汽轮机冷端系统节能诊断及优化技术
1、汽轮机冷端系统诊断和运行优化
居文平
西安热工研究院有限公司 2012年10月
2015/9/11
主要内容
一、冷端系统节能诊断 二、双背压凝汽器抽空气系统的影响 三、冷端系统性能诊断实例 四、冷端系统运行优化 五、冷端在线监测、诊断系统
2015/9/11
2
一、冷端系统性能诊断
1.节能诊断内容
（1）凝汽器及真空系统性能诊断。包含真空严密性、凝汽器传热性能、 凝汽器清洁度、凝汽器汽阻(水阻)、过冷度、真空泵运行状态、抽真空系 统布置方式是否合理等诊断。 （2）循环水系统性能诊断。包含循环水泵性能、循环水系统阻力特性等 诊断。
tw1
冷却水流量
Δtw
凝汽器热负荷 凝汽器脏污 凝汽器面积
漏入空气 工作水温度高 工作水冷却系 统性能差
δt
空气聚积 真空泵抽吸能力差
工作水的冷却 水温度高
工作水流量低
双背压凝汽器抽空气 系统阻力不匹配
2015/9/11 7
tt tw w 1
（1）冷却水进口温度的影响
冷却水进口温度与端差的关系
6.579
6.023 4.871
5.208
5.235 4.134
5.207
4.393 4.242
22
三、冷端系统诊断实例
（1）冷端系统概况 N600-16.7/538/538型凝汽式汽轮机 配套N-41500－1型双背压表面式凝汽器 系统采用循环冷却（冷却塔）方式。 循环水系统配套2台72LKXA-23型循环水泵、一座自然通风冷却塔。 凝汽器抽空气系统配套三台2BW5353-OEK4型水环式真空泵，采用串联布 置方式。
工作水进口温度 进口气体压力 进口气体温度 工作水流量 真空泵实际转速
浅谈汽轮机冷端系统节能运行优化
浅谈汽轮机冷端系统节能运行优化发布时间：2022-01-07T05:29:27.420Z 来源：《中国电业》2021年第22期作者：尹盼宁[导读] 通过分析影响冷端性能的主要因素,结合冷端系统运行方式优化尹盼宁国家能源集团宝庆发电有限公司湖南邵阳 422000摘要通过分析影响冷端性能的主要因素,结合冷端系统运行方式优化,改善设备运行水平?提高机组冷端性能?降低机组煤耗?从研究国家能源集团宝庆发电有限公司660MW超临界机组的循环水泵?冷却塔?真空泵的运行方式和技术改造出发,探讨如何优化汽轮机冷端系统,保持凝汽器最佳真空,达到火力发电厂节能降耗的目的?关键词冷端系统最佳真空循环水泵真空泵节能1?前言1.1 2014年9月12日,国务院三部委联合发布了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》,该文件明确了降低供电煤耗的目标:到2020年,现役60万千瓦及以上机组(除空冷机组外)改造后平均供电煤耗低于300克/千瓦时?而冷端系统的优化运行一方面影响排汽压力进而影响机组热耗,另一方面,也会影响冷端设备的能耗和厂用电率,因此,冷端系统运行不经济,对火电机组的综合能耗具有重要的影响?冷端系统优化节能技术的研究和应用,对提高凝汽器运行真空,实现电厂节能降耗有着十分重要的意义?1.2 发电厂冷端系统是由汽轮机低压缸末级组?凝汽器?冷却塔?循环水泵?循环供水系统?空气抽出系统等组成?按介质的换热过程冷端系统可划分为两个子系统和两个换热设备,即凝结水系统?循环水系统?凝汽器?冷却塔?1.3 宝庆电厂汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的 CLN660-24.2/566/566 型超临界?一次中间再热?三缸四排汽?单轴?双背压?凝汽式汽轮机;循环水系统采用带冷却水塔的单元制二次循环水供水系统,每台机组各配备一座淋水面积为10000 平方米的自然通风逆流塔和两台混流式循环水泵?循环水泵采用露天布置,每台机各配置两台循环水泵（#1机组为循环水泵A、B，#2机组为循环水泵C、D）,两台机循环水泵出口母管之间设置有联络管；真空系统设有三台50%容量的水环式真空泵,正常运行两台维持凝汽器真空,启动时三台泵运行，以满足启动抽真空的时间要求?2?影响冷端系统性能和经济性的因素2.1衡量冷端系统性能指标就是凝汽器的真空,真空越高,即冷端系统性能越好?影响冷端系统性能的主要因素有:冷却水进水温度?冷却水流量?凝汽器热负荷?汽侧空气量?冷却水管表面清洁度?2.1.1 冷却水进水温度在凝汽器冷却面积?结构型式?热负荷?冷却水量?真空严密性?冷却管脏污程度不变的情况下?冷却水进口温度升高导致凝汽器压力增大,同时传热端差也产生影响,冷却水温度升高使传热端差下降?2.1.2 冷却水流量冷却水流量的大小?直接影响冷却水流经凝汽器后获得的温升大小?大型发电机组凝汽器冷却水温升设计值一般为8~10℃左右,冷却水流量减少10%,冷却水温升增加约1℃,凝汽器压力上升约0.24kPa~0.58kPa.2.1.3 汽侧空气量凝汽器压力并不是随着漏入空气流量增大而线性升高,当漏入的空气流量较小(小于某一临界值)时,空气对凝汽器换热影响较小;当漏入空气流量超过某一临界值时,开始明显影响凝汽器换热,凝汽器压力开始明显升高?空气聚集量小,对凝汽器压力影响可以忽略;空气聚集量大,对凝汽器压力产生明显影响?2.1.4 凝汽器热负荷凝汽器热负荷包括低压缸排汽?给水泵小汽轮机排汽以及其他各种进入凝汽器的汽?疏水带入的热量?凝汽器热负荷增加主要有两种情况:当汽轮机和小汽轮机的内效率下降或初参数降低的情况下,机组又要保持相同的负荷,此时排入凝汽器的蒸汽流量增加,造成凝汽器热负荷增大;其他附加流体不正常地排入凝汽器,造成凝汽器热负荷增大?2.1.5 冷却水管表面清洁度大型机组凝汽器设计清洁系数为0.8~0.9.