简析如何提高220WM汽轮机运行的经济性

现如今全球能源供应日趋紧张，而我国更是如此，电能作为我国日常能源供应的主要能源，其消耗量非常大，因此电力生产中的节能具有非常现实的意义，节能是缓解能源矛盾的现实选择，是解决环境问题的根本措施，是推动可持续发展的重要途径，是提高企业竞争力的必要条件。

焦作电厂安装的是东方汽轮机厂生产的N220-12.7-535/535型超高压、中间再热、三缸、三排汽冷凝式汽轮机。

220WM机组虽无法与600WM和1000WM的超超临界机组经济性上无法相比，但其节能降耗的潜能也是非常巨大的，下面我就以焦作电厂#3、4机组为例以汽轮机运行中的节能降耗总结发表一些经验和方法。

1机组负荷
机组在额定负荷时如果其他运行参数均维持设计值，则此时节流损失最小，机组经济性最好。

当机组负荷偏离额定负荷时，虽然其他运行参数维持设计值，但蒸汽流量将偏离设计值，调节阀将存在节流损失，汽轮机调节级、高压缸和末几级工况将偏离设计值，使机组的经济性降低。

我厂汽轮机采用喷嘴调节，汽轮机负荷变化主要依靠高压调速汽门进行调节。

在低于额定负荷35%时，中压调速汽门才参与调节，其余工况中压调速汽门全开。

所以在平时运行中，尽量维持额定负荷运行，避免过分偏离，尽量使汽轮机进汽调节阀处于全开位置，减少节流损失，提高汽轮机经济性。

在多机组并列运行时，应认真分析各机组的经济性和能耗情况，合理分配机组负荷，提高总体经济效益。

但随着电力工业的发展，大容量机组参与调峰是不可避免的事实，要保证机组在各种负荷时都保持较高热经济性就要采取滑压运行方式，即汽轮机采用喷嘴配汽方式，在高负荷区域内(负荷160MW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(负荷160WM以下)进行滑压运行，这时没有部分开启汽门，节流损失相对最小，而且主蒸汽温度不变，各种负荷下新汽容积流量基本不变，各级喷嘴、动叶出口流速不变，比焓降和内效率都不变，全机相对内效率接近设计值。

现在大型机组的给水泵均采用液力偶合器变速调节，滑压运行使给水压力降低，给水泵耗工降低。

做定滑压对比运行实验后，发现在负荷为130WM时采用滑压运行比采用定压运行热耗低117.3KJ/KW.h.，电动给水泵电流低了24A，给粉机少投2台，引风机电流略有下降。

说明低负荷时采用滑压运行比定压运行经济性好。

2机组真空
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。

由于真空降低，蒸汽的有效焓降减少，在进汽量不变的情况下发电机出力将下降，在发电机出力不变的情况下，机组的进汽量将增大，汽耗率升高，机组经济性降低；真空降低，排汽缸温度将上升，机组冷源损失增大，循环热效率降低。

接下来讨论如何提高机组的真空：
2.1按规程规定每月做一次真空严密性试验，加强对凝汽器进、出口水温、端差、真空、过冷度等运行参数的综合分析，找出影响机组真空的主要原因，制定处理措施
2.2停运期间对凝汽器进行灌水查漏，运行时使用氦质谱检漏仪查漏，及时消除各漏点
2.3加强射水泵运行维护，检查射水池水位是否正常，水温是否过高，否则应加强换水，保证射水池温度不超过28℃2.4加强对凝汽器胶球清洗系统的维护管理，加强循环水品质的监督，必要时对凝汽器进行酸洗，减少凝汽器铜管结垢，以增加凝汽器管道换热效率
2.5保持凝汽器低水位运行，凝汽器水位高，凝汽器空间减少，冷却面积亦减少，凝汽器真空下降，水位过低将无法建立凝结水泵吸入压头，保证不了凝结水泵的正常工作，若发生甩负荷时，将会造成凝结水泵断水
2.6根据规程要求，定期进行凝结器出水管放空气
2.7注意对轴封汽压力的调整
对于高压汽缸的两端和中压汽缸的前端，汽缸内的蒸汽压力大于外界大气压力，此处将会有蒸汽漏出来，降低汽轮机效率，并造成部分凝结水损失。

