發(fā)電廠汽輪機(jī)及其輔機(jī)設(shè)備節(jié)能技術(shù)分析

董 洋 康艷昌 宋 昂

華電電力科學(xué)研究院有限公司 浙江 杭州 310030

汽輪機(jī)設(shè)備基本技術(shù)性能的優(yōu)劣表現(xiàn)狀態(tài),對(duì)火力發(fā)電廠節(jié)能生產(chǎn)技術(shù)目標(biāo)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程,具備直接且深刻的影響制約作用。伴隨著社會(huì)主義中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)事業(yè)的快速穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展,針對(duì)一次性能源的需求數(shù)量和消耗數(shù)量,均呈現(xiàn)出持續(xù)增加的變化趨勢(shì),客觀上迫切需要借助于對(duì)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展和推廣普及運(yùn)用,改善并緩解長(zhǎng)期存在的能源供應(yīng)數(shù)量短缺問(wèn)題。對(duì)節(jié)能技術(shù)形態(tài)的大力發(fā)展,有助于控制減少針對(duì)各類能源實(shí)施的浪費(fèi)行為和不合理消耗行為,降低工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)開展過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)成本投入水平,確保我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)事業(yè)始終保持良好發(fā)展態(tài)勢(shì)。

一、針對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備開展節(jié)能增效技術(shù)處理的可行性

（一）基于技術(shù)性層面的分析

從目前的技術(shù)發(fā)展情況角度展開闡釋分析,我國(guó)火力發(fā)電廠正在使用的汽輪機(jī)技術(shù)與輔機(jī)技術(shù),經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐運(yùn)用和技術(shù)改良,已經(jīng)進(jìn)入成熟發(fā)展階段。與以往相比,針對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備開展的節(jié)能增效技術(shù)處理環(huán)節(jié),在一定幅度上提升了汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行水平,且在確保控制降低汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程能源消耗數(shù)量前提下,有效提升了汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程能源轉(zhuǎn)化率,在提升總體性節(jié)能減排技術(shù)能力方面,發(fā)揮了極其重要且不容忽視的作用。

借由開展技術(shù)改造處理環(huán)節(jié),基于一定幅度之上改善并提升了汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行使用過(guò)程總體安全性,以及技術(shù)可靠性,為創(chuàng)新改良火力發(fā)電廠內(nèi)部汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備的節(jié)能技術(shù),創(chuàng)造和提供了扎實(shí)且充足的技術(shù)性支撐與助力條件。

（二）基于經(jīng)濟(jì)性層面的分析

在火力發(fā)電廠具體推進(jìn)針對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備的節(jié)能技術(shù)改造與創(chuàng)新活動(dòng)過(guò)程中,要針對(duì)具體完成節(jié)能技術(shù)改造與創(chuàng)新活動(dòng)之后能夠獲取的經(jīng)濟(jì)收益,以及需要支付的經(jīng)濟(jì)成本展開科學(xué)化、系統(tǒng)化以及合理化的評(píng)估測(cè)算環(huán)節(jié),避免實(shí)際開展的技術(shù)創(chuàng)造活動(dòng)環(huán)節(jié)存在盲目性,或者是具體開展的節(jié)能技術(shù)改造活動(dòng)環(huán)節(jié)無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能減排技術(shù)控制效果。除此之外,針對(duì)火力發(fā)電廠汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備開展節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)環(huán)節(jié),必須嚴(yán)格滿足高效益經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以及低成本經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

從我國(guó)現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展情況展開闡釋分析,絕大多數(shù)火力發(fā)電廠針對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備開展的節(jié)能技術(shù)改造與創(chuàng)新活動(dòng)環(huán)節(jié),與購(gòu)置安裝使用新型汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備相對(duì)比,其實(shí)際支付的經(jīng)濟(jì)成本相對(duì)更加低廉,且通過(guò)針對(duì)火力發(fā)電廠汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備開展節(jié)能技術(shù)改造與創(chuàng)新處理活動(dòng)環(huán)節(jié),能有效控制縮減汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備在具體運(yùn)行使用過(guò)程中的能源使用消耗數(shù)量。

從遠(yuǎn)期效益獲取狀態(tài)角度展開闡釋分析,火力發(fā)電廠推進(jìn)針對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備的節(jié)能技術(shù)改造與創(chuàng)新活動(dòng)環(huán)節(jié),具備著較高水平的經(jīng)濟(jì)可行性和技術(shù)可行性。

二、火力發(fā)電廠汽輪機(jī)設(shè)備的基本技術(shù)結(jié)構(gòu)特征

我國(guó)某火力發(fā)電廠汽輪機(jī)設(shè)備內(nèi)部安裝運(yùn)行使用汽缸技術(shù)組件的本體部分為高中壓合缸技術(shù)型式,其通流部分呈現(xiàn)反向布置狀態(tài),高壓缸技術(shù)組件為雙層缸技術(shù)結(jié)構(gòu)形式。在連續(xù)性運(yùn)行使用技術(shù)環(huán)節(jié)開展過(guò)程中,主蒸汽與再熱蒸汽的溫度參數(shù)設(shè)定數(shù)值為537.00℃,且此項(xiàng)溫度參數(shù)的設(shè)定數(shù)值水平允許在551.00-565.00℃區(qū)間范圍內(nèi)上下浮動(dòng),連續(xù)運(yùn)行過(guò)程持續(xù)時(shí)間控制為15分鐘,年度累計(jì)運(yùn)行過(guò)程持續(xù)時(shí)間控制在80小時(shí)內(nèi)。