运行清洁系数越低说明冷却管脏污越严重,清洁度低导致凝汽器冷却水管传热热阻增大,总体传热系数降低,凝汽器传热端差增大,引起凝汽器压力升高?2.2 从机组经济性考虑,凝汽器真空不是越高越好?机组的经济性可归纳为两类:一类是影响排汽压力进而影响机组的内功；另一类是耗能设备如循环水泵、真空泵等耗功影响厂用电?因此,评价冷端系统总体工作性能的指标应当考虑这两方面因素的变化?既要考虑凝汽器压力变化对做功的影响,还要考虑冷端系统内泵功的变化对厂用电的影响?只用凝汽器压力评价冷端系统的经济性不够全面,它不能准确反映冷端系统全部设备的运行状况?3?冷端系统优化及节能措施3.1 降低冷却水进水温度冷却水进口温度与电厂所处地域和季节环境温度变化有关,对于直流供水冷却的机组,应充分考虑冷却水取水口和回水口的位置等影响因素;对于循环供水冷却的机组而言,除了气候和环境影响因素外,冷却塔的散热性能是否正常祈祷至关重要的作用?宝庆电厂为了降低冷却水进水温度,循环水补水口为进水前池,排水口除改造前的凉水塔底部放水外,在循环水回水母管新加排水门;除此之外,将两台机循环水回水管联络运行,在单机运行时可实现“一机双塔”?改造后夏季循环水进水温度平均下降0.5℃?正常运行中加强凉水塔的日常检查和维护,发现填料?除水器?喷嘴等有损坏的,要及时组织进行更换?疏通?机组检修期间要对水塔下部以及循环水管道内的沉积物进行清理,对污泥机?滤网等设备进行检查和维护,防止损坏与堵塞?3.2 确定最佳冷却水量确定最佳冷却水量其实就是通过制定循环水系统经济运行方式,确保机组在经济背压下运行?原则上对于水量连续可调的循环水系统,循环水量应始终保持在最佳水量运行?循环水泵运行方式应根据循环水入口水温?机组负荷?循环水泵性能?凝汽器清洁状况和严密性状况及汽轮机出力与背压关系曲线确定宝庆电厂循环水泵均为定速泵，循环水量不能连续可调，所以考虑到邵阳当地的气温条件,对每台机组的一台循环水泵进行了双速改造,根据负荷和冷却水进水温度,调整循环水系统运行方式，尽可能的达到最佳冷却水量。
电厂汽轮机冷端系统运行优化研究
电厂汽轮机冷端系统运行优化研究随着能源行业的不断发展，电厂的安全、稳定和高效运行至关重要。
其中，汽轮机冷端系统作为电厂中的重要组成部分，其运行状况直接影响着整个电厂的效率和性能。
因此，对电厂汽轮机冷端系统运行进行优化具有重要意义。
本文旨在研究电厂汽轮机冷端系统运行优化的方法，以期提高电厂的整体运行水平。
汽轮机冷端系统是指汽轮机排气口到凝汽器之间的系统，其运行优化对于提高电厂整体效率具有重要作用。
在国内外学者的研究中，冷端系统运行优化主要涉及以下几个方面：冷却水系统优化：通过改善冷却水系统的水流场和温度场分布，提高凝汽器的换热效果，降低排气温度。
真空系统优化：降低凝汽器内的真空度，提高汽轮机的进气量和做功效率。
凝汽器优化：采用新型的凝汽器设计，提高换热面积和换热效率。
循环水系统优化：通过优化循环水系统的运行方式，减少能量的损失和浪费。
尽管前人已经在汽轮机冷端系统运行优化方面取得了一定的成果，但仍存在以下不足之处：研究成果实际应用效果有待验证，部分优化方法存在一定的局限性。
多数研究仅单一方面的优化，缺乏对整个冷端系统的全局优化。
为了解决上述问题，本文采用以下研究方法对电厂汽轮机冷端系统运行进行优化：对冷却水系统、真空系统、凝汽器和循环水系统进行综合分析，找出系统的瓶颈和潜在的优化点。
通过实验和模拟相结合的方式，对各优化点进行详细的方案设计和效果预测。
结合实际应用场景，对优化方案进行现场测试和评估，根据测试结果对方案进行改进。
在此基础上，本文将采用理论分析和实验验证相结合的方法，对冷端系统运行优化展开深入研究。
通过对冷端系统进行详细的数学建模和仿真分析，得到系统的性能曲线和关键参数。
然后，根据实验结果，对各优化方案进行对比分析和评估，最终确定最佳的优化方案。
经过优化后，电厂汽轮机冷端系统的性能得到了显著提升。
具体来说，冷却水系统的优化使得凝汽器的换热效果提高了10%，降低了排气温度；真空系统的优化使得凝汽器内的真空度降低了15%，提高了汽轮机的进气量和做功效率；凝汽器的优化设计提高了换热面积和换热效率；循环水系统的优化使得能量损失和浪费减少了20%。
汽轮机冷端优化与改进
汽轮机冷端优化与改进胡德义（阜阳华润电力有限公司安徽阜阳）【摘要】：热力发电厂最大的能量损失在冷端系统，本文通过对东汽600MW级机组冷端系统的各个设备性能进行分析，并进行各种优化与改进，使冷端系统达到最优状态，大大提高机组的经济性。
【关键词】：热力系统冷端真空严密性凝汽器端差冷水塔0 引言在热力发电厂中，最大的能量损失在冷端系统，其性能好坏对机组的经济性影响非常大，而很多电厂的冷端系统与设计工况点相差甚远，存在很大的节能空间。
本文通过对我司两台机组冷端系统的各个设备性能技术分析，并进行各种优化与改进，充分展现利用冷端系统各个设备的性能，使机组达到最佳经济运行状态，节能效果显著。
1 汽轮机冷端系统各设备的主要技术规范a、凝汽器凝汽器型号为N-38000-1，东方汽轮机厂生产，主要性能参数如下：冷却面积： 38000m2冷却水设计进口温度：21.7℃冷却水设计压力：0.40MPa(g)冷却水设计流量：71748m3/h设计背压： 5.2 kPa（a）（平均）[LP/HP 4.6/5.8 kPa（a）] b、循环水泵循环水泵采用长沙水泵的立式斜流泵，循环水系统采用带冷却塔的二次循环水系统，扩大单元制(双机供水系统之间采用联络管系统，联络管管径为φ2000mm)。
循环水泵型号； 88LKXA-26；型式：湿井式、固定叶片、转子可抽式、立式斜流泵；立式并列布置；单基础支撑循环水泵性能参数：c、冷水塔冷水塔面积为9000m2，自然通风，循环水干管管径为φ3000mm，设计循环水流量为18m3/s；带十字挡风墙。
