关于提高汽轮机组运行经济性途径略论

关于提高汽轮机组运行经济性途径略论

刘飞龙

阳春新钢铁有限责任公司 529629

摘　要 在电厂的实际运行中，通过从多个方面采取措施，汽轮机组的运行经济性还有较大的提升空间，而这对推动我国经济社会实现可持续发展和提高供电企业效益的均具有重要意义。本文就提升汽轮机组运行经济性的途径进行了一些有意义的探讨，希望能够对推动相关工作的改善提高能够产生借鉴。

关键词　汽轮机组，热耗，运行经济性，提高途径

1引言

改革开放以来，我国的经济社会取得了飞速的发展和进步，而这也有赖于包括电力在内的各种能源提供了有力支撑。事实上，在现代社会生产和生活的方方面面，电力能源都占据着关键和不可替代的作用，如何在确保电力供应正常和稳定的前提下，实现电力生产运行的节能增效，既关乎着电厂运营的持续健康发展，还关乎着构建生态环保型和资源节约型社会的成败，必须引起充分的重视。

而在电厂的生产运营中，汽轮机组是关键核心设备，其热耗与工作效率会直接影响到的电厂生产运营成本及其经济效益。然而现实却是，我国很多电厂的汽轮机组在运行经济性方面都有所不足，一些早期的300MW以下的亚临界机组在运行中更是会产生较大的热耗，这些对提升电厂运行效益形成了严重阻碍。鉴于此，有必要采取多方面的优化措施来克服解决这一问题。本文正是基于这一出发点，就提升汽轮机组运行经济性的途径进行了一些有意义的探讨，希望能够对推动相关工作的改善提高能够产生借鉴。

2提高高压缸效率

在电厂实际运行中可以发现，很多汽轮机组尤其是早期国产引进的300MW机组的实测高压缸效率都明显低于设计值。而根据热力计算，高压缸效率的降低或直接导致热耗增加，进而显著提高电厂运行的能耗，这显然对电厂运行的经济性是极其不利的。在实际工作中，高压缸的效率的降低不论是因为调节阀不能全开而造成的节流损失，还是因为通流效率偏低引起的，都会促使高排温度明显增高，进而导致再热器超温，进而使得电厂的热耗升高。虽然一些电厂可能会采用给水泵喷水的方式来对主蒸汽和再热蒸汽进行降温，但这相当于在系统中又并联了一台中压汽轮机组，会促使电厂的热耗明显增加，显然不是解决问题的根本方法。

为了解决以上问题，必须采取有效措施提升汽轮机组高压缸的运行效率，这些措施主要包括以下三个方面：第一，运行方面。汽轮机组的运行方式会对机组运行的整体经济性带来较大影响。比如在部分负荷时，选择滑压运行会提升机组的经济性；在额定负荷时，尽量保持在调节阀阀点运性能够避免大范围、长期的节流运行，这也可以在一定程度上提升经济性。此外，运行中还应该加强对汽水水质的控制及对振动情况的监视。水质中如果含有过多的SiO₂和氧，会造成机组通流部分的隔板叶片腐蚀和结垢，进而影响到运行效率；而机组如果出现振动异常情况，则可能是因为通流部分存在异物造成的，而这会加剧磨损，严重地可能会导致漏气增加，降低运行效率。所以在机组运行中严格控制水质并加强振动监测，对存在的异物及时进行清洁施工，都是提升高压缸乃至整个汽轮机组运行经济性的有效举措。第二，检修保养方面。汽轮机组的高压缸随着使用时间的延长，其缸效率都会出现一定程度的下降，而及时按照制造厂家的要求对汽封间隙进行调整，及时清洗和打磨叶片，都可以使缸效率得到一定程度的恢复，进而提升机组的运行经济性。第三，技术改造方面。对高压缸尤其是其通流部分进行技术改造是提高高压缸运行效率的有效措施这一。比如对于很多早期引进国产的汽轮机组，通过将调节级采用子午面线型、减少调节级焓降、更换叶片线型等等，可以促使机组高中压缸的效率提升3~4个百分点，这对提升运行经济性有重要价值。

