談火力發電廠汽輪機側節能工作

楊世璠

(國電甘肅電力有限公司 甘肅蘭州 730010)

隨著國家節能減排政策的不斷深入實施，火力發電廠承擔的節能任務日益繁重，節能范圍不斷深入擴大。火力發電廠汽輪機的任務就是高效利用鍋爐蒸汽，帶動發電機產生電能。汽輪機經濟運行的優劣，對火電廠的節能降耗工作的影響較大。筆者就從以下幾個方面對火力發電廠汽機側節能降耗途徑進行闡述。

1 降低汽耗

汽輪機的汽耗就是發出每KWh電量所耗用的蒸汽量。汽耗越小，表明汽輪機的經濟運行狀態越好，帶同樣的電負荷所用的蒸汽量越小,則煤耗越小。汽耗的高低對發電廠的主要經濟指標影響巨大，火電廠在降低汽耗方面主要有以下方法可以實施。

1.1 汽輪機通流部分增容改造

近年來，很多火力發電廠對50-300MW汽輪機進行了通流部分增容改造，改造后一般均能增加10%的容量，并且在汽耗、鍋爐煤耗、安全運行等方面均取得了良好的效果。如：某公司實施的4臺200MW汽輪機增容改造工程，改造后容量單臺增加至220MW,汽耗平均下降約0.15Kg/KWh,供電煤耗平均下降約18g/KWh，節約標煤效果顯著。

另外，隨著汽輪機通流部分增容改造的實施，高壓調速汽門的開啟重疊度將要發生變化，要通過理論計算和現場實際經驗取得最佳值。實際經驗中表明，機組帶負荷后，將調速汽門由“單閥”方式切換為“順序閥”方式，同負荷下，可減小蒸汽流量10T/h。

1.2 提高軸封系統的經濟運行水平

早期生產的200MW以下汽輪機軸封系統大多數采用外界汽源(啟停時)與本機除氧器切換供外圈汽封密封用汽,軸封內幾圈漏汽壓力較高,不能完全進入軸封加熱器，加之軸封自動控制系統的不靈敏,導致外界汽源經常漏至汽輪機外,首先造成油中進水及環境污染；其次造成蒸汽浪費；第三控制不好又會造成機組真空下降，蒸汽流量增加，導致機組的安全經濟運行情況惡化。經過對機組軸封系統的改造，即在機組負荷達到一定程度，將外界汽源直接切換為軸封系統自密封運行，利用軸封內圈部分漏汽密封外圈汽封，軸封回汽進入軸封冷卻器，即有助于凝結水溫度的提高，又很好地解決了上述問題，保證了機組的安全經濟運行。

1.3 提高機組真空度，減小汽耗

1.3.1 加強真空系統檢漏、消漏及治理工作。

定期做好機組的真空嚴密性試驗，發現達不到合格值或者與同類機組比較嚴密性試驗不夠優秀。就要針對性的查找漏點，進行堵漏。有時候查找不到漏點，就要在機組檢修期間，對凝汽器汽側進行灌水找漏，盡量灌至喉部，有利于查找機組長期運行造成的喉部焊口開裂，并且不易發現的漏點。靖電公司每次機組大小修時堅持凝汽器修前與修后兩次灌水試驗，對老機組的真空優化起到了重要作用。并且將此項工作做為機組大小修后，對真空度考核的重要依據。

定期檢查抽氣器的完好程度，尤其是射水式抽氣器，隨著運行時間的增長，結垢、汽蝕現象不容忽視，應該定期檢查，排除異常，保證抽氣能力。

1.3.2 加強循環水系統的維護工作

加強管道系統管理，嚴防閥門非正常截流或者管道系統堵塞。閉式循環水管道堵塞的主要原因在膠球回收率偏低，在循環水回水管道或者冷卻塔配水層噴頭處造成堵塞，需要對膠球回收裝置進行改造，確保膠球回收率100%，經過多年的生產實踐改造收球裝置，證明是能達到要求的。

