引言

現階段解決火電廠汽輪機組能耗高和效率低的方法主要有如下兩種:一種是消除設備缺陷,在確保設備和系統(tǒng)良好出力的基礎上提高運行可靠性,將設備缺陷引發(fā)的能量損失降至最低:另一種是通過技術改造和技術革新來提高設備的能源利用效率,降低各種能量損失。例如,針對真空系統(tǒng)嚴密性差而導致的凝汽器換熱效率低、凝結水溶氧高的問題,除定期進行汽輪機組真空系統(tǒng)嚴密性試驗,積極查找"負壓"系統(tǒng)泄漏點并及時消漏外,還可以對凝汽器水封筒高度進行重新設計。

1汽封換型改造的分析

汽封換型改造是提升汽輪機缸效的有效方法,現階段汽輪機經常使用的汽封類型如表1所示。

火電廠在選擇汽封時要重點注意如下幾點:

第一,自調整式汽封為首選類型,其自動調整間隙的特性既可滿足機組正常運行時對間隙較小的需求,也可滿足機組啟停機狀態(tài)時對間隙較大的需求。

第二,因工作壓力的差異,高、中、低壓缸適宜的汽封類型也存在差異,其中自調整汽封比較適用于高、中壓缸,但在中壓缸的后幾級,要同時考慮變工況時對機組運行安全的要求及壓差的要求,因此要針對不同機型通過現場試驗分析計算方能決定。而對于工作壓力較小的低壓缸,基本不能滿足自調整汽封關于汽封塊前后壓差的工作要求,此時蜂窩式汽封是很好的選擇,但汽封間隙不宜調整過低,以免機組過臨界時產生碰磨而破壞汽封結構。

第三,在運行中汽封和汽輪機轉子間存在一定的碰磨,倘若選用過硬的汽封材料則會加劇汽輪機轉子的損壞,不利于機組的安全運行。此外,汽封的選用可以相互結合,例如高、中壓缸,汽輪機各級汽封除了選用自調整汽封外,還可將接觸式汽封使用在末級,在自調整汽封的汽封塊上加裝接觸式汽封的密封環(huán),以此有效減少汽輪機末級的蒸汽泄漏。

2凝汽器真空節(jié)能優(yōu)化的分析

(1）真空泵工作水溫度的降低。不少火電廠汽輪機組的真空泵為水環(huán)式真空泵,當工作水溫高時會造成抽汽量減少,加重設備腐蝕并降低凝汽器真空,而實際操作時可采取如下措施來降低真空泵工作水溫度:對密封水出口問題進行密切監(jiān)測,一旦換熱出現惡化要及時清洗并重視日常維護:真空泵的換熱面積和密封循環(huán)冷卻水的流量可適當增加,以進一步提高真空泵的換熱效果。

(2）凝汽器換熱面清潔度的提高。生物臟污、機械臟污和鹽類臟污等對火電廠汽輪機組的煤耗有很大影響,如污垢問題造成凝汽器端差升高、冷卻管垢下腐蝕和泄漏、冷卻水量及真空度下降,這些都會導致煤耗的上升(表2為常見的凝汽器除垢方法）?，F階段火電廠常用的凝汽器清洗裝置為膠球清洗裝置,其可在不停機的前提下連續(xù)工作,但受到凝汽器水室存在死角或渦流、收球裝置上的柵網板關閉不嚴、循環(huán)水壓力不夠、冷卻管壁發(fā)生脫落或剝離等因素的影響,膠球的收球率偏低,為此可采取如下解決措施:檢修過程中如果發(fā)現水室端蓋、水室隔板、管板銜接處等膠球聚集的死角,可以通過加裝導流板來改變此處的水流方向,從而避開死角:可以通過對執(zhí)行機構的限位進行調整來確保收球裝置上的柵網板關閉到位:可將一臺循環(huán)水泵安裝在膠球清洗前,通過循環(huán)水壓力的增大來增加膠球的通行能力:可以用不銹鋼管來替代銅管,有效解決冷卻管結垢的問題。

(3）真空嚴密性的提高?？諝馔ㄟ^漏點漏入凝汽器是影響其真空嚴密性的重要原因,為尋找真空系統(tǒng)的漏氣點,可將跟蹤氣體氦氣注入到可疑部位,當氦氣進入到真空負壓系統(tǒng)后,將隨著不凝結氣體經過真空泵排向大氣,然后再利用氦質譜檢漏儀來對真空泵向大氣排放的氦氣含量進行檢測分析,從而確定檢測區(qū)域是否存在漏氣點及漏氣點的大小。當查找到漏氣點后,再結合汽輪機組的實際情況來制定合理的解決措施。

3其他節(jié)能提效治理策略

第一,低壓缸排汽通道的優(yōu)化。國產汽輪機低壓缸排汽通道普遍存在一定的結構設計缺陷,即在排汽通道內部設計安裝了7號、8號低壓加熱器,大量抽汽管道和支撐鋼架,這不僅會加大低壓缸排汽的阻力系數,還將使得凝汽器汽側排汽場的汽流分配嚴重不均。因此,對其進行節(jié)能改造勢在必行。例如,可在汽輪機組停機檢修時,根據模擬排汽場試驗和計算,在排汽通道內部合理位置和角度安裝一定數量的"排汽導流板"。

第二,冷卻水塔噴淋裝置噴頭的換型。倘若冷卻水塔噴淋裝置采用反射淋水盤式,會因霧化能力低、淋灑面積小、散熱效果差及盲區(qū)多而降低凝汽器的換熱效果,為此可更換為新型"無軸承旋轉式陀螺淋水盤噴頭"。

第三,給水溫度的調整。具體來說,對高加水位進行嚴格控制,確保其始終處于平衡位置,并做好高加水位的日常檢測和維護,以確保換熱管的正常使用:對測試加熱器進行檢修,一旦發(fā)現存在漏點要及時處理:在汽輪機組正常運行時進行加熱器水位檢測,確保其水位處于正常狀態(tài)。

4結語

汽輪機組節(jié)能提效治理是提高火電廠經濟效益的必然舉措。實現汽輪機組節(jié)能提效的方法很多,本文主要從設備操作和技術改造兩個方面進行了闡述。不同火電廠在具體應用時要結合自身實際情況來采取合理措施,切不可盲目照搬別人的經驗和做法。