3改善低压缸效率

除了能够提高机组高压缸运行效率的措施外，还可以通过改善低压缸效率的举措来提升运行经济性。具体可以采用的措施包括：末级和次末级隔板使用低直径汽封，叶顶使用蜂窝汽封、更换经济性和安全性都更佳的末级长叶片等。这些措施都可以促使低压通流部分得到改善优化，进而也就实现了对汽轮机组的热耗改善效果。

4改进轴封和疏水系统

对于汽轮机组，汽封和疏水系统都是比较成熟的部分，但这并不意味着就不能够进行改善优化。事实上，从电厂的实际运行来看，对轴封和疏水系统进行改善可以在一定程度上达成节能降耗的效果。

对于轴封系统的改进，制造厂商虽然设计了一套比较完善的系统，但通过对其中各个环节部分的改善，可以促使运行效率方面得到有效提升。比如对于端部汽封结构，传统采用的退让式汽封会让很多高品质蒸汽无法进入下一级进行做功，从而流失到更低压力级、散热器直至凝汽器，进而造成比较大的能量损失，影响到经济性，而推广采用布莱登汽封(如图1所示)就能使得这一问题得到很大程度的改善。

图1 布莱登汽封的结构示意

对于疏水系统，疏水阀门不能保证严密是很多电厂都存在的问题，而对疏水阀门进行严格管理，确保其完全严密，能够带来的经济效益将非常可观。此外，实践调查还发现，大量电厂疏水系统的运行方式都过于保守。对于一些不必要的输水点进行撤销与合并；在机组停机和极热状态启动时不必考虑水击问题，降低不必要的热备用。这些都能促使电厂汽轮机组的运行既安全又高效，进而提升运行经济性。

5提高回热系统运行效率

虽然汽轮机组的回热系统在设计合理性和技术先进性上都在不断提升，但电厂实际运行中发现其效果还有较大的提升空间。比如有些电厂的末级低加经常不能正常工作，而这会造成机组的热耗升高，进而产生较大的经济损失。究其主要原因一般是因为换热效果不佳、低压负荷高背压运行导致的，可以采取加强加热器管子的检修和清洗、降低机组在低负荷高背压下的运行几率等举措施来加以解决。

6改善运行背压

实际运行中发现，很多汽轮机组的运行背压都明显高于设计值，而这会造成热耗恶化，对提高机组的运行经济性是极其不利的。而造成运行背压过高的原因主要由：排气热负荷较大、其他流入热源较多、真空严密性差、换热效果不理想以及循环水流量不足等。需要针对具体原因采取专门性的措施进行解决。

比如对于其他热源的流入影响，需要采取措施降低低压旁路可能的泄露；对于换热效果不理想的问题，需要对管子生锈、附着过多泥沙和微生物等影响换热效果的因素进行及时排除；对于循环水流量不足的问题，则考虑可能是因为水泵故障或引水管道的闸门和滤网堵塞造成的，那么也需要及时采取措施进行检修和疏通。

7结束语

总之，在电厂的实际运行中，通过从多个方面采取措施，汽轮机组的运行经济性提升还是大有潜力可挖的。这一方面需要电厂技术人员对投入运行机组的运行效率改善不断进行总结和分析，摸索出最适合本厂的优化改进经验；另一方面还需要对设备和技术进行升级换代，及时淘汰热耗较高的落后设备及相关技术。只有在优化改进和技术升级换代这两个方面都加强努力，才能从根本上提升电厂汽轮机组的运行经济性，进而为我国经济社会的可持续发展和供电企业效益的提升做出更大贡献。

参考文献

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[2] 刘军辉.浅析影响发电汽轮机组热经济性的因素[J].科学与信息化,2019, (13):97

[3] 宗绪东.300MW汽轮机组热耗率升高分析及优化研究[J].中国科技投资,2019, (5):85