135CFB汽輪機組系統優化及節能降耗

摘要：文章通過對中煤大屯公司發電廠#6、#7機組汽輪機組的系統優化及節能降耗工作總結和對#6、#7機組節能工作現狀的分析，提出目前的主要問題和技術要點，找出解決的辦法和提出節能工作今后的努力方向，以便在今后的節能工作中立項更合理，并達到投入少、見效快、收益大的效果。

關鍵詞：汽輪機組；系統優化；節能降耗；發電廠；熱力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK411 文章編號：1009-2374（2015）03-0096-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0239

中煤大屯公司發電廠#6、#7汽輪機組為上海汽輪機有限公司利用日本三菱公司的技術進行開發研究的D151型機組，型號N135-13.24/535/535，為超高壓、中間再熱、雙排汽單軸布置的反動式凝汽機組。與東方鍋爐廠生產的DG440/13.7-Ⅱ2型循環流化床鍋爐及山東濟南發電設備廠生產的WX21Z-073LLT型空冷汽輪發電機配套組成單元制汽輪發電機組，并配有30%B-MCR的高低兩級串聯旁路。汽輪機冷卻方式為單元制自然通風冷卻、二次循環，淡水冷卻器。

1 熱力系統能耗損失分析

1.1 疏水系統閥門內漏造成能耗損失

我廠#6、#7機組于2003投產，距今已有11年，熱力系統閥門特別是主蒸汽、再熱蒸汽高壓段等疏水閥門不嚴密，普遍存在內漏的情況。由于疏水通過擴容器后流向凝汽器，凝汽器內真空很高，單位面積的流量很大，造成主蒸汽、再熱汽大量熱能流失，同時影響凝汽器真空，嚴重影響汽輪機的熱經濟性。

1.2 高、低壓加熱器鋼管漏造成能耗損失

近年來我廠#6、#7高、低加頻繁出現鋼管泄漏情況，每次大小修都進行堵漏，較為嚴重的#7機組#2低加堵漏鋼管數達1/3。高、低加鋼管泄漏的頻繁泄漏，一方面造成凝結水泵和給泵用電量的增加，另一方面如果泄漏嚴重時，高、低加不得不退出運行，135MW機組高加退出運行，發電煤耗將會增加3%。

1.3 凝汽器真空低造成能耗損失

1.3.1 我廠凝汽器進水二次濾網臟污引起的低真空問題。我廠凝汽器進水二次濾網安裝在凝汽器下部，為循環水系統最低標高處。我廠#6、#7機循環水為母管制，由于凝汽器進水門為一般蝶閥，加上使用時間較長、結構等原因，造成二次濾網隔離不掉，無法清洗濾網，二次濾網堵塞嚴重，造成循環水壓力低，嚴重影響機組真空。

1.3.2 冷卻塔填料結垢引起的低真空問題。我廠冷卻塔補水為淡水湖水，經澄清處理后補入冷水塔水池。由于澄清池運行不正常，造成補充水質較差，日積月累，冷卻塔填料結垢嚴重，影響循環水冷卻，冷卻塔出水溫度比剛投產時升高5℃～8℃，嚴重影響機組真空。

1.3.3 凝汽器銅管臟污、結垢引起的低真空問題。我廠凝汽器補水大部分水量是來至小河水和微山湖的湖水，水中存在著大量的微生物和生活垃圾等。微生物和生活垃圾大量進入凝汽器的銅管中后，加上水帶來的無機鹽（泥沙等）會在銅管中結垢，有時冷水塔補水加入附近煤礦產生的中水，#6、#7機凝汽器銅管經常發生臟污和結垢現象，一方面將降低銅管的換熱系數，另一方面會使系統水阻增大，將減少循環水流量，從而大大降低凝結器的換熱效果，夏季時凝汽器端差高達16℃，造成凝汽器銅管換熱不好，凝汽器真空下降。

2 改進措施

2.1 采取有效措施防止疏水閥門內漏

如何有效地防止疏水系統閥門內漏造成的能耗損失，為此專門為運行各班組配備了紅外線測溫儀。特別是在汽輪機剛開機后，對疏水系統閥門進行測溫檢查，對照閥前閥后溫度，確定閥門是否關閉嚴密。對內漏嚴重的閥門及時發現，及時填寫缺陷單，利用每次小修和臨時停更換泄漏嚴重的閥門。由于采取以上有力措施，短期內就產生了成效，機組熱耗逐漸降低，同負荷下煤耗

