浅谈燃煤300MW机组汽轮机节能措施与技术讨论

赵荣

引言：在我國的电力构成当中，火力发电占据主要的位置。近年来随着用电量的不断增加，给火力发电行业造成较大的压力。利用最低的消耗生产出更多的电量，因此节能降耗成为电厂的一个十分重要的课题。汽轮机是火电厂的主要设备，其运行过程当中的节能降耗潜力十分巨大。因此应该对电厂汽轮机进行相应的改造，从而使其能够实现节能降耗。

电厂作为支撑我国经济发展的重要单位，近年来面临着日益增长的用电需求以及不断上涨的能源价格所造成的巨大压力，因此节能降耗成为一个重要的课题。面对当前严峻的能源形势，电厂应该积极探索一条节能降耗的道路，用最少的资源生产出更多的电能。这样不仅仅有助于提高企业经济效益，对于我国经济的稳定发展具有十分重要的意义。在电厂发电过程当中，汽轮机发挥着十分重要的作用，在汽轮机运行过程当中如果采取相应的措施，减少能源消耗，对于整个电厂的节能降耗都有十分重要的意义。这就要求发电厂在汽轮机的运行过程当中采取相应的技术措施，减少能源的消耗，同时对汽轮机进行适当的技术改造，降低能耗。

一、汽轮机节能原理介绍

汽轮机主要是由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成，与回热加热系统（包括汽轮机抽汽、给水系统、凝结水及疏水系统等）、调节保安系统、油系统以及其它辅助设备共同组成的汽轮机组件。固定部分（静子）由汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等部位组成。转动部分（动力）主要包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳，还设有汽封系统。理想循环热效率和汽轮机内效率的大小决定了汽轮机效率的大小，对于一定容量的机组，真空度、给水温度、换热器短差、漏气损失大小等因素决定了汽轮机效率的到底，因此对运行中的汽轮机进行改造，也就是通过改造以上因素，使汽轮机始终处于最佳的工况下运行，维护较高的运行效率。对汽轮机的节能改造要以以下三个原则为前提：a）切合实际情况，确保改造措施的可行性；b）对系统进行节能分析，针对系统最薄弱和影响机组性能最大的环节开展改造工作；c）改造措施技术要尽可能简单易行。

二、汽轮机效率影响因素分析

衡量汽轮机组效率高低的一个关键性指标就是汽轮机组的热耗率。对于新投产机组，导致汽轮机组热耗率高的因素有：通流部分效率低于设计值；真空度低、回热系统偏离设计值、初参数低于设计值、热力系统泄漏、加热器短差偏离设计值、节流损失；对于投产时间较长的老机组，造成汽轮机组热耗率偏高的因素主要有：长时间运行造成机组老化、机组运行负

荷低于额定负荷、通流部分效率下降、真空度低、运行方式不合理、运行参数偏离设计值、回热系统方式偏离设计、热力循环系统泄漏、加热器运行短差与设计值相偏离、厂用汽量较大等。因此，对于运行中的机组，要针对影响汽轮机热耗率的因素定期对汽轮机组进行检查诊断，及时发现并消除不利因素，维护汽轮机在最佳的工况下运行，提高其效率。

三、常见汽轮机节能措施与技术

（一）汽轮机通流部分的增容改造。中国新建的燃煤机组越来越高参数化、大容量化。但是仍旧存留有一些建造时间较早供热机组和自备电厂的机组参数较小。对于这些老机组，由于当时的设计水平和制造水平都比较落后，对这些小机组节能改造的主要手段是汽轮机通流部分的增容改造。例如徐州电厂4号125MW汽轮机经过增容改造以后，汽轮机热耗为原来的9 184 kJ/（kW·h）提高到8 175 kJ/（kW·h），效率提高明显[1]。

（二）重视热力系统内漏。加热器疏水水位正常与否对热力系统的性能有极大的影响。如果加热器疏水水位过高，水位就会淹没加热器的有效换热面积，从而使传热效率降低；加热器疏水水位过低，会造成热力系统内漏。热力系统内漏对汽轮机组的效率有很大的影响，一方面，热力系统内漏造成了汽轮机通流部分有效能量的损失，另一方面造成机组的真空度的降低和辅机的电耗的增加。因此，实际运行过程中，必须定期对阀门进行内漏检测，及时发现并处理问题，定期对加热器壳侧空气进行排放，及时排除不凝结气体，定期对加热器管子进行酸洗，去除钙垢，确保加热器疏水水位处于正常水平。

（三）维持汽轮机运行负荷。汽轮机结构设计是基于特性设计参数的。运行中的机组由于锅炉煤种的变化、负荷的变化，运行参数往往与设计参数有一定的偏离。运行参数偏离设计参数，不仅对汽轮机组的效率有很大的影响，同时还会威胁到汽轮机组乃至整个火电机组中设备的安全性及其使用寿命。因此，这就要求电网调度合理安排，尽可能保证主力机组的运行负荷。但是由于我们用电峰谷差的存在，很多火电机组都承担着调峰的任务，运行负荷一般都低于最大经济负荷，这就要求运行人员有很高的技术水平和丰富专业知识，根据负荷的变化及时的调整运行参数，保证设备安全高效的运行。

（四）加强煤种控制和锅炉的燃烧调节。相同背压下，汽轮机的进汽参数越高，流量越大，则汽轮机效率也越高。汽轮机的进汽参数是由锅炉的出汽参数决定的。锅炉的稳定燃烧是保证蒸汽品质的前提。中国煤炭的国情是成分复杂、种类繁多，而且分布不均匀。这就使得锅炉的燃用煤种与设计煤种成分相差很大，也为锅炉的安全高效运行制造了困难。为了解决此类问题，一方面，电厂要加强煤种控制，尽可能采购与设计煤种接近的煤种，或者采取混煤的方式；另一方面，锅炉运行人员要加强对锅炉的燃烧调节，根据不同的煤种和运行负荷，及时准确地调整风粉配比及燃烧器的角度，保证汽轮机进汽参数的品质。另外，还要保证给水的品质，减少排污，减少受热面积灰用汽，保证汽轮机进汽足质足量。另外要加强对汽轮机组的检修工作，在大修时，

要加强对汽轮机通流部分的维护，及时调整汽轮机隔板及动叶顶部的汽封间隙、调整调门，动、静也表面加强处理。防止汽封间隙增大造成漏汽的增加。加强对热工仪表和控制系统的维护和使用，及时更换精度不确定的仪表，保证测量参数的准确性。

结束语

电厂节能降耗的措施还有很多，本文着重从运行调整方面对节能降耗进行了分析。节能降耗手段应是多样的，不局限于运行调整方面。关键在于我们平时的细心观察及运行经验的总结。节能降耗也是一项长期任务，只要每一位员工关心节能降耗这项工作，并投身于这项工作中去，发电成本一定会大大降低，从而为企业创造可观的经济效益。

参考文献

[1]杨利民，李爱华.汽轮机节能和增容改造的可行性分析[J].中国电业技术，2013（1）：30-32.

（作者单位：安徽池州九华发电有限公司）