100MW汽輪機(jī)綠色發(fā)電探討

【摘 要】：高品質(zhì)發(fā)電、綠色發(fā)電是建設(shè)生態(tài)文明的必然要求，十八大報(bào)告對此也有明確闡述。對于火力發(fā)電企業(yè)來說，必須加大對水、氣、灰、聲、渣的綜合治理，對現(xiàn)役機(jī)組進(jìn)行節(jié)能、環(huán)保、供熱和增容等方面的升級改造工作。本文重點(diǎn)介紹小機(jī)組的汽輪機(jī)在節(jié)能升級、綠色發(fā)電方面可以做哪些工作，以期引起大家的重視，全面做到高品質(zhì)發(fā)電。

【關(guān)鍵詞】：100MW 汽輪機(jī) 節(jié)能 綠色發(fā)電

1. 引言

十八大報(bào)告首次把生態(tài)文明建設(shè)提升至與經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)并列的高度。從目前的全國的形勢看，火電機(jī)組的生存和發(fā)展形勢非常嚴(yán)峻，一方面是來自上游煤炭行業(yè)煤價(jià)的不穩(wěn)定、煤價(jià)機(jī)制的不健全，另一方面是來自全社會的節(jié)能、環(huán)保壓力，尤其是小火電機(jī)組，煤耗高、排放績效差，如何提升小火電的整體競爭力是必須要面臨的問題。

本文主要是針對小機(jī)組汽輪機(jī)節(jié)能升級改造方面做簡要的分析，并對升級改造方案進(jìn)行一些梳理，提出幾項(xiàng)技術(shù)升級改造的具體措施和實(shí)施辦法。

2.國家對節(jié)能環(huán)保的具體要求

國家發(fā)改委2011年頒布了《關(guān)于印發(fā)萬家企業(yè)節(jié)能低碳行動實(shí)施方案的通知》要求，同時(shí)國家發(fā)展改革委組織對“萬家企業(yè)節(jié)能低碳行動”企業(yè)名單及節(jié)能量目標(biāo)進(jìn)行了審核和確認(rèn)，明確了節(jié)能量目標(biāo)。環(huán)保部2011修訂并頒布了新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011），對重點(diǎn)地區(qū)和非重點(diǎn)地區(qū)的污染物排放做出了新的要求。各省和地區(qū)對于排放總量和單位電量排放績效都下發(fā)了明確的要求和計(jì)劃，因此，火力發(fā)電受到社會的普遍關(guān)注，火電機(jī)組的節(jié)能減排壓力巨大。

3.火力發(fā)電機(jī)組的煤耗現(xiàn)狀

從中電聯(lián)公布的數(shù)據(jù)可以看出，國內(nèi)五大發(fā)電集團(tuán)近幾年大范圍開展能耗診斷、機(jī)組升級改造等工作，整體煤耗下降較快，同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)很多機(jī)組距離對標(biāo)競賽桿值還是有一定差距的，普遍熱耗值高于設(shè)計(jì)值，閉式循環(huán)冷卻水水耗大，補(bǔ)水量偏大，說明在機(jī)組技能降耗等方面還有很多工作要做，中電聯(lián)公布數(shù)據(jù)如下（表1）：

4.小機(jī)組汽輪機(jī)升級改造方向和原則

為了推進(jìn)高品質(zhì)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的高效、清潔、環(huán)保的總體目標(biāo)，汽輪機(jī)應(yīng)重點(diǎn)做好如下四方面的重點(diǎn)工作：

4.1 抓好增容增效

老舊機(jī)組主要存在的問題是葉型陳舊，損失大、效率低，熱力循環(huán)冷端效率低。應(yīng)使改造后的汽輪機(jī)效率有明顯提高，使機(jī)組熱耗和煤耗達(dá)到或接近同類機(jī)組的先進(jìn)水平，在保證改造效果的前提下，盡可能降低資金投入，在應(yīng)用新技術(shù)進(jìn)行改造的同時(shí)，盡可能保留現(xiàn)有部套；現(xiàn)有機(jī)組的熱力設(shè)備系統(tǒng)及接口參數(shù)盡可能不變；現(xiàn)有機(jī)組的控制系統(tǒng)不變。通流改造的方案為采用AIBT整體通流設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，優(yōu)化高壓噴嘴及調(diào)節(jié)級動葉型線，顯著提高機(jī)組進(jìn)汽效率。機(jī)組改造后的總體通流方案為：高、中、低壓通流葉片采用擁有大量成功業(yè)績的先進(jìn)AIBT通流技術(shù)設(shè)計(jì)，高壓通流增加1級，中壓通流增加1級，兩個(gè)低壓通流均為2×7級。

冷端改造有兩種，方案A：增加凝汽器面積，保留單背壓；方案B：增加凝汽器面積，并改造為雙背壓。

方案A：增加凝汽器面積，保留單背壓。改造的方法為：冷卻管束管徑增大，保持冷卻管有效長度及整個(gè)凝汽器外殼不變，將原管束整個(gè)拆除，對凝汽器內(nèi)部管板、隔板、冷卻管及抽空氣管道等部件進(jìn)行改造。