淋水填料采用聚氯乙烯改性塑料片制成，波型为双S波；淋水板外形规格为1000×500×500mm、1000×400mm，片距30mm，片材厚度为0.40(±0.03)mm，每立方米组装体质量约为20kg/m3；淋水填料的组装高度为0.8m、1.0m、1.2m，由塔中心向外分别布置。
火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨
火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨
凝气式汽轮机的冷端系统主要负责将汽轮机排放的高温高压蒸汽冷却后变成水，同时
对流出的凝汽水进行回收和再利用。
冷端系统的主要组成部分包括凝结器、再汽器、凝汽
水循环泵、冷凝循环泵、冷却塔等。
这些设备之间的相互作用都会影响到凝气式汽轮机的
性能和效率，因此需要对其进行实时监测和有效控制。
凝气式汽轮机的冷端系统优化主要包括以下几个方面：
一、冷凝水温度的控制
为了保证凝汽水能够尽量多地回收并再利用，需要控制冷凝水的温度在一定范围内。
一般来说，当冷凝水温度低于进气水温度时，可以通过增加进口蒸汽的流量和减小冷凝器
冷却水的供水温度来提高冷凝水温度；当冷凝水温度高于进口水温时，则需要减小进口蒸
汽的流量或增加冷却水的供水温度。
二、凝汽水循环泵的控制
凝汽水循环泵主要负责将凝汽水回收回凝结器，以保证凝析器的高效运行。
为了提高
凝汽水的供应量，可以通过控制凝汽水循环泵的流量和头来实现。
一般来说，当凝汽水流
量不足时，可以通过增加凝汽水循环泵的流量来提高供应量；当冷凝器出口水平面变低时，需要提高凝汽水循环泵的头来保证正常循环。
三、再汽器的控制
再汽器主要用于对凝汽水进行压力提升，以保证凝析器和汽轮机的正常运行。
为了提
高再汽器的效率，需要控制其入口和出口的压力和温度。
一般来说，当再汽器出口压力低
于设计值时，需要减小再汽器入口蒸汽量；当再汽器出口压力高于设计值时，需要增加再
汽器入口蒸汽量。
综上所述，对凝气式汽轮机的冷端系统进行运行优化，可以有效提高设备的效率和可
靠性，优化发电厂的经济效益和环保效益。
汽轮机运行优化与节能改造技术
汽轮机运行优化与节能改造技术摘要：随着能源资源日益枯竭和环境问题的日益严重，能源效率和环保性已成为工业领域的关键问题。
汽轮机作为一种重要的能源转换设备，在工业生产中具有广泛的应用。
通过优化其运行和进行节能改造，可以显著提高其能效，减少环境影响，并为企业创造可观的经济效益。
本文介绍了汽轮机的基本原理，讨论运行优化和节能改造的技术方法，旨在为相关工作人员提供借鉴参考。
关键词：汽轮机；运行优化；节能改造；能效引言：汽轮机作为一种常见的能源转换设备，在电力、化工、冶金、石油化工等工业领域发挥着重要作用。
它将热能转化为机械能，驱动发电机或其他机械设备工作，为工业生产提供动力。
然而，由于汽轮机的长期运行和恶劣工作环境，其能效逐渐降低，能源浪费严重，同时排放的废气也对环境产生不良影响。
因此，如何对汽轮机进行运行优化和节能改造，提高其能效，减少资源消耗和环境污染，已成为工业企业亟待解决的问题。
一、汽轮机基本原理（一）结构汽轮机是一种能将热能转化为机械能的热能机械设备，主要由以下主要部件构成：（1）汽轮机轮盘：汽轮机轮盘是汽轮机的核心部件，通常由一系列叶片组成。
这些叶片被分为高压段、中压段和低压段，用于从高温高压的蒸汽中提取能量。
（2）汽轮机壳体：汽轮机壳体是容纳汽轮机轮盘的外壳，它有助于引导蒸汽的流动，并确保蒸汽对叶片的正常冲击。
（3）主轴：主轴是与汽轮机轮盘连接的轴，它承受着叶片的旋转力，并将其转化为机械能输出。
（4）蒸汽系统：蒸汽系统包括蒸汽发生器、高压、中压和低压蒸汽管道、汽包等组件，用于将水转化为高温高压蒸汽，并将其输送到汽轮机中。
（二）工作过程1.蒸汽进气工作开始时，高温高压的蒸汽从蒸汽系统进入汽轮机的高压段叶片。
这些叶片被设计成具有特定的几何形状，以最大程度地将蒸汽的动能转化为叶片的旋转动能。
2.膨胀高压蒸汽的进入导致叶片旋转，将蒸汽的内能转化为机械能。
随着蒸汽通过汽轮机的不同阶段，其温度和压力逐渐下降，同时汽轮机的叶片也逐渐扩展，以适应较低的蒸汽参数。
火力发电厂汽轮机冷端系统优化分析
火力发电厂汽轮机冷端系统优化分析摘要：自新中国成立以来，随着科学技术的不断发展，在火力发电厂汽轮机及冷端系统方面都有了很大的发展和进步，在目前，我国用来研究凝汽器的很空环境一般都是由冷却水进水的温度和对汽轮机的负荷确定的，通过控制冷却水的用量，从而使得循环水泵和汽轮机所消耗的功率增加的数量来确定，这些分析都具有相当的局限性，文章仅仅考察了循环水泵与汽轮机消耗能力之间的不同状态，对冷却水产生的水资源耗费与所产生的热污染都没有加以具体考察，因此具有较大的缺陷，所以该文将重点讨论火力发电厂汽轮机与冷端结构设计的问题。
关键词：汽轮机；冷端系统；优化1引言汽轮机冷端系统是整个火力发电机组系统的最主要部件，对发电质量起着很大的关系。
技术人员只有了解汽轮机节能的基本原理，才能在具体的运行中实现预定的目的。
2 火电厂在凝汽式汽轮机冷端运行过程设计中所必须注意的重要因数问题2.1凝汽器最佳真空和最佳冷却水量彼此间的关系从总体上来说，不管从早期的设计阶段一直到最后的考察、审视过程，都有着一种共同的认识，也就是说汽轮机冷却端的真空压力都存在着一定的限制，并不是真空状态越好产生的效果就越好。