在中压缸的排汽端及低压缸的两端，因汽缸内的蒸汽压力低于外界大气压力，在主轴穿出汽缸处的间隙中，将会有空气漏入汽缸内，从而降低了真空度
3机组回热系统
如果回热系统工作不正常，使得部分本级蒸汽流入低一级抽汽中，高压抽汽将排挤低压抽汽，造成机组热经济性降低。

抽汽流入凝汽器则会将造成机组冷源损失增大，给水温度降低，给水在锅炉中吸热量将增大，机组热经济性将降低。

造成回热系统运行不正常的因素主要有加热器端差增大、加热器汽侧无水位运行、抽汽压损增大、高压加热器旁路泄漏、加热器停运等方面。

下面简述下如何保证机组回热系统的正常运行：
3.1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
3.2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3.3提高加热器水位自动投入率，保证加热器有水位运行
3.4定期记录加热器及抽汽参数，及加强对汽机、锅炉侧给水温度的对比
3.5高压加热器大旁路电动门和联程阀旁路门不严时，部分给水将会不经过高加直接进入汽包，降低了给水温度，所以要定期对高加旁路门进行查漏，发现有漏流及时进行处理
4机组泄露情况
机组泄漏分为两种情况：外漏及内漏。

机组外漏是指由于管道或系统的不严密，造成汽、水泄漏出热力系统。

随着这些工质的损失，伴随着各种品味的能量损失。

内漏是指由于阀门不严密，造成汽、水在热力系统中由高参数系统漏至低参数系统，虽然不像外漏有能量流出热力系统外，但这些工质只参加了低参数的热力循环，降低了工质的做功能力，使得机组热经济性下降。

要减少机组泄露情况，我们在平时运行中就要做到以下几点：
4.1加强对设备、系统的巡检，运用观、听、触、嗅等方法检查系统泄漏情况，发现漏点及时处理，运行中不能处理的要尽量隔绝
4.2每次启机正常后应全面检查汽轮机疏水系统是否全部关严
4.3提高检修质量，使用较高压力等级的阀门以保证阀门关严，防止泄漏重复发生
4.4治理内漏除了要采用质量较好的阀门和加强设备维护外，建议装设对有关系统隔离阀门或调整阀门，运行人员在操作隔离阀门或不需要调整的疏水阀门时应养成开必全开，关必全关的习惯
4.5充分利用和完善疏水系统的回收水泵和收集水箱，尽量减少甚至杜绝疏放水的直接排放。

应当区分无压疏水、经常（下转第132页）
简析如何提高２２０ＷＭ汽轮机运行的经济性
连永波
（神华国能集团有限公司焦作电厂，河南焦作454001）
【摘要】本文通过从运行调整方面对节能降耗进行分析总结，采取各项措施提高机组的经济性，从而达到提高企业的竞争力。

【关键词】火电机组；汽轮机；经济性
作者简介：连永波（1986.2—），男，助理工程师，神华国能集团有限公司焦作电厂，从事火力发电汽机运行技术监督。

图3支承辊剥落表面形貌
图4支承辊手工修磨方法
2解决措施
支承辊疲劳寿命主要与辊身的硬度及所受应力状态有关。

辊身硬度越高，疲劳寿命越长；所受应力越大，疲劳寿命越短。

1）我厂采购的工作辊硬度一般为93～95HS ，支承辊64～65HS ，支承辊发生剥落时已使用30～50mm ，测量此时支承辊硬度，约61～62HS 。

支承辊与工作辊的最佳硬度差一般控制在20～30HS 之间，我厂支承辊硬度明显偏低，而且支承辊硬度随着直径减小下降过快，因此我们再次采购支承辊时将支承辊硬度提高到68～72HS 。

