火電廠汽輪機組經濟運行分析及調整

摘? 要：火電廠的發電設備結構復雜、精密度高，對設備運行的技術要求也相對較高。汽輪機組是火電廠能源消耗的大戶，汽輪機組每發出1Kwh的電量都需要一定的熱量即熱耗率，熱耗率也是衡量汽輪機組運行經濟性的一個重要指標。本文對汽輪機組運行能耗的影響因素予以分析，并就幾大影響因素，從實際出發提出調整汽輪機組提效增質運行的具體措施。

關鍵詞：火電廠;汽輪機組;熱耗率;節能降耗

汽輪機組系統結構復雜，其工作運行中會受到多方面的影響，包括汽缸設備、汽輪機溫度及壓力、電力負荷以及人為等因素，從而導致機組能耗過高，影響機組的運行經濟性。而解決汽輪機組能耗過高的策略主要是消除設備缺陷和加快技術改造與革新這兩個方向，其目的都是為了提高設備的能源利用效率，降低能量損耗，進而提高火電廠的社會和經濟效益。

一、影響汽輪機組經濟運行的因素分析

（一）凝汽器的真空偏低

凝汽器真空偏低是實際運行中的一個常見問題。在運行時通過機械真空表可以觀察到真空指示值的下降，以及發現汽輪機的排汽缸溫度指示數值上升時則說明凝汽器的真空狀態已經發生了變化。正常情況下，排氣壓力升高會使機組的內效率降低，造成汽耗和熱耗同時偏大，導致運行經濟性降低。此外當排氣壓力升高，凝結水溫也會升高，此時低壓加熱器的進水溫度會隨之升高，水側的升溫減少，低壓加熱器的加熱蒸汽量會減少，也就是低品質蒸汽的抽氣量減少，從而加劇了冷源損失，降低運行經濟性。一般來說，300MW的機組其真空度每下降1%，供電煤耗就會增加2.6g/Kwh。

（二）汽輪機缸效偏低

作為汽輪機的重要組成部分，汽缸承擔著隔離空氣和汽輪機的重要責任，也是保證蒸汽能夠直接做功于汽輪機上的必要設備。汽缸的選擇不當會導致無法滿足機組的實際運行，汽缸的缸效率等參數設定是影響汽輪機能耗的主要原因之一。當前我國自主生產的汽缸設備缸效率設計值要比實際運行中的缸效率偏高，這種情況導致了汽輪機在運行時的能耗也被大大提高。

（三）運行汽輪機組的系統原因

機組正常運行時，加熱器上下端若發生偏離會使加熱器的升溫發生變化，蒸汽品質就會發生變化，若高品質蒸汽排擠了低品質蒸汽，就會降低熱循環的經濟性。如果機組本身在運行中有較大的噴水量，再熱器噴水每增加1%，就會使熱耗增加0.1%～0.2%。再熱器溫度每升高5℃，熱耗會減少0.111%;再熱蒸汽溫度每降低5℃，熱耗會增加0.125%。所以可調整鍋爐再熱器的溫度使其蒸汽溫度升高來提高蒸汽的做工效率。在實際調整中采用的再熱器減溫水噴水的方式會增加再熱器的中壓蒸汽量并排擠部分高壓蒸汽做功，降低機組的熱經濟性。除此之外，如果在運行中蒸汽循環和交換問題出現在回熱系統中，也會增加汽輪機的汽損，可能造成汽輪機停用或泄露，降低機組熱效率。

二、汽輪機組提效增質運行的調整措施

（一）保證凝汽器的真空狀態

讓凝汽器達到最佳的真空效果可以提高汽輪機的作功功率，降低汽輪機的能耗。優化措施之一是降低真空泵工作水溫，確保水溫在正常運行下不超過38℃。具體可增加真空泵的換熱面積和密封循環冷卻水的流量，以此增強真空泵的換熱效果。二是保障汽輪機的密閉效果，可安排技術人員定期進行真空水平檢測試驗，具體可借助灌水方法確定真空程度。三是做好冷卻水塔的運行維護，定期觀察是否存在堵塞情況，以及是否需要處理。四是確保凝汽器中的水位的合理性，避免水位過高導致冷卻面積減少而降低凝汽器真空度。五是提高凝汽器換熱面的清潔度。換熱面上的臟污會增加機組的煤耗，如若污垢嚴重導致凝汽器端差升高，冷卻水量上升就都會導致煤耗的增加。常用的冷凝器清洗方法包括化學除垢、機械除垢、靜電水除垢和優化膠球清洗裝置除垢，具體根據機組實際情況選擇。

（二）合理進行汽封的換型改造

降低汽輪機的能耗不應忽略從汽缸運行角度著手，而應努力提升汽輪機的氣密性。因此，可考慮對汽封合理進行換型改造。當前火電廠所使用的汽封類型如表1所示：

觀察上表可知，自調整式汽封為首選類型，其自主調整間隙的特征可滿足機組運行時和停啟時的間隙需求。但在實際工作中受壓力差異影響，以及高、中、低壓汽缸影響所需汽封類型還需針對不同的機型進行現場計算和分析，如果汽缸工作壓力較小，無法滿足自調整汽封封關于汽封塊前后壓差的工作要求，就應選擇更換為蜂窩式汽封。從經濟性上考慮，可以進行汽封的結合使用，例如對高、中壓缸，在使用自調整式汽封基礎上，可在末級加裝接觸式汽封密封環，減少汽輪機末級的蒸汽泄漏，從而降低能耗。

（三）合理控制運行溫度

汽輪機運行中如果水溫較低，會影響鍋爐的煙氣溫度，進而增加煙氣熱損失，因此火電廠在運行發電過程中應加強對給水溫度的合理控制。在實際措施的開展中，一方面可加強設備維護，設備質量檢測。例如定期對熱鋼管進行檢查，對于加熱鋼管出現漏洞的要及時補修。定期進行加熱器銅管檢查，檢查是否存在漏點，以及水室隔熱本板的加工焊接處是否存在焊接縫隙等質量缺陷，從而做好相應處理保障水室隔熱板的密封狀態。另一方面要嚴格按照規程加強對機組運行的監控，定期清洗管道，減少熱管積垢，確保熱應力。為保障高加投入率，尤其要注意汽輪機停啟過程中的水溫控制。因此機組在進行滑啟、滑停時應嚴格按照規程來，在啟動和停止時，應該根據及時投退高加。

三、結語

汽輪機組在火電廠發電過程中主要起到能量轉換的作用，本文從設備操作和技術改良兩個方面闡述了汽輪機組高效運行、節能降耗的常見方法。不同的火電廠在進行運行調整時還需結合自身情況采取合理措施，合理借鑒其他同類型廠家的經驗和方法，如此才能制定最合適的節能優化措施，提高火電廠的整體運行經濟效益。

參考文獻

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[3]? 李福林.淺析汽輪機經濟運行[J].科技風，2014，08：244.

作者簡介：王飛，1990年，男，助理工程師，河北滄州市人，畢業于河北工程大學，現工作于河北衡豐發電有限責任公司發電部。