收球率得到保證。建立膠球清洗裝置運(yùn)行專門技術(shù)臺(tái)賬，由運(yùn)行人員進(jìn)行操作記錄，以便及時(shí)進(jìn)行收球率統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)進(jìn)行分析查找原因，保證膠球裝置運(yùn)行正常。經(jīng)過采取以上措施，取得了良好效果，膠球系統(tǒng)在雙循環(huán)水泵運(yùn)行工況下收球率基本保持在95%左右。

3 能效評(píng)價(jià)

總體而言，#6、#7機(jī)組性能經(jīng)過專項(xiàng)的優(yōu)化和節(jié)能分析，機(jī)組效益有了顯著的提高。但是對(duì)比同類機(jī)組，節(jié)能工作很大潛力可挖。機(jī)組在運(yùn)行中會(huì)性能會(huì)緩慢地衰退，節(jié)能工作也會(huì)不斷出現(xiàn)新的問題任重而道遠(yuǎn)，只有采取科學(xué)的態(tài)度，堅(jiān)持不懈細(xì)致地工作，不斷解決新問題，才能使汽輪機(jī)組運(yùn)行效率維持在比較高的水平上。

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作者簡介：朱廣沛（1963-），男，江蘇沛縣人，中煤大屯公司發(fā)電廠運(yùn)行分場主任，工程師，研究方向：汽輪機(jī)節(jié)能降耗、汽輪機(jī)運(yùn)行調(diào)整及系統(tǒng)優(yōu)化。

（責(zé)任編輯：陳 倩）