提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)管理手段研究

摘要：凝汽式汽輪機(jī)是現(xiàn)代火電站和核電站中廣泛采用的典型汽輪機(jī)，凝汽設(shè)備工作的好壞直接影響到整個(gè)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行可靠性。因此，基于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的分析，研究和實(shí)施技術(shù)管理手段，一方面改善凝汽器的清洗工藝，使其換熱能力得到增強(qiáng);另一方面從影響機(jī)組真空方面入手，實(shí)施真空嚴(yán)密性試驗(yàn)，找到并消除影響效能的末端因素;最后從增加涼水塔換熱能力、降低循環(huán)水進(jìn)口溫度兩方面來(lái)保證機(jī)組凝汽器的換熱，最終使得機(jī)組真空得到了空前的提高和穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì)性;真空;節(jié)能

0 ? ?引言

近年來(lái)全球氣候異常，低碳經(jīng)濟(jì)占據(jù)了主導(dǎo)地位，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為當(dāng)前的全球性共識(shí)，是人類社會(huì)繼農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后的又一次重大進(jìn)步。我國(guó)CO2排放量以電力產(chǎn)業(yè)最大，熱力電站大約消耗我國(guó)年原煤產(chǎn)量的50%以上。在電力行業(yè)中，火電改造一直是非常棘手的問(wèn)題。作為一個(gè)火力發(fā)電企業(yè)，提高資源的利用率，降低發(fā)電成本，保證企業(yè)能夠生存下來(lái)，已經(jīng)到了刻不容緩的地步。因此，企業(yè)也加強(qiáng)了技術(shù)改造來(lái)降低能耗，提高經(jīng)濟(jì)性。以此為契機(jī)，我廠不斷進(jìn)行探索和試驗(yàn)，以提高機(jī)組真空，降低發(fā)電汽耗為主線，來(lái)降低燃煤的消耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

1 ? ?改善清洗工藝，增強(qiáng)凝汽器換熱能力

第二熱電廠1#～3#凝汽器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，真空度下降，銅管內(nèi)水垢和泥垢比較多，銅管?chē)?yán)重結(jié)垢已直接導(dǎo)致凝汽器傳熱性能惡化，影響到凝汽器的工作效率以及機(jī)組的安全運(yùn)行，降低了機(jī)組正常發(fā)電負(fù)荷及經(jīng)濟(jì)效益，使熱電廠的生產(chǎn)工作遇到了困難。冷凝器采用黃銅管，材質(zhì)一般是HSn70-1黃銅，系銅鋅錫合金，稱錫黃銅，又稱海軍黃銅，具有卓越的耐蝕性能及較高的強(qiáng)度。每臺(tái)凝汽器管程水容積約2.5 m3，加上二頭水室部分、進(jìn)出管路和清洗槽，循環(huán)清洗水量約為2.5 m3，如按結(jié)垢1 mm計(jì)算，垢量約0.56 m3，硬垢比重2.45，垢重1 372 kg。

改變?cè)塞}酸清洗的工藝，采用化學(xué)或物理方式對(duì)設(shè)備表面的污垢進(jìn)行清理、去除。化學(xué)清洗采用凝汽器和清洗泵、循環(huán)槽建立臨時(shí)循環(huán)的方式進(jìn)行，藥劑投加于循環(huán)清洗槽中，主洗劑采用適用于碳鋼、黃銅材質(zhì)的低腐蝕性水垢清洗劑，緩蝕劑采用國(guó)內(nèi)最優(yōu)秀的多用酸洗緩蝕劑。清洗時(shí)的設(shè)備防腐蝕保護(hù)措施，作為清洗工作的重中之重，采用多重金屬緩蝕技術(shù)，清洗時(shí)基本無(wú)腐蝕，對(duì)設(shè)備安全可靠，除垢徹底。

根據(jù)清洗的需要建立臨時(shí)清洗系統(tǒng)，如圖1所示（氣溫20 ℃以下需蒸汽加熱），清洗采取浸泡和循環(huán)交替的方式進(jìn)行，清洗時(shí)間一般可以達(dá)到12 h。