我们必须明白的是，在冷却水的工作温度、蒸发压力等要求维持恒定的前提下，使用可以通过调整防冻冷却水的流向来调节机里面的真空系统状态，也就是说为了提高凝汽机内部的真空度，循环水泵必须耗费较多的能量，并且必须采用较高的供热量及其相应的材料，这将造成很大的时间损耗。
正如人们所认为的，最佳的真空位置在通常情况下是不受冷却水流量大小的限制的，两者之间也具有某种特殊的联系，也就是说在汽轮机的正常运转过程中，如果总排气量不变并且相应的冷却水管入口的温度也不会发生变化，这时，从中检测出初始的冷却水量就可以很直观地获得开始时在凝汽器内部产生的压力，进而起到通过调节进水量来改变内部真空压力的作用。
而在工作环境条件相同的情况下，如果凝汽器里面的压力突然下降，会使得汽轮机的运作功率快速上升，从而帮助企业获取更大的经济利益。
汽轮机快冷系统的研究及优化改进方案
汽轮机快冷系统的研究及优化改进方案山西省晋中市 045400摘要：随着经济发展，电力需求日益增长，如何缩短检修工期增加单元机组的年利用小时数，成为电力发展研究方向之一。
从机组解网停运到满足停盘车、停润滑油的条件，通过自然冷却大概所需要的时间为5-6天，若采用技术手段进行快速冷却则该时间可缩短至1-2天，大大缩短了检修工期。
关键词：汽轮机快速冷却、快冷方式改进、节能降耗一、研究背景及意义随着经济发展，电力需求日益增长，如何缩短检修工期增加单元机组的年利用小时数，成为电力发展研究方向之一。
从机组解网停运到满足停盘车、停润滑油的条件，通过自然冷却大概所需要的时间为5-6天，若采用技术手段进行快速冷却则该时间可缩短至1-2天，大大缩短了检修工期。
而采用何种技术手段，通过何种方式，使用何种冷却介质就成为各发电单位考虑的主要问题。
二、汽轮机的几种快冷技术及其优缺点我国对汽轮机快冷技术的研究是从20世纪80年代开始的。
目前，汽轮机快速冷却基本采用蒸汽和空气两种冷却介质，主要冷却方式有蒸汽冷却、压缩空气冷却和抽真空冷却3种。
（1）蒸汽冷却：蒸汽冷却是单元机组通过停机过程中锅炉产生的过、再热蒸汽在一定程度上降低温度后经高中压主汽门、调门进入汽轮机高中压缸，以达到冷却汽轮机的作用，但蒸汽存在相变的特性，换热系数大，此操作对蒸汽的压力、温度有严格的限制，且要求冷却过程蒸汽参数必须保持稳定，对控制系统调节特性和操作员的技能提出了较高的要求。
（2）压缩空气冷却：压缩空气冷却是利用单元机组压缩空气系统的空气或专门设置的冷却系统的压缩空气，在符合温度、湿度、洁净度要求的条件下引入汽轮机高、中压缸冷却。
在停机初始阶段，压缩空气和金属温差大，为避免产生太大的热冲击，影响设备寿命甚至损害设备，系统需要配置压缩空气的专门加热装置，通过温度、流量的调整来减小热冲击，但此方法对加热装置工作的可靠性和保护配置有较高的要求，必须考虑加热装置突然故障停运的应急处置措施，此时，冷的压缩空气不能直接进入汽轮机，以免对设备造成冲击和损耗。
火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨
火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨
火电厂凝气式汽轮机是一种高效节能的发电设备，其冷端运行优化是提高发电厂能效的关键。
本文将探讨火电厂凝气式汽轮机冷端运行的优化方法。
火电厂凝气式汽轮机冷端的运行过程主要包括锅炉给水、凝汽器、冷却水系统和冷却塔等。
优化冷端运行的主要目标是降低锅炉给水的温度和压力，提高凝汽器效率，降低冷却水的温度，减少冷却水的消耗，最大限度地提高发电厂的能效。
优化锅炉给水的温度和压力是关键。
锅炉给水的温度和压力直接影响汽轮机的效率。
如果锅炉给水的温度过高或压力过低，都会导致汽轮机的效率下降。
要根据实际情况调整锅炉给水的温度和压力，合理控制锅炉给水的流量。
提高凝汽器的效率也是重要的优化措施。
凝汽器是冷端回收能量的主要装置，其效率的高低直接影响到发电厂的能效。
提高凝汽器的效率可以采取以下措施：增加凝汽器的冷却面积，改善冷却水的质量，提高冷却水流量等。
还可以考虑采用多级凝汽器或增加蒸汽机组的再热过程来提高凝汽器的效率。
降低冷却水的温度也是优化冷端运行的重要手段。
冷却水的温度直接影响到凝汽器的冷却效果和冷却塔的效率。
降低冷却水的温度可以采取以下措施：增加冷却水的流量，增加冷却塔的风量，设置冷却水的循环系统等。
要合理管理冷却水的消耗量，最大限度地提高冷却水的利用率。
冷却水的消耗量与凝汽器的效率、冷却水的温度和冷却塔的效率等因素有关。
合理调整冷却水的流量和温度，优化冷却塔的工作参数，可以减少冷却水的消耗量，提高冷却水的利用率。
汽轮机冷端优化治理的几种方法
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汽轮机冷端优化治理的几种方法
三 已经开展的机组 冷端治理工作
3 冷端运行优化方面ຫໍສະໝຸດ 基于最低能量消耗（基于收益最大化）的循环水泵运行方式 双背压凝汽器抽气系统优化技术 循环水泵的出水母管连接改造 基于负荷和环境温度的循环水泵运行优化技术 双机单塔技术（武安） 开式循环水深水冷却技术（吕四港改造）
3 机组冷端在真空、端差、过冷度等指标方面还存在一定差距；在凝
汽器换热、循环水泵电耗、水塔散热等方面还有许多工作可做。
3
汽轮机冷端优化治理的几种方法
三 机组 冷端治理工作综述
电力工业几十年的发展，汽轮机的冷端优化和治理工作归纳起来， 有如下方面诸多工作：
1 机组真空系统漏泄治理方面
打压法找漏、 氦质谱检漏、
汽轮机冷端优化治理的几种方法
一 汽轮机 冷端系统的重要性 二 汽轮机 冷端系统存在的问题 三 已经开展的机组 冷端治理工作 四 基于一种吸收式热泵改造的冷端优化技术