加強凝汽器管束管理，凝汽器管束內壁結垢影響傳熱，是電廠長期遇見的問題，加強管束清潔度管理主要應做以下三方面的工作：一是做好膠球清洗工作，在膠球加入量、回收量、膠球質量、清洗時間頻次上要嚴格把關，確保效果；二是管理好冷卻塔配水層填料，如2007年冬季，我省遇到了罕見的強冷天氣，冷卻塔配水層結冰嚴重，質量較次的填料，凍成碎片，冰融化后脫落，塔池濾網過濾不住，進入凝汽器冷卻管束造成堵塞，導致流通量不足，真空度不夠，只有待停機后清理；對于開式循環水系統的機組，還應做好循環泵入口的雜物清理、過濾工作；三是保證循環水水質合格，減弱結垢的形成機理。

1.4 提高回熱系統運行經濟性

眾所周知,汽輪機系統設置回熱加熱系統，主要是為了減少冷源損失,同時帶來了蒸汽耗量大的問題，但是設置回熱系統的益處遠遠大于蒸汽流量增大的問題。機組設置的抽汽回熱系統級數是制造廠經過嚴密計算比較得出的，生產過程中一般無法改變，要提高經濟性只有在現有的狀態下做好以下工作：一是保持加熱器合理的汽側水位。過高因換熱面積減小效果不佳，過低則蒸汽流速快，換熱不充分，而且高一級抽氣量增大排擠低一級抽汽，經濟性受到更大影響；二是盡可能避免較低壓力等級的抽汽系統停運，否則會因本級加熱器出口溫度偏低，導致上一級較高品質的抽汽量增大，而且會使加熱器溫差過大；三是保持加熱器的健康運行，防止加熱器堵管率過高運行，給水溫度偏低不經濟。

2 降低廠用電

火力發電廠汽機側的廠用電消耗占用了較大比例，降低汽機側廠用電量，有著比較成熟的經驗可以借鑒。

2.1 進行節電技術改造

近幾年，電廠通過對凝結泵電機進行變頻技術改造，對循環泵電機改為雙速電機,尤其在機組調峰運行時的節電效果顯著，并且避免了管道的截流損失，效果顯著；對早期設計的機組，存在泵體本身出力裕度大的問題，也可以進行葉輪車削改造，滿足最大負荷運行需要即可；有些電廠對設計的凝升泵系統通過技術計算，對補水箱及管道系統給予改造，機組正常運行中停運凝升泵；在上世紀90年代有些電廠通過對200MW機組的半容量電動給水泵改型為全容量給水泵或者改為汽動給水泵，廠用電率大幅度下降。

2.2 加強運行管理工作

2.2.1 加強輔機的啟停管理。機組的啟停，汽機側的三大輔機（凝結泵、循環泵、給水泵）往往是需要早期啟動的，停運時也是停運較晚的。如果沒有嚴格的時間限制，值班員為了安全起見，不控制時間，浪費廠用電嚴重。要對每一轉機的啟停時間、運行調整制定詳細的時間規定，避免在機組啟停中轉機啟動過早或者停運太遲，造成廠用電無為的浪費。

2.2.2 加強小指標競賽工作。進行小指標競賽活動，能夠通過比較發現存在的問題，有力的提高了運行人員的節能積極性，多年來的經驗表明，對促進節能工作意義重大，應該不斷拓寬小指標競賽范圍，加大獎懲力度。

2.2.3 不斷研究新的運行節能方式。目前有些電廠已經實施了機組啟停不啟動電動給水泵的運行方式，經過詳細的規劃和可行性研究，用汽動給水泵直接參與機組啟停工作的全過程，較好的保證了機組啟停的安全經濟型，值得同類型機組借鑒。