2 ? ?從真空系統(tǒng)嚴(yán)密性入手，找出真正的末端因素

考慮到真空系統(tǒng)嚴(yán)密性對(duì)實(shí)際的影響，對(duì)凝汽器的真空系統(tǒng)嚴(yán)密性進(jìn)行了試驗(yàn)，采取將主抽解列的試驗(yàn)方法，試驗(yàn)共進(jìn)行8 min，按照試驗(yàn)要求取后5 min的平均值進(jìn)行計(jì)算，與試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)0.4 kPa/min（換算為0.000 4 MPa/min）比較，以此證實(shí)三臺(tái)機(jī)組凝汽器的真空是否符合要求。以1#機(jī)組情況為例，試驗(yàn)過(guò)程情況如表1所示。

試驗(yàn)共進(jìn)行了8 min，試驗(yàn)結(jié)果為：1#機(jī)真空嚴(yán)密性試驗(yàn)后5 min的真空下降速度的平均值為0.000 6 MPa/min，與真空嚴(yán)密性試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)0.000 4 MPa/min比較，真空下降速度大于標(biāo)準(zhǔn)0.000 2 MPa/min（從圖2的下降圖可以明顯看出），從試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果確定我廠1#機(jī)真空系統(tǒng)嚴(yán)密性不符合要求;同樣的辦法確定了我廠2#機(jī)真空系統(tǒng)嚴(yán)密性也不符合要求，3#機(jī)真空嚴(yán)密性試驗(yàn)達(dá)到合格要求。但是鑒于3#機(jī)主抽有往里吸氣的問(wèn)題，所以認(rèn)為3#機(jī)真空系統(tǒng)嚴(yán)密性應(yīng)高于合格水平。3 ? ?不斷探索和研究，使機(jī)組經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)

“探索無(wú)極限，只怕有心人。”面對(duì)這樣的成果我們并沒(méi)有滿足，又從降低循環(huán)水進(jìn)口溫度上著手來(lái)改善機(jī)組的真空。我廠現(xiàn)有涼水塔填料為兩層結(jié)構(gòu)，高度為1.0 m，與設(shè)計(jì)相比較（設(shè)計(jì)為三層，高度為1.2 m），首先填料的高度降低了200 mm，這樣循環(huán)水實(shí)際的冷卻面積就比設(shè)計(jì)減少1/6，冷卻面積減少，循環(huán)水在填料中的換熱效果變差，水溫自然升高。同時(shí)以前使用的是折波式填料，現(xiàn)在使用的是點(diǎn)波式填料，兩種填料相比，折波式填料的汽阻明顯大于點(diǎn)波式，汽阻減小也會(huì)影響到水與空氣之間的換熱時(shí)間，這是循環(huán)水溫度升高的又一原因。如果我們?cè)诂F(xiàn)有1 m高的填料上加裝一層400 mm高的填料層，首先可以解決冷卻面積不夠的問(wèn)題，初步計(jì)算加裝后冷卻面積可以比設(shè)計(jì)增加1/3，同時(shí)先前說(shuō)到的汽阻問(wèn)題也可以控制在規(guī)定范圍內(nèi)，分析認(rèn)為增加一層填料雖然高度超過(guò)設(shè)計(jì)值，但由于填料形式的更換，完全可以符合原設(shè)計(jì)要求。

4 ? ?結(jié)語(yǔ)

節(jié)能減排是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重大舉措，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇，是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式的必由之路。節(jié)能減排不只是口號(hào)，貴在大家一起行動(dòng)，從身邊做起，從我做起，要杜絕那種“平時(shí)不燒香，臨時(shí)抱佛腳”的行為。節(jié)能減排“疏導(dǎo)”優(yōu)于“封堵”，要節(jié)能更要發(fā)展，因此擺在我們面前的任務(wù)還是很艱巨的，需要我們世世代代不懈努力。

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[2] 鄭體寬.熱力發(fā)電廠[M].2版.北京：中國(guó)電力出版社，2017.

收稿日期：2020-07-15

作者簡(jiǎn)介：徐偉（1981—），男，河南商丘人，熱動(dòng)工程師，研究方向：汽輪機(jī)運(yùn)行管理。