五小功率循环水泵优化改造方法
六 空冷与湿冷联合冷却方式 七 尖峰冷却的两种型式 八 空冷机组高背压余热利用 九 几点结论与建议
1
汽轮机冷端优化治理的几种方法
⑤ 改造效果 在机组启动时，循环水泵可以晚启动约4小时，从而节省厂用电量 5000KWh以上，在机组停机时，循环水泵可以少运行约6-8小时，从 而节省厂用电量7500KWh以上。
18
汽轮机冷端优化治理的几种方法 六 空冷与湿冷联合冷却方式
1 优化改造原理 在有空冷机组和湿冷机组并列运行的电厂，利用空冷机组可以高 背压运行的特点，利用空冷机组的间接循环冷却水或直接空冷乏汽系 统加热临机湿冷机组的凝结水，从而实现两种冷却方式的优势互补， 提高全厂经济效益，达到节能减排的目的。 2 THA工况参数与效果 空冷机组和湿冷机组在额定工况下，湿冷机组全部凝结水温度由 32℃上升到50℃，热耗降低约60KJ/KWh，煤耗降低约2.14g/kwh； 空冷机组的排汽约有44T/H被冷却凝结为水，进入到空冷岛的乏汽从 设计时的1188T/H降低为1144T/H，机组热耗降低7KJ/KWh,机组煤耗 降低0.25g/kwh。 TRL工况下湿冷机组的热耗降低约125KJ/KWh，空冷机组的热耗 降低17KJ/KWh，对应的煤耗降低值分别为4.5g/kwh和0.6g/kwh。
简论汽轮机节能技术应用及优化措施
82研究与探索Research and Exploration ·改造与更新中国设备工程 2019.08 (上)自从美国科学家爱迪生于1879年发明了世界上第一盏实用的白炽灯泡开始，各地电厂迅速发展起来。
人类社会进入了电器化时代，电力能源是人类日常生活中不可或缺的重要能源。
在一般的热电厂中，汽轮机是其重要的机械设备，汽轮机通过燃烧能源物质产生的蒸汽为动力，将其转化为电能。
但是，汽轮机在产生电能的过程中会造成能源损耗和环境污染等问题，已经成为社会发展中急需解决的问题。
1 电厂汽轮机结构组成及其工作原理一般火力发电厂中使用的汽轮机也称蒸汽透平发动机，是一种旋转式蒸汽动力装置，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，同时对外做功，具有单机功率大、效率高、寿命长等优点。
汽轮机的本体结构分为固定部分和转动部分两大类。
其中，固定部分包括气缸、滑销系统、隔板、喷嘴、汽封、轴承等一些固定零部件；转动部分主要包括主轴、叶轮、叶片、拉筋、围带等紧固件。
汽轮机的工作原理是将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，将来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。
蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮简论汽轮机节能技术应用及优化措施武勇，关志成（内蒙古自治区北方联合电力达拉特发电厂，内蒙古 鄂尔多斯 014300）摘要：电能的发展越来越受到国家和社会的关注，从资源和环境生态保护的目的出发，对电力系统提出了节能减排的号召。
汽轮机作为重要的电力设备，加强其技术优化改造，提升运行效率具有十分重要的意义。
本文对汽轮机节能技术进行了分析，并提出了优化改造的措施。
关键词：汽轮机；节能技术；优化改造中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）08（上）-0082-02机。
汽轮机冷端系统节能诊断及优化技术
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三、冷端系统节能诊断与运行优化
（5）汽侧空气的影响 ➢真空严密性 ➢真空泵工作水进口温度 ➢真空泵工作水流量 ➢真空泵转速 ➢双背压凝汽器抽空气系统的影响
2020/2/8
凝汽器端差(℃)
凝汽器压力(kPa)
6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0
100
8 7 6 5 4 3 2 1
主要设备包括： ➢ 凝汽器（3） ➢ 循环水泵及循环水系统（4） ➢ 凝结水泵及凝结水系统（5） ➢ 真空泵及抽真空系统（6） ➢ 冷却塔（7） ➢ 管道、阀门等附件
2020/2/8
3
二、常见问题
1.凝汽器冷却管脏污
➢ 汽侧脏污 ➢ 水侧脏污
通常是指 水侧脏污
2020/2/8
4
二、常见问题
2.真空严密性差
冷却水温度变化1℃ 对发电煤耗影响
凝汽器压力(kPa)
14 12 10 8 6 4 2 0
0
冷却水进口温度和凝汽器压力关系曲线
5
10
15
20 25
30 35
40
冷却水进口温度(℃)
17
三、冷端系统节能诊断与运行优化
（2）冷却水流量的影响 凝汽器冷却水温升设计值一般为8-10℃左右，冷却水流量减
少10%，冷却水温升增加约1℃，真空降低0.24kPa-0.58kPa。
两泵高速
540 一高一低
480 两机三高
420
360
300 5
单泵低速
10
15
运行方式切换1 运行方式切换2 运行方式切换3
20
25
30
35
凝汽 4 3
海水潮位变化
大型火电机组汽轮机冷端系统优化改造技术浅析
大型火电机组汽轮机冷端系统优化改造技术浅析发布时间：2023-02-07T01:08:58.625Z 来源：《中国电业与能源》2022年9月17期作者：刘顺宝[导读] 汽轮机冷端系统由低压缸末级排汽、凝汽器、凝结水系统、循环水系统刘顺宝大唐山东电力检修运营有限公司青岛 266500摘要：汽轮机冷端系统由低压缸末级排汽、凝汽器、凝结水系统、循环水系统、抽真空系统等组成，其节能优化投入少、见效快，对提高火电机组经济运行具有十分重要的意义。
