600MW汽輪機的主要問題及節(jié)能措施

宋天翔

（四川白馬循環(huán)流化床示范電站有限責(zé)任公司，四川內(nèi)江 641000）

1 汽輪機系統(tǒng)存在問題及改進(jìn)措施

1.1 汽輪機本體

（1）存在問題。機體中高壓缸的工作效率較低，高壓缸使用時排汽溫度經(jīng)常超過設(shè)計的溫度值，導(dǎo)致工作效率降低；機體在設(shè)計的時候存在較大的間隙，間隙之間的密封效果不好，導(dǎo)致從空隙漏出的汽量增加，調(diào)節(jié)級效率下降。

（2）改進(jìn)措施。對汽輪機的安全過程加強監(jiān)督管理，在汽輪機的維修過程中也要保障安裝質(zhì)量，一定要對機體之間的空隙進(jìn)行控制，汽輪機在工作的時候如果上下機體的溫差較大，就要及時聯(lián)系廠家進(jìn)行維修，汽輪機長時候工作后必然會造成汽缸夾層密封不嚴(yán)，有汽體流出，要根據(jù)汽體的走向及時更換密封設(shè)備，防止汽輪機產(chǎn)生安全隱患，提高工作效率。

1.2 疏水系統(tǒng)

（1）存在問題。汽輪機自身配備的疏水管道很多，疏水系統(tǒng)比較龐大，很容易發(fā)生閥門泄漏的問題發(fā)生，對機組的功率有所影響，同時造成系統(tǒng)的負(fù)荷過大，對真空造成一定影響；疏水系統(tǒng)和擴容器之間的溫度差異較大，溫差的變化可能導(dǎo)致兩者之間的連接處撕裂，凝汽器中進(jìn)入大量的空氣。

（2）改進(jìn)措施。對汽輪機的熱力系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，對汽輪機的發(fā)電煤效率進(jìn)行降低，重視汽輪機基建的安裝過程，將一些影響能源消耗的設(shè)備進(jìn)行拆除，例如高加危急疏擴容器和管道疏水?dāng)U容器等，對疏水閥門的安全和質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督管理，其中一定要重視閥門的維修和更換工作，防止閥門出現(xiàn)泄漏的情況出現(xiàn)，尤其是疏水閥的內(nèi)漏現(xiàn)象，如果內(nèi)漏的情況發(fā)生就要及時進(jìn)行停機小修，及時的更換閥門，結(jié)合廠家和科研單位對機組定期的進(jìn)行檢測試驗，對汽輪機運行的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，疏水管線系統(tǒng)根據(jù)機組的實際運行情況進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，將發(fā)電煤耗進(jìn)行降低，提高工作效率。

1.3 軸封系統(tǒng)

（1）存在問題。在軸封進(jìn)行設(shè)計的時候存在一定的缺陷，例如沒有設(shè)計調(diào)節(jié)隔離門、缺少溫度的測點、沒有相應(yīng)的疏水點，如果軸封在高壓的環(huán)境下就會出現(xiàn)大量的漏汽，軸封失去調(diào)節(jié)的作用。

（2）改進(jìn)措施。在設(shè)計上增加軸封的供汽調(diào)節(jié)隔離門，保障設(shè)備的運行安全。

1.4 氣動給水泵組

（1）密封水系統(tǒng)。一般采用迷宮密封在水泵軸端進(jìn)行密封，主要作用是對間隙的控制防止泄漏的情況發(fā)生。一旦氣動給水泵緊急停機，該密封設(shè)計就會出現(xiàn)回水不通暢的情況，小機油箱中就會進(jìn)水，給氣動給水泵的安全生產(chǎn)產(chǎn)生一定影響。

（2）改進(jìn)措施。更換氣動給水泵的回水處手動閥門，最好更換為電動控制閥門，閥門的開關(guān)由遙控器進(jìn)行控制，保障低轉(zhuǎn)速回水的通暢，專門安裝一種密封水箱，一般采用浮球閥門式地位水箱。

1.5 循環(huán)水系統(tǒng)