下降。

2.2 采取有效的運行和檢修措施，杜絕高低加泄漏

問題

我廠#6、#7機#1、#2高加水位計為壓差式水位計，機組啟動時水位很難建立，高加保護頻繁動作，對管束破壞較大，且高加很難投入，為此汽機運行經多次試驗，確定了合理的投用步驟，采取壓差式水位計先隔離，投用時密切監視就地水位計的方法使高加正常投用后在投用壓差式水位計，同時在正常運行時加強水位的調整，保持一定的水位，使高加處于最佳工況下運行。

同時針對高、低加檢修工藝進行改進，原來檢漏時高、低加汽側充壓縮空氣，后改為汽側充入1MPa的凝結水，使泄漏較小的管束也能充分暴露出來。對泄漏的管束進行打磨，采取堆焊辦法，堆焊長度不低于4mm。

2.3 進行設備改造，提高凝汽器真空

對凝汽器進出水門進行了更換，更換為硬質蝶閥，確保了凝汽器的隔離。對二次濾網進行了改造，采用了北京中電綠波公司的新科技產品，實現了二次濾網的在線清洗。對冷水塔填料進行了更換，確保了循環水散熱均勻，循環水溫下降了7℃～8℃。每次大小修，凝汽器開門檢查，發現臟污、結垢時對凝汽器銅管進行高壓水射流。通過設備改造和系統加強維護，凝汽器真空提高了0.005～0.01MPa。

2.4 常規的設備維護和改變明顯不合理的操作方式

2.4.1 消除熱力系統內外泄漏。

2.4.2 大修中對汽輪機通流部分進行合理維護。

2.4.3 定時做真空嚴密性檢查，消除影響汽輪機真空的因素。汽輪機真空系統漏入過量空氣，將造成銅管表面形成一層氣膜，降低凝汽器銅管換熱系數，從而影響凝汽器真空。

每次大小修對凝汽器真空系統進行灌水查漏，發現漏點及時消缺，如#6、#7機組疏水箱汽側平衡管法蘭多次泄漏，#6機組六抽進汽管法蘭泄漏。針對軸封和抽真空系統進行調整分析。軸封系統特別是高中壓軸封系統的泄漏影響凝汽器真空，意味著軸封端部泄汽吸入部分空氣，而該部分空氣經軸封冷卻器疏水進入凝汽器，說明軸封冷卻器疏水水封筒水封效果不好。#6機組自試運時起，水封筒注水就采取機組啟動前一次注水完畢后關閉注水門和水封筒至凝汽器疏水手動門全開的運行方式，經過長期的運行來看，不能滿足水封筒正常水封的需要，易受運行工況變動而造成水封破壞。為此我們進行了如下調整：將軸封冷卻器水封筒后至凝汽器手動門適當關閉，以保證軸封冷卻器能建立起正常水位。將水封筒注水門保持常開且開度保持較大位置。

2.4.4 主蒸汽、過熱蒸汽參數壓上限運行，確保達到設計值。

2.4.5 根據運行工況合理啟停輔機，對有變頻輸出的設備盡量使用變頻工況。

2.4.6 加強膠球清洗裝置的運行管理和維護。

加強膠球清洗裝置的缺陷管理，發現缺陷及時聯系檢修人員消缺，保證設備的正常運行。規范運行操作，通過技術人員跟班指導和指定固定操作人員，使短期內操作規范，使膠球清洗裝置收球率得到保證。建立膠球清洗裝置運行專門技術臺賬，由運行人員進行操作記錄，以便及時進行收球率統計，發現問題時及時進行分析查找原因，保證膠球裝置運行正常。經過采取以上措施，取得了良好效果，膠球系統在雙循環水泵運行工況下收球率基本保持在95%左右。

3 能效評價

總體而言，#6、#7機組性能經過專項的優化和節能分析，機組效益有了顯著的提高。但是對比同類機組，節能工作很大潛力可挖。機組在運行中會性能會緩慢地衰退，節能工作也會不斷出現新的問題任重而道遠，只有采取科學的態度，堅持不懈細致地工作，不斷解決新問題，才能使汽輪機組運行效率維持在比較高的水平上。

參考文獻

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作者簡介：朱廣沛（1963-），男，江蘇沛縣人，中煤大屯公司發電廠運行分場主任，工程師，研究方向：汽輪機節能降耗、汽輪機運行調整及系統優化。

（責任編輯：陳 倩）