本文从冷端系统主要设备出发，浅析技术改造和运行优化的几种方法，能够提高机组真空、提高换热设备效率、降低冷端系统能耗，降低机组煤耗，保证火电机组安全经济高效运行。
关键词：火电机组；汽轮机；冷端系统；优化改造前言随着我国“双碳”战略的实施和电力市场竞争机制的进一步发展，提高火电机组运行经济性，降低发电成本已成为发电企业面临的重大问题。
目前，国内火电机组汽轮机冷端设计理念较国外仍有落后，存在的问题较多，并且冷端系统运行性能达不到设计值，严重影响机组出力和能耗水平。
因此冷端系统的节能优化仍有很大空间。
本文以几台大型湿冷火电机组为研究对象，针对冷端优化和节能分析，从各分子系统设备入手，采用多种方法进行优化。
通过对凝汽器安装在线清洗装置、在凝汽器补水加装喷嘴雾化装置，进行真空系统查漏，提高机组真空；通过对真空泵、循环水泵进行改造，降低电耗；通过冷却塔优化改造，增大淋水面积，降低循环水温度，以提高冷却塔工作效率。
设备技术改造及运行优化后，机组热耗明显降低，为节能降耗奠定了良好的基础。
一、火电机组汽轮机冷端系统的组成火电厂汽轮机低压缸的末级排汽、凝汽器、凝结水系统、循环水系统、抽真空系统等组成。
这些系统和设备对经济性的影响可归结为三个方面：一是影响排汽压力进而影响机组的内功；二是耗能设备如循环水泵、真空泵等功耗影响厂用电；三是凝结水的过冷度，影响机组的综合经济性。
二、大型火电机组汽轮机冷端系统优化改造策略2.1凝汽器设备优化凝汽器设备是冷端系统的主要换热设备，其优化方法一般是从强化换热效果方面考虑。
火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨
火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化是提高火电厂能效的重要措施之一。
本文将探讨凝气式汽轮机冷端运行优化的方法和影响因素。
凝气式汽轮机是火电厂中常用的发电设备之一，其冷端系统包括冷凝器和冷却塔。
冷凝器负责将汽轮机排出的高温高压蒸汽冷凝成液体，而冷却塔则通过向冷凝器供给冷却水，将冷凝器中的热量带走。
优化凝气式汽轮机冷端运行可以提高能量转化效率，减少热能浪费。
冷凝器的设计和性能对凝气式汽轮机冷端运行的影响很大。
合理选择冷凝器的型号和规格，以适应汽轮机的工况变化。
冷凝器的传热和传质性能直接影响着汽轮机的发电效率。
采用高效的换热器材料和结构，提高传热系数和传热面积，增加冷却水流量，可以降低冷凝温度，提高热量利用率。
冷却塔的运行也对凝气式汽轮机冷端运行起着重要作用。
合理调整冷却塔的供水温度和回水温度，以增加冷却塔的冷却效果。
通过采用多台冷却塔实施并联运行，可以有效降低冷却水的供水温度，提高冷却效果。
凝气式汽轮机冷端运行还涉及到冷却塔所需的冷却水的供应。
冷却水的供应足够充足、稳定也是关键。
合理配置冷却水系统和配套设备，确保冷却水供应的质量和流量，减少冷却塔系统的运行故障。
凝气式汽轮机冷端运行还需要结合火电厂的负荷需求进行调整。
根据火电厂的负荷变化，合理调整汽轮机的负荷，以提高发电效率。
采用适当的联合循环系统，如余热发电系统，可以进一步提高能量利用效率。
凝气式汽轮机冷端运行优化是提高火电厂能效的关键措施之一。
通过优化冷凝器和冷却塔的设计和运行，确保冷却水的供应，以及结合火电厂的负荷变化进行调整，可以提高火电厂的发电效率，减少能源消耗。
对凝气式汽轮机冷端运行的优化还需要进一步研究和实践，以实现更高的能效水平。
火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨
火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨
火电厂凝气式汽轮机是一种将燃料的能量转化为电能的重要设备。
在火电厂的运行中，凝气式汽轮机的冷端运行优化至关重要。
本文将对凝气式汽轮机的冷端运行优化进行探
讨。
凝气式汽轮机的冷端运行优化需要考虑的因素有很多，其中包括蒸汽凝结温度、凝汽
器冷却水温度、凝汽器冷却水流量等等。
蒸汽凝结温度是指在凝汽器中将蒸汽冷却至饱和
态时的温度，对于凝气式汽轮机的效率和性能有很大影响。
较低的蒸汽凝结温度能提高汽
轮机的效率，但同时也会增加凝汽器的冷却负荷。
在凝气式汽轮机的冷端运行中需要找到
一个合适的蒸汽凝结温度，以实现效率和冷却负荷的平衡。
凝汽器冷却水流量是指通过凝汽器的冷却水的流量，对凝汽器的冷却效果和循环水的
消耗有很大影响。
较大的冷却水流量可以提高凝汽器的冷却效果，但同时也会增加循环水
的消耗。
在凝气式汽轮机的冷端运行中需要找到合适的冷却水流量，以实现冷却效果和循
环水消耗的平衡。
除了以上几个主要因素外，还有一些其他因素也需要考虑，如蒸汽凝结器的设计参数、凝汽器的布置方式等。
这些因素对凝气式汽轮机的冷端运行优化也有一定影响。
在凝气式汽轮机的冷端运行优化中，可以采用一些优化方法和技术，如模拟计算、实
测数据分析等，来确定合适的运行参数。
也可以通过改变设备的工况和结构，进行改进和
优化，以提高凝气式汽轮机的效率和性能。
凝气式汽轮机的冷端运行优化对于火电厂的经济运行和环境保护都非常重要。
通过合
理选择和调整运行参数，可以提高凝气式汽轮机的效率和性能，实现火电厂的可持续发
展。
火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨
火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨随着社会经济的发展和需求的增加，火电厂的运行和能源消耗也越来越引起关注。
然而，火电厂的凝气式汽轮机作为能量转换设备的重要组成部分在运行过程中常常存在着一些问题。
本文将着重讨论凝气式汽轮机冷端运行的优化问题，以提高火电厂的效率和经济性。
首先，凝气式汽轮机在运行过程中，存在着一定的热损失。
在冷端运行时，这种损失可能会更加严重。
因此，优化凝汽机的冷端运行对减少热损失和提高功率效率具有重要意义。
为此，我们可以采取以下措施：一、截止式调节凝汽机通常采用截止式调节或转速调节进行调节，截止式调节采用截止阀控制汽轮机进气压力，从而达到控制功率的目的。
对于冷端运行，为减少热损失，我们可以采用截止式调节，在适当的时候降低进气压力。
这样可以减少凝汽机冷端的热损失，提高效率。
二、节能设备在冷端运行中，我们可以采用节能设备来达到减少热损失的目的。
其中，主要包括以下两种：1.吸热式设备：采用吸热剂吸收凝汽机排出的高温水蒸汽中的热量来加热吸热剂，再将吸热剂回收利用。
通过这种方式，可以减少排出的高温水蒸汽中的热损失。
2.空气预热器：在汽轮机排出的高温水蒸汽中经过空气预热器进行预热，使得进入凝汽器后的水温度增加，同时减少进入凝汽器的冷却水量。
这样可以提高凝汽机的效率。
三、增加排污比例在冷端运行过程中，排污比例的大小也会影响凝汽机的运行效率。
因此，我们可以适当增加排污比例，从而减少凝汽机的热损失。
同时，还可以合理利用排污余热，提高火电厂的能源利用率。
要注意的是，适当增加排污比例也应考虑到对环境的影响。
总之，凝气式汽轮机的冷端运行优化对提高火电厂的效率和经济性具有重要意义。
通过选用适当的调节方式和节能设备，以及增加排污比例等措施，可以使凝汽机在冷端运行过程中更加高效、节能。
只有做到科学合理地优化凝汽机运行，才能更好地满足社会经济的需求，并推动火电厂的可持续发展。
汽轮机冷端系统的运行优化
汽轮机冷端系统的运行优化发布时间：2021-11-23T03:50:22.930Z 来源：《中国电力企业管理》2021年8月作者：艾小琴[导读] 本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗，以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗；同时提出一机双塔等技改建议，以提高机组经济性。
单位：国能达州发电有限公司姓名：艾小琴摘要本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗，以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗；同时提出一机双塔等技改建议，以提高机组经济性。
关键词：冷端系统优化运行建议四川电网“水火不容”，且区域供电“供大于求”的格局2-3年内不会改变，火电机组低利用小时数还将延续。
2021年四川电力市场部分负荷继续采用竞价上网模式，竞争非常激烈，火电机组深度调峰（目前执行上网50%)，机组启停频繁，2021年全球能源紧缺，煤炭成本上涨一倍，火电生存面临巨大挑战。
节能降耗是生存之本。
冷端系统是火电厂发电机组重要的辅助系统,它的工作状态和运行特性对整个电站机组的稳定性、安全性和经济性都有较大的影响。
结合实际运行状况,给出了机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗；同时进行冷端系统的维护保养，提出一机双塔的技改建议，提高机组经济性。
一、概述某公司两台汽轮机组均为东方汽轮机股份有限公司生产N300-16.67/537/537-8型（高中压合缸）亚临界、一次中间再热、两缸、双排汽、凝汽式汽轮机，给水回热系统配置有3个高压加热器、4个低压加热器和1个除氧器。
每台机组配用一座5500m2双曲线逆流式自然通风冷却塔。
冷却塔进水采用钢筋混凝土结构方形压力沟与钢筋混凝土结构方形中央竖井，塔内装设淋水填料、喷溅装置和除雾器。
每台机组配备一台N-18250-3型表面式凝汽器。
每台机组配备两台型号为1600HLBK-23.9型的循环水泵。
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G：漏入空气流量 空下降率
V ：真
仅能判别漏入量， 不能判别是否影响 真空及影响程度。
2020/1/30
பைடு நூலகம்
5
3.真空泵组性能差
二、常见问题
?
真空泵工作液温度高；
?
真空泵抽吸能力低。
（1）影响空气聚 积的关键因素。
?
同比循环水泵单耗高；
?
循环水系统阻力特性。
循环水泵与循环水 系统匹配性分析
B 循环水泵保证流量、扬程和效率的评价
30
100
)
程(m 28
97
扬
26
设计流量 -扬程曲线
94
24
91
22
HG
20
A
18
88
85 额定效率
82
16 设计流量 -效率曲线
14
效率容许最小值
79
76
12
73
10
流量 -扬程曲线
器
汽 凝
0.40
0.20
凝汽器热负荷增加对凝汽器压力的影响量 热负荷增加15% 热负荷增加7.5%
0.00 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 凝汽器压力(kPa)
2020/1/30
19
三、冷端系统节能诊断与运行优化
（4）冷却管脏污的影响
冷却管清洁系数下降0.1 对机组发电煤耗影响
（2）判断依据呢？
①空调机组冷却工作液
2020/1/30
②罗茨真空泵组
6
二、常见问题
4.冷却塔冷却能力差
?