（1）存在問題。循環(huán)水泵的電機是不可以進(jìn)行調(diào)節(jié)的，在低轉(zhuǎn)速的時候往往消耗的水泵電能較大，循環(huán)水泵會因為與其配備的設(shè)備不合理造成流量過大和過小的情況出現(xiàn)，運行效果和實際設(shè)計情況不匹配，工作效率下降，用電量增加。機組在進(jìn)行啟動和停機的時候，往往存在操作的不合理，造成設(shè)備的耗電量比較大。

（2）改進(jìn)措施。對機組配備的循環(huán)水泵進(jìn)行改進(jìn)，使用變頻和雙速電極驅(qū)動，將水泵進(jìn)行車削葉輪外徑，更換葉輪。

（3）循環(huán)水泵的優(yōu)化。將循環(huán)水泵在不同負(fù)荷下進(jìn)行凝汽器的背壓試驗，主要進(jìn)行機組的微增出力試驗和循環(huán)水泵運行優(yōu)化配置試驗，進(jìn)行功耗的比較，找到最佳的凝汽器背壓。對循環(huán)水泵的運行方式和運行數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，記錄下循環(huán)水泵的流量和功耗，配置最為優(yōu)化的循環(huán)水泵運行模式，減少電能的消耗。

2 汽輪機機組節(jié)能改造措施

2.1 優(yōu)化循環(huán)水泵運行方式

我國目前新建的大型變電站已經(jīng)開始使用同等級的多臺汽輪機組的設(shè)計模式，但是在循環(huán)水的系統(tǒng)中往往還是使用單一的方式，很大程度上影響了汽輪機組的經(jīng)濟效益，一般為600 MW的汽輪機組進(jìn)行兩臺循環(huán)水泵的配置，一般都是2 臺水泵同時使用，除了在冬季使用一臺外，循環(huán)水泵是整個機組中消耗能源比較大的系統(tǒng)，節(jié)能和經(jīng)濟效益很大程度上取決于循環(huán)水泵的工作效率，所以為了降低循環(huán)水泵的能源消耗，提高經(jīng)濟效益，在循環(huán)水每個單元之間都建立管道進(jìn)行連通，采用該種方法主要優(yōu)點有：每個單元都可使實現(xiàn)獨立的運行，還能實現(xiàn)每個單元之間的協(xié)作運行，根據(jù)負(fù)荷的不同和水溫的不同，利用冷凝試驗和凝汽器理論進(jìn)行計算，選擇最佳的循環(huán)水用量，在滿足實際需要的情況下對水泵的運行方式循環(huán)水用量進(jìn)行調(diào)整，有效的降低能源的消耗。

2.2 合理使用減溫水

一般使用減溫水來進(jìn)行電廠汽輪機組的再熱和主蒸汽溫度。一般機組的經(jīng)濟效益在減溫水經(jīng)過省煤器出口的時候并沒有明顯的變化，機組的經(jīng)濟性能降低主要是因為減溫水沒有經(jīng)過高壓加熱器的處理就從水泵的中間或者出口處被抽走，減溫水會隨著機組的負(fù)荷降低造成經(jīng)濟效益相對減少，嚴(yán)重影響了熱損耗，所以噴水減溫一定不要在低負(fù)荷的時候使用。實時調(diào)整汽輪機鍋爐溫度，盡量不要用到減溫水，這樣才能節(jié)約能源的消耗。

2.3 檢修系統(tǒng)內(nèi)漏

系統(tǒng)的內(nèi)漏相比較外漏而言是很不容易被察覺的，在疏水系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生內(nèi)漏的情況出現(xiàn)，在疏水系統(tǒng)中存在很多的氣動調(diào)節(jié)閥門，閥門兩邊的壓力往往存在一定的差異，導(dǎo)致閥門閉合的不是十分的嚴(yán)密，隨著閥門開關(guān)的次數(shù)增多，就不可避免的發(fā)生內(nèi)漏的現(xiàn)象。因此一般利用汽輪機在進(jìn)行維修的時候，進(jìn)行輸水系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥門的檢查和更換工作，保障閥門的閉合性完好，進(jìn)而避免發(fā)生內(nèi)漏的情況，提高工作效率。

