摘要：在我国目前的电力市场中，电力系统逐渐完善，但是竞争越来越激烈。随着社会经济水平的发展和人民生活水平的提高，电网中峰谷的差值越来越大，很多大型的机组不断调整峰值。在这种现状下，减少发电投入，改善经济效益是每个发电企业亟需解决的问题。汽轮机运行过程中的节能降耗，不仅可以降低生产成本、提高电厂经济效益，同时能够有效节约能源，降低对环境的污染。本文对我厂汽轮机近几年主要节能降耗措施进行概述，并分析了电厂汽轮机节能降耗的主要方法。
关键词：330MW；火电机组汽机；节能
0引言
某电厂#1、2机组配备锅炉为上海锅炉厂有限公司制造的亚临界压力中间一次再热控制循环锅炉，采用中速磨直吹式制粉系统，单炉膛Π型露天布置，四角切向燃烧，摆动喷嘴调温，平衡通风，固态排渣，全钢架悬吊结构，燃用具有中等结渣性烟煤。
汽轮机为上海汽轮机有限公司制造的亚临界压力，一次中间再热，单轴双缸双排汽反动抽凝式，额定蒸汽压力16.67MPa,额定蒸汽温度538℃。机组主蒸汽旁路系统为高、低旁路串联系统，其由二级减压、三级减温组成。
1轴封溢流蒸汽由排凝汽器改排至#8低加
轴封系统是将大、小机各汽缸和阀杆之大气端汽封腔室与轴加相连，使之维持6.89kPa的真空，以免蒸汽外泄。我公司轴端汽压力保持0.021～0.031MPa的压力，轴封汽源可由辅助蒸汽、冷再蒸汽、主蒸汽供，可进行切换，低压缸轴封汽温维持在121～176℃。高负荷时，高中压缸汽封环内汽流反向流动，当反向汽流量能满足低压缸轴封所需汽量，机组轴封系统形成自密封，富余的轴封压力通过轴封溢流阀排至凝汽器。
目前我公司2台机组轴封溢流开度较大，负荷230MW以上溢流调节阀即开启，250MW负荷时调节阀开度为30%，270MW及以上负荷时调节阀开度为50%左右，尤其是当中排供热时，中排蝶阀节流憋压，使得轴封漏汽增大，为维持轴封压力不得不开启溢流旁路门。机组运行中不仅造成了一定的热损失也增加了凝汽器的热负载。从经济性角度，建议将溢流轴封汽引入#8低加继续做功，以提高能量利用效率。
具体如下：从轴封供汽母管引接一路溢流管接至8号低加进汽管（温度测点后），将这部分轴封溢流热量进一步利用加热凝结水，新增加管路中安装一电动调节阀及前切断阀、逆止阀、后切断阀，相应布置疏放水阀门及管道。如附图所示。保留原轴封供汽母管至凝汽器溢流管路系统，在新加装轴封溢流至8抽管路有问题时还可投入使用，保证机组安全运行。改造后轴封供汽母管的压力通过供汽调节阀与新加装的溢流调节阀共同作用，原轴封供汽母管至凝汽器的溢流调节阀及旁路电动阀保持关闭，正常情况下不参与调节。
图2 真空泵节能系统
抽气管路-1，进气手动阀-2，进气速断电磁阀-3，高效真空泵-4，出气管路-5
2水环式真空泵组改为罗茨泵+小型水环真空泵的高效真空泵组
目前我公司#1、#2机均配置两台水环式机械真空泵组，单台泵电机功率：160KW，额定电流317A，实际运行电流约240A。设计选型时，主要考虑快速启机的响应速度（30分钟内能达到启机要求真空值），但在机组正常运行，维持系统真空时有较大裕量；且该泵效率低，抽气性能受制于工作水温度大大下降，夏季工况下更为明显。
高效真空泵组是由三叶气冷式罗茨泵和小型水环真空泵串联而成的机组，泵效为70％，原真空泵的泵效为30％，在机组正常运行，真空严密试验值为0.18KPa/min,也就是1.35mmHg/min,以我厂330MW机组空气漏入率计算Dc取额定排汽量为562.64t/h，冷凝器壳体数为1，附加排汽口2代入公式：
GHa＝1.5（Dc/100+α）＝1.5（562.64/100＋1＋2×0.5）＝11.4396kg/h
根据真空严密性数值，真空严密性在1.35mmHg/min的空气漏入量为
GHa＝11.4396kg/h×1.35＝15.44kg/h
而原真空泵干空气出力40kg/h，维持系统真空时有较大裕量；且该泵效率低，抽气性能受制于工作水温度大大下降，夏季工况下更为明显。
罗茨泵和小型水环真空泵的电机功率可配30KW＋30KW，从已安装了高效真空泵组的兄弟单位调研情况看，其运行稳定，运行电流约为45A－70A，节电效果明显。鉴于此，计划在我公司#1、#2机组各加装一台高效真空泵组，原有每台机组的二台水环真空泵维持不变，高效真空泵组与之并联，蒸汽和不凝结气体进入罗茨泵，加压后经冷却器冷凝进入下级水环泵，由于提高了水环泵的入口压力，可保证水环泵高效稳定运行。系统采用DCS控制，可实现远程和就地操作。
从真空泵改造后方面分析，电流下降200A，根据电量Q=1.732UIcosφ（其中U为电压，I为电流，cosφ为功率因数），折算每小时节电量Q=1.732×380×200×0.85≈111.89kW，按照我厂2017年#1机组运行6983小时计算，全年可节约厂用电78.13万kW.h。
在机组启动快速建立真空期间，使用机组原有真空泵运行，在正常运行期间，切换到高效抽真空泵组而将原有的水环真空泵停作备用。当机组真空系统发生严重泄漏或停泵或设备故障时，高效真空泵组不能维持凝汽器真空时，原有水环真空泵联锁投入运行。
3结语
汽轮机的节能降耗水平直接关系到电厂的经济效益，同时也直接关系到国家可持续发展战略的实施情况。电厂应该从技术方面落实节能降耗措施，深化技术改革、加强运行管理，实现节能降耗目标，促进我国电力事业的健康发展。
参考文献
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[3]田祖德.浅谈电厂汽轮机运行过程中节能的实现[J].科技创新导报,2015,10(12)18:85.
[4]南通天生港发电有限公司.Q/306—111.001—2015.330MW机组集控运行规程
论文作者:黄志祥
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
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