火電廠汽輪機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析及調(diào)整

摘? 要：火電廠的發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高，對(duì)設(shè)備運(yùn)行的技術(shù)要求也相對(duì)較高。汽輪機(jī)組是火電廠能源消耗的大戶，汽輪機(jī)組每發(fā)出1Kwh的電量都需要一定的熱量即熱耗率，熱耗率也是衡量汽輪機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)重要指標(biāo)。本文對(duì)汽輪機(jī)組運(yùn)行能耗的影響因素予以分析，并就幾大影響因素，從實(shí)際出發(fā)提出調(diào)整汽輪機(jī)組提效增質(zhì)運(yùn)行的具體措施。

關(guān)鍵詞：火電廠;汽輪機(jī)組;熱耗率;節(jié)能降耗

汽輪機(jī)組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其工作運(yùn)行中會(huì)受到多方面的影響，包括汽缸設(shè)備、汽輪機(jī)溫度及壓力、電力負(fù)荷以及人為等因素，從而導(dǎo)致機(jī)組能耗過(guò)高，影響機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。而解決汽輪機(jī)組能耗過(guò)高的策略主要是消除設(shè)備缺陷和加快技術(shù)改造與革新這兩個(gè)方向，其目的都是為了提高設(shè)備的能源利用效率，降低能量損耗，進(jìn)而提高火電廠的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

一、影響汽輪機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的因素分析

（一）凝汽器的真空偏低

凝汽器真空偏低是實(shí)際運(yùn)行中的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題。在運(yùn)行時(shí)通過(guò)機(jī)械真空表可以觀察到真空指示值的下降，以及發(fā)現(xiàn)汽輪機(jī)的排汽缸溫度指示數(shù)值上升時(shí)則說(shuō)明凝汽器的真空狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生了變化。正常情況下，排氣壓力升高會(huì)使機(jī)組的內(nèi)效率降低，造成汽耗和熱耗同時(shí)偏大，導(dǎo)致運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性降低。此外當(dāng)排氣壓力升高，凝結(jié)水溫也會(huì)升高，此時(shí)低壓加熱器的進(jìn)水溫度會(huì)隨之升高，水側(cè)的升溫減少，低壓加熱器的加熱蒸汽量會(huì)減少，也就是低品質(zhì)蒸汽的抽氣量減少，從而加劇了冷源損失，降低運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。一般來(lái)說(shuō)，300MW的機(jī)組其真空度每下降1%，供電煤耗就會(huì)增加2.6g/Kwh。

（二）汽輪機(jī)缸效偏低

作為汽輪機(jī)的重要組成部分，汽缸承擔(dān)著隔離空氣和汽輪機(jī)的重要責(zé)任，也是保證蒸汽能夠直接做功于汽輪機(jī)上的必要設(shè)備。汽缸的選擇不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致無(wú)法滿足機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行，汽缸的缸效率等參數(shù)設(shè)定是影響汽輪機(jī)能耗的主要原因之一。當(dāng)前我國(guó)自主生產(chǎn)的汽缸設(shè)備缸效率設(shè)計(jì)值要比實(shí)際運(yùn)行中的缸效率偏高，這種情況導(dǎo)致了汽輪機(jī)在運(yùn)行時(shí)的能耗也被大大提高。

（三）運(yùn)行汽輪機(jī)組的系統(tǒng)原因

機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，加熱器上下端若發(fā)生偏離會(huì)使加熱器的升溫發(fā)生變化，蒸汽品質(zhì)就會(huì)發(fā)生變化，若高品質(zhì)蒸汽排擠了低品質(zhì)蒸汽，就會(huì)降低熱循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性。如果機(jī)組本身在運(yùn)行中有較大的噴水量，再熱器噴水每增加1%，就會(huì)使熱耗增加0.1%～0.2%。再熱器溫度每升高5℃，熱耗會(huì)減少0.111%;再熱蒸汽溫度每降低5℃，熱耗會(huì)增加0.125%。所以可調(diào)整鍋爐再熱器的溫度使其蒸汽溫度升高來(lái)提高蒸汽的做工效率。在實(shí)際調(diào)整中采用的再熱器減溫水噴水的方式會(huì)增加再熱器的中壓蒸汽量并排擠部分高壓蒸汽做功，降低機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。除此之外，如果在運(yùn)行中蒸汽循環(huán)和交換問(wèn)題出現(xiàn)在回?zé)嵯到y(tǒng)中，也會(huì)增加汽輪機(jī)的汽損，可能造成汽輪機(jī)停用或泄露，降低機(jī)組熱效率。

二、汽輪機(jī)組提效增質(zhì)運(yùn)行的調(diào)整措施

（一）保證凝汽器的真空狀態(tài)