2.4 合理選擇配汽方式

選擇合適的汽配方式是十分重要的，一般我國剛剛投入使用的大型汽輪機采用單閥的控制方式，隨著使用時間的增加，慢慢的變?yōu)轫樞蜷y的控制方式。順序閥的使用對機組的經(jīng)濟性提高有一定的作用，但是在實際的汽輪機使用中并不是一定如此，對正在使用的600 MW 汽輪機進(jìn)行單閥控制和順序閥控制對機組能源消耗的影響進(jìn)行分析和研究，單閥的控制一般應(yīng)用在低參數(shù)和冷啟動下的變負(fù)荷運行過程中，能夠使機組短時間內(nèi)進(jìn)行熱膨脹，達(dá)到應(yīng)力的減小和啟動時間縮短的效果，相反的順序閥的控制一般應(yīng)用在負(fù)荷參數(shù)不變的情況下，達(dá)到對損耗的減少、汽輪機效率的提高的效果。在使用空冷器的時候一定要注意廢氣輸送到鍋爐的送風(fēng)機，提前做好相應(yīng)的防塵、防風(fēng)和防凍的工作。

3 600 MW 汽輪機的發(fā)展與展望

最近幾年我國汽輪機的發(fā)展已經(jīng)從之前的300 MW 逐漸向著600 MW 甚至更高的目標(biāo)開展，早在20 世紀(jì)70年代，我國就已經(jīng)具備了制造汽輪機機組的實力，但是制造的只是200 MW 的超高壓機組和300 MW 的亞臨界壓力機組，當(dāng)時我國的汽輪機機組制造水平與國外的先進(jìn)國家相比較還存在一定差距。改革開放后，從美國引進(jìn)更加先進(jìn)的600 MW 汽輪機機組制造技術(shù)，通過與我國實際情況的相結(jié)合，研究適應(yīng)我國國情的汽輪機機組，終于經(jīng)過不斷的研究和分析，在80年代制造出了我國自主開發(fā)的600 MW 汽輪機機組，并投入運行使用，經(jīng)過一段時間的運行我國自主研發(fā)的汽輪機很好的滿足了生產(chǎn)的需要，為我國以后的汽輪機研發(fā)工作打下了基礎(chǔ)，標(biāo)志著我國汽輪機機組制造領(lǐng)域又進(jìn)行了一個嶄新的階段。600 MW 汽輪機機組既能使用亞臨界蒸汽參數(shù)還能使用超臨界蒸汽參數(shù)，一般我國300 MW 汽輪機機組使用亞臨界參數(shù)，1000 MW 汽輪機機組采用超臨界參數(shù)，600 MW 汽輪機參數(shù)的選用對經(jīng)濟效益的提高、電站投資建設(shè)的成本和汽輪機機組的運行穩(wěn)定性都用一定的影響，還要在長期的使用中進(jìn)行摸索和判斷，選擇合適的參數(shù)，提高機組的工作效率。在不斷引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的同時還要對先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行吸收和消化，轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)我國實際情況的技術(shù)，實現(xiàn)引進(jìn)機組國產(chǎn)化。將動力學(xué)和關(guān)鍵零部件的強度試驗加入到汽輪機的機組試驗中去，將汽輪機機組中的葉片和閥門都進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，對關(guān)鍵的零部件例如閥門的殼體、高壓噴嘴組、大型鑄鍛部件等采用先進(jìn)的工藝和流程，在技術(shù)方面取得突破。目前我國自主生產(chǎn)的600 MW 汽輪機機組已經(jīng)很好的滿足了國內(nèi)市場的需要，降低了制造成本，還進(jìn)一步開發(fā)了海外市場，將我國制造的先進(jìn)汽輪機機組發(fā)展到外國去，得到了國外專家的一直好評，為我國的經(jīng)濟發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。

4 結(jié)語

目前在我國的國民生活生產(chǎn)中，大型的汽輪機發(fā)揮著十分重要的作用，為我國的經(jīng)濟發(fā)展提供了巨大的推動力量，因此對汽輪機的主要問題和節(jié)能措施進(jìn)行分析和研究是有著重要的意義，本文主要研究600 MW 汽輪機在使用中主要出現(xiàn)的問題和解決辦法，目前在節(jié)能減排保護環(huán)境的大背景下，汽輪機作為能源消耗的大客戶，需要從基礎(chǔ)做起，灌輸節(jié)能減排保護環(huán)境的理念，才能在以后取得更好的發(fā)展前景。