除水器：变形、失效等；
?
喷溅装置：堵塞、下盘脱落、喷水不
均等；
?
填料：结垢、堵塞、破损等；
?
配水槽（管）：开裂等。
2020/1/30
7
二、常见问题
5.循环水泵效率低
?
循环水泵运行效率低；
?
循环水泵的运行工况偏离设计工况；
少10%，冷却水温升增加约1℃，真空降低0.24kPa-0.58kPa。
冷却水流量变化10% 对发电煤耗影响
2020/1/30
18
三、冷端系统节能诊断与运行优化
（3）凝汽器热负荷的影响
?汽轮机热耗高； ?低旁泄漏； ?小汽轮机缸效率低； ?阀门内漏严重等。
量(kPa) 1.00
加 增
0.80
力
压 0.60
2020/1/30
冷却水温度变化1℃ 对发电煤耗影响
力(kPa)
14 12
压 器 10
汽8 凝
6
4
2
0
0
冷却水进口温度和凝汽器压力关系曲线
5
10
15
20
25
30
35
40
冷却水进口温度(℃)
17
三、冷端系统节能诊断与运行优化
（2）冷却水流量的影响 凝汽器冷却水温升设计值一般为8-10℃左右，冷却水流量减
（6）空气在凝汽器内的聚积程度（取决于真空泵的抽吸能力）
? 真空泵工作水温度 ? 双背压凝汽器抽真空系统的布置方式
2020/1/30
14
三、冷端系统节能诊断与运行优化
2.冷端系统性能影响因素
2020/1/30
15
三、冷端系统节能诊断与运行优化
影响类型
tw1 Δtw
δt
一级影响因素 冷却水进口温度 冷却水流量 凝汽器热负荷 凝汽器脏污 凝汽器面积
抽真空系统布置 方式是否合理？
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M M
12
三、冷端系统节能诊断与运行优化
1.理论依据
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三、冷端系统节能诊断与运行优化
2.冷端系统性能影响因素
（1）冷却水进口温度（取决于自然条件和冷却塔冷却能力）
（2）冷却水流量
（3）凝汽器热负荷
（4）凝汽器冷却管脏污
（5）凝汽器设计特性（管束布置、冷却面积等等）
70
8 B
6
4
67
64
) (%
率
61 效
2
58
0
55
-2
52
流量 -效率曲线
-4
49
-6
46
-8
-10 14000
16000
QG 18000
43
40 20000
流量 (m3/h)
2020/1/30
8
二、常见问题
6.循环水泵耗电率不合理
0.9
0.85
） 0.8 %
（ 率
0.75
电 耗 0.7
泵
水 0.65
环
循 0.6
0.55
0.5
耗电率过高或过 低均不经济，需 考虑最佳背压。
造成全年循环水泵在设计方式下的运行时间很短。
2020/1/30
9
二、常见问题
7.循环水泵运行方式怎么确定
?
负荷变化；
?
气温变化；
?
潮位变化（海水冷却）；
?
冷却塔性能变化；
?
煤价、电价变化。
2020/1/30
双速改造、增设 变频器的必要性
汽轮机冷端系统节能诊断及优化技术
马汀山 西安热工研究院有限公司
2020/1/30
主要内容
一、冷端系统概述
二、常见问题
三、冷端系统节能诊断与运行优化
四、实例分享
五、TPRI冷端系统在线诊断和运行优化装置
六、冷端系统综合治理
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2
一、冷端系统概述
主要任务是把从汽轮机排汽口排出的蒸汽 凝结成水，并建立与维持一定的真空度。
空气聚积
二级影响因素 冷却塔性能 自然环境 循环水泵出力不足 循泵性能与阻力不匹配 凝汽器或循环水系统堵塞 汽轮机热耗高 凝汽器附加热负荷大 胶球清洗系统不正常 水质差、杂质多 设计面积偏小 机组真空严密性差
真空泵抽吸能力差
双背压凝汽器抽空气系统 阻力不匹配
三级影响因素
四级影响因素
漏入空气 工作水温度高
?
泵组效率；
?
泵组低频振动；
?
给水泵迷宫密封用水压力；
?
杂用凝结水流量；
?
其它连锁压力。
必要的改造，降 低耗电率。
2020/1/30
11
二、常见问题
9.双背压凝汽器问题
（1）高、低压凝汽器压力差值不 明显，甚至低压凝汽器压力与高 压凝汽器压力相等； （2）低压凝汽器压力和高压凝汽 器压力不能同时达到设计值。
600
W
M
，
荷 负
540
组
机
480
420
双速循环水泵运行优化结果
两泵高速
一高一低
两机三高
360
300 5
单泵低速
10
15
运行方式切换1 运行方式切换2 运行方式切换3
20
25
30
35
凝汽器循环(冷却)水进口温度，℃
10
9
）8
m
（ 化
7
变
位6
潮
水5
海
4
3
海水潮位变化
10
二、常见问题
8.凝结水泵耗电率高
工作水冷却系统性能差 工作水的冷却水温度高
工作水流量低
2020/1/30
16
三、冷端系统节能诊断与运行优化
（1）冷却水进口温度的影响
冷却水进口温度与端差的关系
?取水口位置不合理（直流供水冷却）；
℃) 10 差( 8
端
?冷却塔冷却能力不足；
6
4
2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
冷却水进口温度(℃)
主要设备包括： ? 凝汽器（3） ? 循环水泵及循环水系统（4） ? 凝结水泵及凝结水系统（5） ? 真空泵及抽真空系统（6） ? 冷却塔（7） ? 管道、阀门等附件
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二、常见问题
1.凝汽器冷却管脏污
? 汽侧脏污 ? 水侧脏污
通常是指 水侧脏污
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二、常见问题
2.真空严密性差