2）缩短换辊周期，将支承辊换辊周期适当缩短，减少支承辊承受循环应力次数，避免支承辊的使用超出疲劳极限。

3）根据支承辊下机后的表面状况，适当增加事故支承辊磨削量。

4）对支承辊进行表面波探伤的同时，采用双晶探头进行次表层探伤，尽早发现裂纹，避免支承辊带伤工作，导致剥落。

5）对已剥落或有皮下裂纹的支承辊，结合磁粉或着色探伤用手工进行碟形修磨处理，以减少磨削量，具体修磨处理方法见图4。

3结语
通过分析，我厂支承辊剥落的主要原因就是辊身应力集中点次表层疲劳剥落，针对该原因采取了提高轧辊硬度、缩短使用周期、强化支
承辊超声波探伤、优化支承辊修磨工艺等措施，支承辊剥落现象得到了有效的控制。

【参考文献】
［1］束德林,等.工程材料力学性能[M].北京:机械工业出版社,2005.
［2］姚强,悦中福.冷轧支撑辊和工作辊剥落机理及有效预防措施[J].物理测试,
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［3］孙蓟泉,等.四辊CVC 轧机支撑辊倒角形状优化[J].鞍钢技术,2008.
［4］Forged steel rolls service problems causes and prevention[Z].Union Electric Steel Corporation.
［责任编辑：王洪泽］
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（上接第124页）疏水、启动疏水等类型，结合疏水点位置的选择，分别进行合理的设计改造
5汽轮机的启动
将汽轮机的转子，从静止或盘车状态加速至额定转速，并将负荷逐步加到额定值的过程，称为汽轮机的启动。

汽轮机的启动过程，就是蒸汽向金属传递热量的复杂的热交换过程。

在这个过程中，汽轮机各金属部件将受到高温蒸汽的加热，从室温及大气压力的状态过渡到额定温度和压力的状态。

研究汽轮机的合理启动方式，就是研究汽轮机的合理加热方式，提高启动水平，就是在机组启动过程中，在不发生异常振动、不引起摩擦和裂纹的条件下，尽量缩短总的启动时间，缩短了启动时间就减少了机组的厂用电率，减少了锅炉的启动燃油量，进而达到提高机组经济性的效果。

[2]下面从启动的几个阶段分别研究讨论怎么缩短机组的启动时间：5.1启动前的准备工作要充分
准备工作的目的，是使各种设备处于预启动状态，以便达到随时可以投入运行的条件。

往往由于准备工作疏忽，对某些设备缺陷或异常没能提前发现，当设备需要投入时发生了故障，结果使启动工作半途而废。

所以对启动前的准备工作，必须予以足够的重视，电动门应进行手动或电动开关试验，使各阀门处于规程要求的开或关的位置。

主要转动设备，应提前试转和作联动试验，良好后置于备用状态。

5.2锅炉点火前的工作
此阶段的工作除了按照规程规定的操作外，需要注意的是为了减少厂用电的消耗，循环水泵、凝结水泵、射水泵等大动力的投入操作应力求紧凑，尽量避免由于锅炉迟迟不能点火，使这些设备白白耗费电力，为此，汽机运行人员应掌握锅炉的启动进程。

5.3锅炉点火后的工作
此阶段需要注意的是采用高缸倒暖方法缩短启动时间和采用区间合适的真空度以加快汽轮机的加热。

5.3.1高缸倒暖法就是机组在冷态盘车工况下，在汽轮机冲转前的锅炉升温升压过程中，利用一级旁路后的蒸汽通过高排逆止门前后联络管路对高压内外缸金属实施暖体，以缩短冲转、并网带负荷的暖机时间。

此方法经过实施后总节约时间2小时18分钟。

5.3.2启动中维持一定的真空，可使汽缸内气体密度减少，转子在转动时与气体的摩擦鼓风损失小。

又因为有了一定真空，蒸汽能充分做功，可减少耗汽量并使低压缸排汽温度降低。

如果真空过低，转子冲动时可能使凝汽器内产生正压，甚至造成大气安全门动作，但如果真空过高，在相同转速下进汽量减少，不利于汽轮机的加热，延长暖机时间。

经过实践证明，冲转前的真空450~500毫米汞柱足以满足。

提高火电机组经济性的措施还有很多，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］彭楠.浅析影响机组热经济性的因素[J]//全国火电大机组（600WM 级）竞赛第十届年会论文集，2006：714-718.
［2］哈尔滨汽轮机厂朝阳发电厂.20万千瓦汽轮机的结构和运行[M].电力工业出版社，1980．
［责任编辑：周娜］
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