3 降低原水耗量及除鹽水耗量

我省屬于水源嚴重缺乏地區，減少火電廠的耗水量，是目前最為緊迫的任務，也是企業盡社會責任的主要途徑。火力發電廠如何降低原水耗量和除鹽水耗量,筆者認為有以下方法可以借鑒。

3.1 加大設備改造力度。

早期投產的機組，都存在輔助設備冷卻器傳熱效率偏低的問題，隨著一些先進材料的應用，相同的冷卻面積，冷卻效率會提高較多，所以要對冷卻器進行新材料、新工藝的應用，減小冷卻水量；另外，冷卻塔填料的型式、材料的不斷更新，進行必要的投資更換，也會提高循環水的冷卻效果，對提高機組真空和減小循環水蒸發量均有一定的益處。

3.2 加強檢修運行精細化管理

3.2.1 突出季節性特點，強化節水措施。發電廠的原水耗量與季節性關系較大，夏季轉機及冷卻器耗水量較大，要制定可行的措施，尤其是不能隨心所欲的開大冷卻水閥門開度，要根據環境溫度隨時調整。另外,春季機組的檢修工作,要將防暑降溫工作納入重要范圍,對冷卻水系統要重點清理疏通；冬季對冷卻水量的節流要及時到位，尤其是北方寒冷地區，冬季停機后的防凍工作需要開啟停運轉機的冷卻水，就要求管理人員隨時監督冷卻水投入量的大小，在保證安全的前提下，根據環境溫度及時調整，盡量減小冷卻水量。如果停機時間較長，可以將冷卻水管道系統放空備用。

火電廠的廠用蒸汽系統的耗量，同樣要納入節能工作的重要環節，如內部取暖熱網站的運行溫度，應根據外界晝夜的環境溫度，調整供暖溫度。如果為了圖方便，將溫度一直保持在較高溫度，加之加熱器及管網系統的泄露，可能造成電廠額外補充的除鹽水量增加。

3.2.2 從細處著手節約每一點水。為了加強節能工作,各電廠均不同程度的將各類正壓擴容器的排水進行了回收,用做其它用水,不直接排入地溝。一臺200MW機組滿負荷運行,每天可節約600T左右耗水；對單元機組停運后的冷卻塔池存水直接打入臨機塔池，一次可節約原水8000T左右，相當于夏季一臺機20小時的冷卻塔蒸發量；將凝汽器灌水找漏后的水不再排入地溝，可以回收于熱網補充水或其它用水，按照現在200MW機組的檢修頻次，一年一臺機可節約用水約1500T。

3.2.3 加強機組啟停除鹽水耗管理。我們知道，機組的啟停在汽機側需要開啟大量的疏水，補充的除鹽水量較大。所以在以下方面加強機組的啟停操作管理，會節約啟停水耗：一是啟停時加強疏水系統操作管理，在汽缸溫度達到規程規定的溫度時，關閉（開機）或開啟（停機）疏水，減少排量；二是提高啟動操作水平，機爐電專業的操作要協調一致，防止任一專業的操作滯后，而影響機組升溫升壓速度，導致大量疏水外排，得不到及時關閉。

3.2.4 加強泄漏治理。發電企業一直堅持實施的無泄漏工作，經過多年的不斷努力，整體泄漏率逐步下降，不論在文明生產還是節能降耗方面，都起到了積極地促進作用。泄露治理工作應突出兩個方面：一是外漏消除；二是內漏消除。實際上外漏屬于明顯的漏點，容易發現。而內漏只有經過認真的排查、參數分析，才能徹底治理。治理內漏，主要在節約廠用電，避免冷卻水泵做得無用功，同時汽機側疏水門內漏幾個環節上下功夫。

作為火力發電廠，需要整體挖掘節能潛力，正確認識節能和投資的關系，正確樹立節能是為人類做貢獻的理念。日常工作中不放過任何一個小的環節，緊抓細扣，從每一度電、每一點水上下功夫，不斷養成全員的節能習慣，日積月累，節能效果會逐步顯現，社會效益將不斷增強。