浅析影响发电汽轮机组热经济性的因素

浅析影响发电汽轮机组热经济性的因素
作者：刘军辉
来源：《科学与信息化》2019年第13期
摘要石家庄良村电厂两台CC330/238-16.7/0.98/0.5/537/537型汽轮机为亚临界、一次中间再热、三缸双排汽、单轴、两级可调整供热抽汽、凝汽式汽轮机，在电网中以带基本负荷为主，也可承担部分调峰任务，机组按以热定电的方式运行。

浅析影响机组热经济性的因素，在运行调整方面加以改进，达到了节能降耗的目的。

关键词经济性；真空；蒸汽参数；效率
1 机组负荷
1.1 机组应维持额定负荷运行
因为机组的设计都是根据额定负荷进行的，所以机组在额定负荷时经济性是最好的，且机组额定负荷时如各运行参数维持设计值，高压调门是“三阀点”运行，即#1～#3高压调门全开，#4高压调门关，此时节流损失最小，保证机组经济性最好。

1.2 机组采取复合滑压运行方式
要保证机组在各种负荷时都保持较高热经济性就要采取复合滑压运行方式，即汽轮机采用喷嘴配汽方式，在高负荷区域内（如80%～95%额定负荷以上）进行定压运行，用启闭调节汽门来调节负荷，汽轮机组初压较高，循环热效率较高，且负荷偏离设计值不远，相对内效率也较高；在较低负荷区域内（如80%～95%与25%～50%额定负荷之间）进行四阀全开、三阀全开或二阀全开滑压运行，这时没有部分开启汽门，节流损失相对最小[1]。

2 机组真空
2.1 机组真空对经济性的影响
真空系统运行的好坏对汽轮机运行的经济性有很大的影响。

一方面由于真空降低，蒸汽的有效焓降将减少，在蒸汽流量不变的情况下发电机出力下降，在发电机出力不变的情况下，机组的蒸汽流量将增大，机组经济性下降；另一方面机组真空降低，排汽缸温度上升，机组冷源损失增大，循环热效率降低。

一般情况下，真空度每变化1%，可使热耗率变化0.7～1%，煤耗变化约1g/kW.h。

2.2 如何提高机组真空
（1）加强对凝汽器胶球清洗系统的维护管理，提高清洗效果。

定期进行高压水冲洗或水室杂质清理，必要时对凝汽器铜管进行酸洗。

（2）适当提高轴封汽压力。

现场常常为了保证轴封汽不外冒，将低压轴封汽压力调整得较低，加上自密封系统中溢流控制站的调节门为气动门，调整波动比较大等等原因，造成低压轴封处漏入空气造成凝汽器真空下降，这个问题比较常见。

（3）真空泵工作水进口温度变化是影响真空泵抽吸能力的主要因素，假定真空泵抽吸压力为4.9kpa，在吸入口混合物温度、转速、工作水流量不变的情况下，工作水进口温度从设计值15度升高到30度，真空泵的抽吸能力将下降约50%，解决工作水温度高的问题，可以从降低工作水的冷却水温度，提高工作水冷却器换热能力和效率、增加冷却水流量等方面入手[2]。

3 机组回热系统运行情况
（1）加强对加热器端差的记录、分析，发现端差变大及时分析、处理，如是加热器内有空气等不凝结气体，可开大加热器抽空气门至端差正常，如是加热器传热管脏污可在隔离时进行清洗。

（2）加强对加热器运行状况的监视，尽量利用停机时间进行消确。

高压加热器参数高，热容量大，如抽汽管道上只有气动逆止门及电动隔离门，均不能可靠严密关闭，机组运行时高压加热器的隔离时间长，最好在抽汽管道上加装手动隔离门，减少检修时间。

（3）提高加热器水位自动投入率，保证加热器有水位运行，有条件可将部分不能投入自动的气动调节门更换为电动调节门或射流式调节器。

（4）定期记录加热器及抽汽参数。

因各段抽汽气动逆止门门杆升程不一样，所以各逆止门的最大门杆升程应有记录，以便分析时对照。

（5）加强对汽机、锅炉侧给水温度的对比，高压加热器大旁路电动门是中断控制关到位的应改为力矩控制，进口联程阀要确保开关到位。

4 改进给水泵启动方式
4.1 改进启动方式
机组启动初期不启动电动给水泵，而是用汽动给水泵的前置泵代替电动给水泵向锅炉上水。

在锅炉汽包压力升高至前置泵打不进水前，直接启动汽动给水泵（汽源由本机新蒸汽和邻机来汽），利用小汽轮机升速暖机的机会进一步提高给水压力以满足锅炉供水需要。

升至一定负荷时，进行小汽轮机的汽源切换，即从新蒸汽或邻机来汽切至本机四段抽汽供汽。

4.2 这种启动方式有以下优点
（1）机组启动初期由电动给水泵上水，由于液力偶合器的效率在低负荷时比小汽轮机的效率低的多，并且还有机电损失和输变电损失，因此所损失的能量较多；改进后的启动方式中，由于小汽轮机在负荷变化时效率变化较小，又是直接驱动给水泵，中间能量转换的环节少，因而热经济性好。

（2）传统启动方式中，在负荷达到100MW时要启动汽动给水泵时，必须进行暖机和暖泵（如需要），这势必要消耗一部分四段抽汽，造成热能的浪费。

（3）如小汽轮机采用本机主蒸汽启动，此时新蒸汽是通过旁路排至凝汽器，所以小汽轮机用汽相当于“废汽”利用，而且起到增大锅炉蒸发量，有助于锅炉燃烧，提高系统升温，升压速度。

（4）由于在整个启动过程中，电动给水泵始终处于备用状态，并且其启动速度快，提高了机组启动可靠性。

5 结束语
影响机组热经济性的因素很多，上面就几个主要因素进行了一些粗浅的分析。

机组热经济性不仅与汽机专业运行、检修人员有关，与整个机组其他专业人员、机组运行方式都有密切联系，只有大家通力合作、精心操作维护、仔细检修，才能最大程度的提高机组热经济性。

参考文献
[1] 龙杰飞.动力中心发电汽轮机组轴承箱振动超标原因分析及措施探讨[J].化工管理，2018，（02）：167-169.
[2] 徐国荣.12MW余热发电汽轮机组主要问题分析及处理[J].冶金动力，2013，（02）：30-33.。