讓凝汽器達(dá)到最佳的真空效果可以提高汽輪機(jī)的作功功率，降低汽輪機(jī)的能耗。優(yōu)化措施之一是降低真空泵工作水溫，確保水溫在正常運(yùn)行下不超過(guò)38℃。具體可增加真空泵的換熱面積和密封循環(huán)冷卻水的流量，以此增強(qiáng)真空泵的換熱效果。二是保障汽輪機(jī)的密閉效果，可安排技術(shù)人員定期進(jìn)行真空水平檢測(cè)試驗(yàn)，具體可借助灌水方法確定真空程度。三是做好冷卻水塔的運(yùn)行維護(hù)，定期觀察是否存在堵塞情況，以及是否需要處理。四是確保凝汽器中的水位的合理性，避免水位過(guò)高導(dǎo)致冷卻面積減少而降低凝汽器真空度。五是提高凝汽器換熱面的清潔度。換熱面上的臟污會(huì)增加機(jī)組的煤耗，如若污垢嚴(yán)重導(dǎo)致凝汽器端差升高，冷卻水量上升就都會(huì)導(dǎo)致煤耗的增加。常用的冷凝器清洗方法包括化學(xué)除垢、機(jī)械除垢、靜電水除垢和優(yōu)化膠球清洗裝置除垢，具體根據(jù)機(jī)組實(shí)際情況選擇。

（二）合理進(jìn)行汽封的換型改造

降低汽輪機(jī)的能耗不應(yīng)忽略從汽缸運(yùn)行角度著手，而應(yīng)努力提升汽輪機(jī)的氣密性。因此，可考慮對(duì)汽封合理進(jìn)行換型改造。當(dāng)前火電廠所使用的汽封類型如表1所示：

觀察上表可知，自調(diào)整式汽封為首選類型，其自主調(diào)整間隙的特征可滿足機(jī)組運(yùn)行時(shí)和停啟時(shí)的間隙需求。但在實(shí)際工作中受壓力差異影響，以及高、中、低壓汽缸影響所需汽封類型還需針對(duì)不同的機(jī)型進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算和分析，如果汽缸工作壓力較小，無(wú)法滿足自調(diào)整汽封封關(guān)于汽封塊前后壓差的工作要求，就應(yīng)選擇更換為蜂窩式汽封。從經(jīng)濟(jì)性上考慮，可以進(jìn)行汽封的結(jié)合使用，例如對(duì)高、中壓缸，在使用自調(diào)整式汽封基礎(chǔ)上，可在末級(jí)加裝接觸式汽封密封環(huán)，減少汽輪機(jī)末級(jí)的蒸汽泄漏，從而降低能耗。

（三）合理控制運(yùn)行溫度

汽輪機(jī)運(yùn)行中如果水溫較低，會(huì)影響鍋爐的煙氣溫度，進(jìn)而增加煙氣熱損失，因此火電廠在運(yùn)行發(fā)電過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)給水溫度的合理控制。在實(shí)際措施的開(kāi)展中，一方面可加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，設(shè)備質(zhì)量檢測(cè)。例如定期對(duì)熱鋼管進(jìn)行檢查，對(duì)于加熱鋼管出現(xiàn)漏洞的要及時(shí)補(bǔ)修。定期進(jìn)行加熱器銅管檢查，檢查是否存在漏點(diǎn)，以及水室隔熱本板的加工焊接處是否存在焊接縫隙等質(zhì)量缺陷，從而做好相應(yīng)處理保障水室隔熱板的密封狀態(tài)。另一方面要嚴(yán)格按照規(guī)程加強(qiáng)對(duì)機(jī)組運(yùn)行的監(jiān)控，定期清洗管道，減少熱管積垢，確保熱應(yīng)力。為保障高加投入率，尤其要注意汽輪機(jī)停啟過(guò)程中的水溫控制。因此機(jī)組在進(jìn)行滑啟、滑停時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程來(lái)，在啟動(dòng)和停止時(shí)，應(yīng)該根據(jù)及時(shí)投退高加。

三、結(jié)語(yǔ)

汽輪機(jī)組在火電廠發(fā)電過(guò)程中主要起到能量轉(zhuǎn)換的作用，本文從設(shè)備操作和技術(shù)改良兩個(gè)方面闡述了汽輪機(jī)組高效運(yùn)行、節(jié)能降耗的常見(jiàn)方法。不同的火電廠在進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整時(shí)還需結(jié)合自身情況采取合理措施，合理借鑒其他同類型廠家的經(jīng)驗(yàn)和方法，如此才能制定最合適的節(jié)能優(yōu)化措施，提高火電廠的整體運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益。

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作者簡(jiǎn)介：王飛，1990年，男，助理工程師，河北滄州市人，畢業(yè)于河北工程大學(xué)，現(xiàn)工作于河北衡豐發(fā)電有限責(zé)任公司發(fā)電部。