高中壓轉(zhuǎn)子技術(shù)組件和低壓轉(zhuǎn)子技術(shù)組件屬于整段結(jié)構(gòu)型式,其低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度參數(shù)為121.00℃。在設(shè)備處于冷卻技術(shù)狀態(tài)條件下,針對(duì)設(shè)備開展啟動(dòng)操作,需要提前開展暖機(jī)技術(shù)處理環(huán)節(jié),在轉(zhuǎn)子技術(shù)組件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度逐漸提升但是尚未達(dá)到額定轉(zhuǎn)速之前,通常需要將轉(zhuǎn)子技術(shù)組件的中心部位溫度加熱提升到121.00℃以上,繼而促使低壓轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)相互銜接。

此種汽輪機(jī)設(shè)備的盤車技術(shù)裝置設(shè)置位置處在低壓缸技術(shù)組件后軸承蓋結(jié)構(gòu)之上,采用低速盤車技術(shù)模式,轉(zhuǎn)速參數(shù)項(xiàng)目為4.26r/min,能同時(shí)支持開展連續(xù)盤車技術(shù)型式,以及間歇盤車技術(shù)型式兩種盤車技術(shù)型式。而一旦汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速參數(shù)大于盤車設(shè)備轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速參數(shù),盤車將會(huì)發(fā)生自動(dòng)脫扣技術(shù)過(guò)程,繼而能夠有效改善提高汽輪機(jī)設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程安全性。

技術(shù)設(shè)計(jì)工作人員在已有的汽輪機(jī)設(shè)備機(jī)組基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)形成了合滑銷技術(shù)系統(tǒng),在高壓缸技術(shù)組件中心線前端位置完成定位處理技術(shù)環(huán)節(jié)。壓力控制站經(jīng)由高壓汽源控制站組成部分、再熱冷段組成部分,以及輔助汽源控制站組成部分等共同組成。汽輪機(jī)設(shè)備低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)過(guò)程中,啟動(dòng)過(guò)程技術(shù)狀態(tài)選擇運(yùn)用恰當(dāng)化的汽源針對(duì)高壓汽封、中壓汽封,以及低壓汽封完成供汽技術(shù)環(huán)節(jié)。為有效控制縮短機(jī)組設(shè)備系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程持續(xù)時(shí)間,通?？紤]將汽缸的溫差發(fā)生幅度和差脹發(fā)生幅度控制在允許范圍內(nèi)。

系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)工作人員針對(duì)高壓缸技術(shù)組件的內(nèi)夾層結(jié)構(gòu)和外夾層結(jié)構(gòu)均開展加熱技術(shù)處理環(huán)節(jié),并且還針對(duì)高壓缸技術(shù)組件對(duì)應(yīng)的預(yù)暖技術(shù)系統(tǒng)展開調(diào)整環(huán)節(jié)。其中,夾層結(jié)構(gòu)加熱技術(shù)處理過(guò)程中運(yùn)用的汽源為新蒸汽,預(yù)暖技術(shù)處理過(guò)程中運(yùn)用的汽源為輔助蒸汽。

在汽輪機(jī)組設(shè)備系統(tǒng)具體運(yùn)行使用過(guò)程中,機(jī)組設(shè)備系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行方式在經(jīng)由改造環(huán)節(jié)之后實(shí)現(xiàn)了機(jī)組節(jié)流調(diào)節(jié)技術(shù)模式,以及噴嘴調(diào)節(jié)技術(shù)模式之間無(wú)擾動(dòng)轉(zhuǎn)換技術(shù)目標(biāo),支持技術(shù)設(shè)計(jì)工作人員可借由調(diào)節(jié)噴嘴,以及節(jié)流,改善提升汽輪機(jī)組設(shè)備運(yùn)行使用過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性。

從宏觀性視角展開闡釋分析,設(shè)備本身因素、主蒸汽溫度參數(shù)水平因素、電力負(fù)荷因素,以及處理系數(shù)因素等,都會(huì)對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備的節(jié)能降耗技術(shù)效果產(chǎn)生顯著影響。

汽缸技術(shù)組件是汽輪機(jī)設(shè)備內(nèi)部的關(guān)鍵性組成部分,改善提升汽缸技術(shù)組件在具體運(yùn)行使用過(guò)程中的總體效率水平,有助于提高火力發(fā)電廠生產(chǎn)機(jī)組設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程總體效率。

三、汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備的節(jié)能改造技術(shù)要點(diǎn)

（一）針對(duì)鍋爐水泵設(shè)備展開節(jié)能改造技術(shù)環(huán)節(jié)

