100MW汽輪機綠色發(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)役機組進行節(jié)能、環(huán)保、供熱和增容等方面的升級改造工作。本文重點介紹小機組的汽輪機在節(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 節(jié)能 綠色發(fā)電

1. 引言

十八大報告首次把生態(tài)文明建設(shè)提升至與經(jīng)濟建設(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，火電機組的生存和發(fā)展形勢非常嚴峻，一方面是來自上游煤炭行業(yè)煤價的不穩(wěn)定、煤價機制的不健全，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組汽輪機節(jié)能升級改造方面做簡要的分析，并對升級改造方案進行一些梳理，提出幾項技術(shù)升級改造的具體措施和實施辦法。

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)能低碳行動實施方案的通知》要求，同時國家發(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)進行了審核和確認，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），對重點地區(qū)和非重點地區(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)了明確的要求和計劃，因此，火力發(fā)電受到社會的普遍關(guān)注，火電機組的節(jié)能減排壓力巨大。

3.火力發(fā)電機組的煤耗現(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)電集團近幾年大范圍開展能耗診斷、機組升級改造等工作，整體煤耗下降較快，同時也可以發(fā)現(xiàn)很多機組距離對標(biāo)競賽桿值還是有一定差距的，普遍熱耗值高于設(shè)計值，閉式循環(huán)冷卻水水耗大，補水量偏大，說明在機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.小機組汽輪機升級改造方向和原則

為了推進高品質(zhì)發(fā)電，實現(xiàn)機組的高效、清潔、環(huán)保的總體目標(biāo)，汽輪機應(yīng)重點做好如下四方面的重點工作：

4.1 抓好增容增效

老舊機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)使改造后的汽輪機效率有明顯提高，使機組熱耗和煤耗達到或接近同類機組的先進水平，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)進行改造的同時，盡可能保留現(xiàn)有部套；現(xiàn)有機組的熱力設(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，顯著提高機組進汽效率。機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AIBT通流技術(shù)設(shè)計，高壓通流增加1級，中壓通流增加1級，兩個低壓通流均為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凝汽器外殼不變，將原管束整個拆除，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)計制造凝汽器前、后水室，共8個，并在凝汽器返回水室側(cè)增加兩個殼體間的循環(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用，無疑是降低廠用電率、實現(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荷變化大的高壓輔機進行變頻器拖動的技術(shù)改造。

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

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

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

4.2節(jié)水治理并重

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

4.3進行噪聲治理

對主要輔機噪聲超標(biāo)進行設(shè)備降噪綜合治理，降低噪聲水平。汽機側(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)域噪聲進行治理。

電力行業(yè)一般選擇如下兩種方案進行降噪處理：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，形成一個完整的隔聲包覆體管道進行包覆，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，除小機外的其它地點不建議采用。

5.結(jié)論

小機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，進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時在線監(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

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[3]李代智.周克毅.徐嘯虎.韋紅旗600MW火電機組抽汽供熱的熱經(jīng)濟性分析[期刊論文]-汽輪機技術(shù) 2008（4）

作者簡介（五號，黑體）：

劉超，男，（1969.3-），遼寧本溪，大學(xué)本科，中小汽輪機設(shè)計制造、舊機組改造，工程師，錦州汽輪機有限公司