600MW汽輪機的主要問題及節能措施

宋天翔

（四川白馬循環流化床示范電站有限責任公司，四川內江 641000）

1 汽輪機系統存在問題及改進措施

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常超過設計的溫度值，導致工作效率降低；機體在設計的時候存在較大的間隙，間隙之間的密封效果不好，導致從空隙漏出的汽量增加，調節級效率下降。

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

1.2 疏水系統

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

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

1.3 軸封系統

（1）存在問題。在軸封進行設計的時候存在一定的缺陷，例如沒有設計調節隔離門、缺少溫度的測點、沒有相應的疏水點，如果軸封在高壓的環境下就會出現大量的漏汽，軸封失去調節的作用。

（2）改進措施。在設計上增加軸封的供汽調節隔離門，保障設備的運行安全。

1.4 氣動給水泵組

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

（2）改進措施。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，閥門的開關由遙控器進行控制，保障低轉速回水的通暢，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 循環水系統

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

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

（3）循環水泵的優化。將循環水泵在不同負荷下進行凝汽器的背壓試驗，主要進行機組的微增出力試驗和循環水泵運行優化配置試驗，進行功耗的比較，找到最佳的凝汽器背壓。對循環水泵的運行方式和運行數量進行適當的調整，記錄下循環水泵的流量和功耗，配置最為優化的循環水泵運行模式，減少電能的消耗。

2 汽輪機機組節能改造措施

2.1 優化循環水泵運行方式

我國目前新建的大型變電站已經開始使用同等級的多臺汽輪機組的設計模式，但是在循環水的系統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濟效益，一般為600 MW的汽輪機組進行兩臺循環水泵的配置，一般都是2 臺水泵同時使用，除了在冬季使用一臺外，循環水泵是整個機組中消耗能源比較大的系統，節能和經濟效益很大程度上取決于循環水泵的工作效率，所以為了降低循環水泵的能源消耗，提高經濟效益，在循環水每個單元之間都建立管道進行連通，采用該種方法主要優點有：每個單元都可使實現獨立的運行，還能實現每個單元之間的協作運行，根據負荷的不同和水溫的不同，利用冷凝試驗和凝汽器理論進行計算，選擇最佳的循環水用量，在滿足實際需要的情況下對水泵的運行方式循環水用量進行調整，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行電廠汽輪機組的再熱和主蒸汽溫度。一般機組的經濟效益在減溫水經過省煤器出口的時候并沒有明顯的變化，機組的經濟性能降低主要是因為減溫水沒有經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荷降低造成經濟效益相對減少，嚴重影響了熱損耗，所以噴水減溫一定不要在低負荷的時候使用。實時調整汽輪機鍋爐溫度，盡量不要用到減溫水，這樣才能節約能源的消耗。

2.3 檢修系統內漏

系統的內漏相比較外漏而言是很不容易被察覺的，在疏水系統中經常發生內漏的情況出現，在疏水系統中存在很多的氣動調節閥門，閥門兩邊的壓力往往存在一定的差異，導致閥門閉合的不是十分的嚴密，隨著閥門開關的次數增多，就不可避免的發生內漏的現象。因此一般利用汽輪機在進行維修的時候，進行輸水系統調節閥門的檢查和更換工作，保障閥門的閉合性完好，進而避免發生內漏的情況，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，慢慢的變為順序閥的控制方式。順序閥的使用對機組的經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 汽輪機進行單閥控制和順序閥控制對機組能源消耗的影響進行分析和研究，單閥的控制一般應用在低參數和冷啟動下的變負荷運行過程中，能夠使機組短時間內進行熱膨脹，達到應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用在負荷參數不變的情況下，達到對損耗的減少、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機，提前做好相應的防塵、防風和防凍的工作。

3 600 MW 汽輪機的發展與展望

最近幾年我國汽輪機的發展已經從之前的300 MW 逐漸向著600 MW 甚至更高的目標開展，早在20 世紀70年代，我國就已經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，當時我國的汽輪機機組制造水平與國外的先進國家相比較還存在一定差距。改革開放后，從美國引進更加先進的600 MW 汽輪機機組制造技術，通過與我國實際情況的相結合，研究適應我國國情的汽輪機機組，終于經過不斷的研究和分析，在80年代制造出了我國自主開發的600 MW 汽輪機機組，并投入運行使用，經過一段時間的運行我國自主研發的汽輪機很好的滿足了生產的需要，為我國以后的汽輪機研發工作打下了基礎，標志著我國汽輪機機組制造領域又進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還能使用超臨界蒸汽參數，一般我國300 MW 汽輪機機組使用亞臨界參數，1000 MW 汽輪機機組采用超臨界參數，600 MW 汽輪機參數的選用對經濟效益的提高、電站投資建設的成本和汽輪機機組的運行穩定性都用一定的影響，還要在長期的使用中進行摸索和判斷，選擇合適的參數，提高機組的工作效率。在不斷引進國外先進技術的同時還要對先進技術進行吸收和消化，轉變為適應我國實際情況的技術，實現引進機組國產化。將動力學和關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行改進和優化，對關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的工藝和流程，在技術方面取得突破。目前我國自主生產的600 MW 汽輪機機組已經很好的滿足了國內市場的需要，降低了制造成本，還進一步開發了海外市場，將我國制造的先進汽輪機機組發展到外國去，得到了國外專家的一直好評，為我國的經濟發展做出巨大的貢獻。

4 結語

目前在我國的國民生活生產中，大型的汽輪機發揮著十分重要的作用，為我國的經濟發展提供了巨大的推動力量，因此對汽輪機的主要問題和節能措施進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的問題和解決辦法，目前在節能減排保護環境的大背景下，汽輪機作為能源消耗的大客戶，需要從基礎做起，灌輸節能減排保護環境的理念，才能在以后取得更好的發展前景。