改造技術(shù)方案設(shè)計(jì)工作人員針對(duì)鍋爐水泵設(shè)備展開改造環(huán)節(jié),其實(shí)施方式,在于將其更換成運(yùn)行過(guò)程能源資源消耗數(shù)量相對(duì)較少的上水泵設(shè)備,繼而再反復(fù)多次開展鍋爐設(shè)備汽水系統(tǒng)的上壓試驗(yàn)環(huán)節(jié),且在鍋爐設(shè)備完成點(diǎn)火升壓環(huán)節(jié)之后啟動(dòng)運(yùn)行電泵設(shè)備。

經(jīng)由改造處理環(huán)節(jié)的上水泵設(shè)備,能夠顯著控制縮減火力發(fā)電廠汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程能源消耗數(shù)量,改善提升火力發(fā)電廠在日?；a(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)開展過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)收益獲取水平。

（二）針對(duì)凝汽器技術(shù)系統(tǒng)展開節(jié)能改造技術(shù)環(huán)節(jié)

在火力發(fā)電廠汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備具體運(yùn)行使用過(guò)程中,通常需要依賴和運(yùn)用具備較高精度的實(shí)驗(yàn)?zāi)鹘M件完成密封環(huán)節(jié)。

相關(guān)技術(shù)工作人員需要遵循規(guī)范化的時(shí)間周期推進(jìn)開展真空嚴(yán)密性試驗(yàn)環(huán)節(jié),要全面嚴(yán)格檢查確認(rèn)循環(huán)水具體所處的水質(zhì)狀態(tài),避免發(fā)生堵塞現(xiàn)象。除此之外,技術(shù)工作人員要定期開展針對(duì)銅管的清洗技術(shù)操作環(huán)節(jié),強(qiáng)化針對(duì)抽氣設(shè)備的維護(hù)環(huán)節(jié)實(shí)施力度,測(cè)試抽氣水箱技術(shù)組件的溫度參數(shù),將其溫度技術(shù)參數(shù)控制在26.00℃左右。除此之外,要反復(fù)多次試驗(yàn)分析凝汽器的真空嚴(yán)密性,定期針對(duì)抽氣技術(shù)設(shè)備展開維護(hù)處理環(huán)節(jié),支持確保凝汽器組件中的工作水箱在基本水位方面保持正常良好狀態(tài),助力實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的節(jié)能技術(shù)控制目標(biāo)。

（三）針對(duì)汽水系統(tǒng)展開節(jié)能改造技術(shù)環(huán)節(jié)

為扎實(shí)改善提升汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)能技術(shù)效果,最大限度地改善提升針對(duì)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部水的使用效率,以及蒸汽的壓力參數(shù),改善提升蒸汽做功過(guò)程的高效性,通常需要針對(duì)汽水系統(tǒng)展開適當(dāng)形式的改造處理。

汽水實(shí)際具備的品質(zhì)狀態(tài),能夠直接影響汽輪機(jī)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)能降耗技術(shù)效果獲取狀態(tài),為控制避免水流在汽輪機(jī)設(shè)備內(nèi)部流通位置組成部分產(chǎn)生污垢現(xiàn)象,要借由定期開展水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)環(huán)節(jié),以及科學(xué)合理設(shè)計(jì)補(bǔ)水技術(shù)操作環(huán)節(jié)的實(shí)施方式,提升汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程的總體效率。

在機(jī)組設(shè)備給水環(huán)節(jié),通常需要依靠煤燃燒完成加熱,在給水溫度處在較低水平時(shí),會(huì)產(chǎn)生熱量損失問(wèn)題,導(dǎo)致汽輪機(jī)、鍋爐設(shè)備的整體運(yùn)行效率處在較低水平。

技術(shù)工作人員遵照汽輪機(jī)設(shè)備的給水技術(shù)程序完成具體操作環(huán)節(jié),繼而推進(jìn)完成針對(duì)加熱系統(tǒng)的改造環(huán)節(jié),控制規(guī)避汽輪機(jī)設(shè)備機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中解列高壓加熱器,從而控制保持水管的充分暢通,避免加熱器水管組件發(fā)生泄漏問(wèn)題,最大程度上控制降低汽輪機(jī)設(shè)備及其輔機(jī)設(shè)備在具體運(yùn)行過(guò)程中的能源消耗。

結(jié)束語(yǔ)

綜合梳理現(xiàn)有研究成果可以知道,針對(duì)火力發(fā)電廠內(nèi)部的汽輪機(jī)設(shè)備和輔機(jī)設(shè)備開展節(jié)能技術(shù)改造環(huán)節(jié)與創(chuàng)新環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)全面充分深入歸納梳理能夠影響汽輪機(jī)設(shè)備和輔機(jī)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程能源消耗水平的主客觀因素,繼而從技術(shù)流程和外界環(huán)境層面著手,制定和運(yùn)用恰當(dāng)且合理的改造處理技術(shù)方案,支持獲取優(yōu)質(zhì)且良好的綜合效果。