100MW汽轮机绿色发电探讨

【摘 要】：高品质发电、绿色发电是建设生态文明的必然要求，十八大报告对此也有明确阐述。对于火力发电企业来说，必须加大对水、气、灰、声、渣的综合治理，对现役机组进行节能、环保、供热和增容等方面的升级改造工作。本文重点介绍小机组的汽轮机在节能升级、绿色发电方面可以做哪些工作，以期引起大家的重视，全面做到高品质发电。

【关键词】：100MW 汽轮机 节能 绿色发电

1. 引言

十八大报告首次把生态文明建设提升至与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设并列的高度。从目前的全国的形势看，火电机组的生存和发展形势非常严峻，一方面是来自上游煤炭行业煤价的不稳定、煤价机制的不健全，另一方面是来自全社会的节能、环保压力，尤其是小火电机组，煤耗高、排放绩效差，如何提升小火电的整体竞争力是必须要面临的问题。

本文主要是针对小机组汽轮机节能升级改造方面做简要的分析，并对升级改造方案进行一些梳理，提出几项技术升级改造的具体措施和实施办法。

2.国家对节能环保的具体要求

国家发改委2011年颁布了《关于印发万家企业节能低碳行动实施方案的通知》要求，同时国家发展改革委组织对“万家企业节能低碳行动”企业名单及节能量目标进行了审核和确认，明确了节能量目标。环保部2011修订并颁布了新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），对重点地区和非重点地区的污染物排放做出了新的要求。各省和地区对于排放总量和单位电量排放绩效都下发了明确的要求和计划，因此，火力发电受到社会的普遍关注，火电机组的节能减排压力巨大。

3.火力发电机组的煤耗现状

从中电联公布的数据可以看出，国内五大发电集团近几年大范围开展能耗诊断、机组升级改造等工作，整体煤耗下降较快，同时也可以发现很多机组距离对标竞赛杆值还是有一定差距的，普遍热耗值高于设计值，闭式循环冷却水水耗大，补水量偏大，说明在机组技能降耗等方面还有很多工作要做，中电联公布数据如下（表1）：

4.小机组汽轮机升级改造方向和原则

为了推进高品质发电，实现机组的高效、清洁、环保的总体目标，汽轮机应重点做好如下四方面的重点工作：

4.1 抓好增容增效

老旧机组主要存在的问题是叶型陈旧，损失大、效率低，热力循环冷端效率低。应使改造后的汽轮机效率有明显提高，使机组热耗和煤耗达到或接近同类机组的先进水平，在保证改造效果的前提下，尽可能降低资金投入，在应用新技术进行改造的同时，尽可能保留现有部套；现有机组的热力设备系统及接口参数尽可能不变；现有机组的控制系统不变。通流改造的方案为采用AIBT整体通流设计及结构优化，优化高压喷嘴及调节级动叶型线，显著提高机组进汽效率。机组改造后的总体通流方案为：高、中、低压通流叶片采用拥有大量成功业绩的先进AIBT通流技术设计，高压通流增加1级，中压通流增加1级，两个低压通流均为2×7级。

冷端改造有两种，方案A：增加凝汽器面积，保留单背压；方案B：增加凝汽器面积，并改造为双背压。

方案A：增加凝汽器面积，保留单背压。改造的方法为：冷却管束管径增大，保持冷却管有效长度及整个凝汽器外壳不变，将原管束整个拆除，对凝汽器内部管板、隔板、冷却管及抽空气管道等部件进行改造。

方案B：增加凝汽器面积，并改造为双背压。增加凝汽器面积方法同方案一，双背压/单流程的改造方案为：

（1）凝汽器喉部。原有凝汽器喉部外壳保持不变；将凝汽器喉部之间的连通管道封死。

（2）凝汽器壳体。原凝汽器外壳不变，壳体对外接口和人孔位置不变，改变不凝结性气体抽出管的位置。

（3）凝汽器水室。将原凝汽器前、后水室及附件等拆除，重新设计制造凝汽器前、后水室，共8个，并在凝汽器返回水室侧增加两个壳体间的循环水管道。

3.2开展系统节能节电

高压变频器在电厂中的运用，无疑是降低厂用电率、实现节能的最好的硬件手段之一。目前，越来越多的电厂对一些负荷变化大的高压辅机进行变频器拖动的技术改造。

方案一：一拖一运行方案（每台凝结水泵配一台变频器，每台机组共需两台高压变频器）。

方案二：一拖二自动切换运行方案（通过断路器自动开关切换，实现一台变频器驱动两台凝结水泵，每台机组仅需一台高压变频器）。

方案三：一台工频一台变频无切换运行方案（一台凝结水泵配高压变频器，另一台无高压变频器，每台机组仅需一台高压变频器）。

方案四：一拖二手动切换运行方案（通过接隔离开关手动切换，实现一台变频器驱动两台凝结水泵，每台机组仅需一台高压变频器）。

4.2节水治理并重

在水平衡试验的基础上，进行水系统综合改造，实现水资源梯级利用、循环利用，不断降低发电水耗。对机组运行中的废水进行回收再利用，比如凝泵坑废水等；机组运行中加大跑冒滴漏的巡查治理力度，加大奖惩机制等；除氧器连续排空进行回收利用，此项目改造已在多厂实施。真正做到废水不外排，厂房不冒白色蒸汽。

4.3进行噪声治理

对主要辅机噪声超标进行设备降噪综合治理，降低噪声水平。汽机侧阀门及管道的节流噪声较大，如凝结水再循环区域，比如某厂最大的为除氧器区域达到了98 dB（A），不满足环保监测要求，并且对现场工作人员身体健康造成一定的影响，因此需要对超标区域噪声进行治理。

电力行业一般选择如下两种方案进行降噪处理：方案一：隔声材料包覆降噪法，具体方案为采用δ=1mm左右的波纹铝板+阻尼层+吸声材料组成吸声隔声构件，形成一个完整的隔声包覆体管道进行包覆，阀门加装隔音效果良好的可拆卸阀门保温套。该方案简单易实施，占用空间小，且包覆层有保温效果，一举两得。方案二：加装隔音小间，除小机外的其它地点不建议采用。

5.结论

小机组通过一系列的升级改造措施，可以大大降低煤耗、减少废弃物的排放，增加企业的效益，同时，进行绿色升级改造还能改善员工的工作环境，起到愉悦身心的作用，真正做到以人为本，因此，小机组的绿色发电势在必行。

6.结论

通过上面的分析可以知道，利用pnn概率神经网络对变压器潜在的变化趋势或者故障诊断是可行的，关键在于可靠、典型故障数据的收集以及变压器实时在线监测数据的准确性以提高网络判定的准确性。

参考文献

[1]刘莲，李傲霜.关于100MW 汽轮机通流部分的技术改造[J].黑龙江电力，2001.

[2] 能源部节能司.火电厂节能工程师培训教材[Z].能源部出版社，2009.

[3]李代智.周克毅.徐啸虎.韦红旗600MW火电机组抽汽供热的热经济性分析[期刊论文]-汽轮机技术 2008（4）

作者简介（五号，黑体）：

刘超，男，（1969.3-），辽宁本溪，大学本科，中小汽轮机设计制造、旧机组改造，工程师，锦州汽轮机有限公司