方案B：增加凝汽器面積，并改造為雙背壓。增加凝汽器面積方法同方案一，雙背壓/單流程的改造方案為：

（1）凝汽器喉部。原有凝汽器喉部外殼保持不變；將凝汽器喉部之間的連通管道封死。

（2）凝汽器殼體。原凝汽器外殼不變，殼體對外接口和人孔位置不變，改變不凝結(jié)性氣體抽出管的位置。

（3）凝汽器水室。將原凝汽器前、后水室及附件等拆除，重新設(shè)計(jì)制造凝汽器前、后水室，共8個(gè)，并在凝汽器返回水室側(cè)增加兩個(gè)殼體間的循環(huán)水管道。

3.2開展系統(tǒng)節(jié)能節(jié)電

高壓變頻器在電廠中的運(yùn)用，無疑是降低廠用電率、實(shí)現(xiàn)節(jié)能的最好的硬件手段之一。目前，越來越多的電廠對一些負(fù)荷變化大的高壓輔機(jī)進(jìn)行變頻器拖動的技術(shù)改造。

方案一：一拖一運(yùn)行方案（每臺凝結(jié)水泵配一臺變頻器，每臺機(jī)組共需兩臺高壓變頻器）。

方案二：一拖二自動切換運(yùn)行方案（通過斷路器自動開關(guān)切換，實(shí)現(xiàn)一臺變頻器驅(qū)動兩臺凝結(jié)水泵，每臺機(jī)組僅需一臺高壓變頻器）。

方案三：一臺工頻一臺變頻無切換運(yùn)行方案（一臺凝結(jié)水泵配高壓變頻器，另一臺無高壓變頻器，每臺機(jī)組僅需一臺高壓變頻器）。

方案四：一拖二手動切換運(yùn)行方案（通過接隔離開關(guān)手動切換，實(shí)現(xiàn)一臺變頻器驅(qū)動兩臺凝結(jié)水泵，每臺機(jī)組僅需一臺高壓變頻器）。

4.2節(jié)水治理并重

在水平衡試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行水系統(tǒng)綜合改造，實(shí)現(xiàn)水資源梯級利用、循環(huán)利用，不斷降低發(fā)電水耗。對機(jī)組運(yùn)行中的廢水進(jìn)行回收再利用，比如凝泵坑廢水等；機(jī)組運(yùn)行中加大跑冒滴漏的巡查治理力度，加大獎懲機(jī)制等；除氧器連續(xù)排空進(jìn)行回收利用，此項(xiàng)目改造已在多廠實(shí)施。真正做到廢水不外排，廠房不冒白色蒸汽。

4.3進(jìn)行噪聲治理

對主要輔機(jī)噪聲超標(biāo)進(jìn)行設(shè)備降噪綜合治理，降低噪聲水平。汽機(jī)側(cè)閥門及管道的節(jié)流噪聲較大，如凝結(jié)水再循環(huán)區(qū)域，比如某廠最大的為除氧器區(qū)域達(dá)到了98 dB（A），不滿足環(huán)保監(jiān)測要求，并且對現(xiàn)場工作人員身體健康造成一定的影響，因此需要對超標(biāo)區(qū)域噪聲進(jìn)行治理。

電力行業(yè)一般選擇如下兩種方案進(jìn)行降噪處理：方案一：隔聲材料包覆降噪法，具體方案為采用δ=1mm左右的波紋鋁板+阻尼層+吸聲材料組成吸聲隔聲構(gòu)件，形成一個(gè)完整的隔聲包覆體管道進(jìn)行包覆，閥門加裝隔音效果良好的可拆卸閥門保溫套。該方案簡單易實(shí)施，占用空間小，且包覆層有保溫效果，一舉兩得。方案二：加裝隔音小間，除小機(jī)外的其它地點(diǎn)不建議采用。

5.結(jié)論

小機(jī)組通過一系列的升級改造措施，可以大大降低煤耗、減少廢棄物的排放，增加企業(yè)的效益，同時(shí)，進(jìn)行綠色升級改造還能改善員工的工作環(huán)境，起到愉悅身心的作用，真正做到以人為本，因此，小機(jī)組的綠色發(fā)電勢在必行。

6.結(jié)論

通過上面的分析可以知道，利用pnn概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對變壓器潛在的變化趨勢或者故障診斷是可行的，關(guān)鍵在于可靠、典型故障數(shù)據(jù)的收集以及變壓器實(shí)時(shí)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以提高網(wǎng)絡(luò)判定的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介（五號，黑體）：

劉超，男，（1969.3-），遼寧本溪，大學(xué)本科，中小汽輪機(jī)設(shè)計(jì)制造、舊機(jī)組改造，工程師，錦州汽輪機(jī)有限公司