发电厂汽轮机节能降耗策略研究探讨
山西赵庄鑫光发电有限公司 ， 山西 长治 046000
Research on Energy Saving and Consumption Reduction Strategy of Steam Turbine in Power Plant
JI Yan-feng (Shanxi Zhaozhuang Xinguang Power Generation Co. Ltd., Changzhi 046000, China)
【摘要】降低能耗是我国当前绿色生产理念的重要内容，特别是在电力生产行业中通过节能降耗技术可以显著提高经济和社会效益。在这样的背景下，论文主要介绍了汽轮机轴封系统，对上汽660MW汽轮机组节能降耗改造进行了阐述，并对系统改造前后的数据分析，实现了节能降耗的经济效果。
【Abstract】Reducing energy consumption is an important content of the current concept of green production in China, especially in the power production industry through energy saving and consumption reduction technology can significantly improve economic and social benefits. Against this background, the paper mainly introduces the steam turbine shaft seal system, expounds the energy saving and consumption reduction transformation of SAIC 660 MW steam turbine unit, and analyzes the data before and after the system transformation to realize the economic effect of energy saving and consumption reduction.
【关键词】汽轮机节能降耗；策略；分析 【Keywords】turbine energy saving and consumption reduction; strategy; analysis
1 引言
随着经济全球化的不断发展，我国当前的能源供应日益紧张，同时我国的生态环境不断恶化，因此治理污染以及节能减排已经成为我国当前经济社会发展的重要任务。为了适应新形势，确保电厂技术领先、机组效率高、资源消耗少，进一步提高竞争力，应采用先进而又成熟可行的技术对落后设备进行技术改造，提高机组的经济性和安全性，降低成本，并基于节约能源这一基本国策要求，要进一步提高发电厂技术装备水平，以减轻对环境的污染。而汽轮机作为大型火力发电机组的主要设备之一，其任务是将工质的热能转换为机械能。由于我国的大功率汽轮机设备主要为国家的电力生产提供良好的基础，但是其在实际的运行过程中耗能高，对此通过对大功率汽轮机进行节能降耗设计优化非常关键，本文针对上汽660MW汽轮机组节能降耗改造的实际情况进行分析研究，以期能为有关方面提供参考作用。
2 汽轮机轴封系统简介
因汽轮机的转子和静体之间的间隙会导致漏汽，这不仅会降低机组效率，还会影响机组安全运行。因此，为了进一步避免汽轮机中的蒸汽通过中压缸轴部位以及高压轴部位向外部不断扩散，或者进入系统轴承设备中从而导致轴承的润滑油中进水，同时为了避免空气漏入汽轮机设备的低气压缸中从而将3号机组的真空破坏，需要对其进行有效密封，这就是汽封，轴端处的汽封简称轴封。 汽轮机高中压缸轴封、隔板汽封采用高齿尖齿以及底齿齿尖进行气封处理，而利用斜平齿铜汽封进行隔板汽封。在该大型的汽轮机运行系统中，主要由漏气管路以及中压再热气联合调节阀的阀杆漏气管路以及高压主汽调节联合阀的阀杆漏气管路和轴端气封的供气管路等相关的部件构成了轴封系统。该系统主要通过四阀系统在汽轮机的全部运行工况之下，系统通过对冷再供气调节阀以及高压供气调节阀和溢流调节阀、辅助汽源供气调节阀等进行综合的控制，从而使该大型的汽轮机运行设备在不同的运行工况之下都可以保持良好的运行性能。系统主要通过两种不同的汽源向辅助汽源供气站中进行供气，从而为汽轮机的运行提供辅助的汽源，除此之外，为了进一步满足低压缸轴封供气的实际温度运行要求，通过将一台喷水降温器设置与低压轴封的供气母管中，然后经过对实际的喷水；量进行科学调节，从而使汽轮机设备不断满足降温之后的低压轴封供气实际的运行要求[1]。
3 汽轮机节能降耗策略有关研究
3.1 上汽660MW汽轮机组节能降耗改造的相关运行参数分析
某汽轮机组经过2013年的故障维修之后，长期以来一直处于稳定的运行状态，经过分析发现基本的运行参数相对稳定，但是汽轮机设备在长时间的运行之后，运行参数出现异常的情况，不仅运行功耗较高，而且汽轮器设备润滑油中的含水量不断增多，从而导致汽轮机在运行时产生严重的摩擦现象，从而导致其转子轴现实际的位移不断增大。因此，针对这一异常的运行情况，相关技术人员非常重视，于是组织相关的技术人员对这一故障进行了排查，经过实际的研究分析，最终认为该大型的汽轮机设备的叶片或者轴封系统存在运行故障，初步判断是这些设备中存在结垢。因此，为进一步有效确定系统运行故障，通过对机组设备相关运行参数进行了解，于是该公司进行了热力试验分析。通过对该汽轮机设备的相关运行参数进行试验分析，从而经过专业技术人员的现场测试，最终认为该大型的汽轮机组设备存在一定的运行故障，主要由于系统中存在设备老化的情况或者机组长期超负荷运行，因此导致能耗升高，同时该机组设备的锅炉冷渣器以及灰控阀采用的主要冷却介质为凝结冰，由于设备内部存在结垢，进而让这种低加回热系统的运行方式与设计出现了一定的技术偏差，从而导致该大型的汽轮机设备运行能耗不断增加。
3.2 节能降耗改造分析对比
在对汽轮机进行揭缸检查过程中，可以发现原来的设备梳齿型的密封已经有部分存在明显的残缺现象，除此之外，锈迹十分严重，这将会导致汽轮机设备的轴封漏气量不断增加，因此要对该汽轮机大型的机组运行设备进行维修的关键是将其中的全部气封进行更换。在此过程中，技术人员通过对汽轮机揭缸进行检查过程中发现汽轮机的叶片中残留有大量的污垢，因此采用粒化处理技术可以大大提升叶片的清洁度，并将各部位汽封间隙调整至规定范围的下限值，大大提高了汽轮机的内效率。
在对汽轮机热力系统检查中发现，部分疏水阀门有内漏现象，致使大量热介质损失严重，通过对内漏阀门更换并且在疏水阀门后加装就地温度计，通过监测运行过程中温度计测量的温度变化，可以准确判断阀门是否有内漏情况，节约了大量工质。
4 上汽660MW汽轮机组组节能降耗改造运行效益分析
通过上述节能改造相关参数分析不难看出，该汽轮机设备在改造之前与改造之后参数存在一定的变化差异，因此在对200MW、250MW以及300MW三个不同运行工况下的汽轮机运行设备进行改造分析，从而发现该汽轮机设备的高压缸运行效率以及中压缸的实际运行效率与之前相比，明显出现了一些变化，从中可以发现中压缸的运行效率在上升，而高压缸的运行效率在降低。本文通过对系统气封以及阀门等相关部件进行分析发现，更换之后系统的泄漏量大大降低，特别是汽轮蒸汽流量大大降低，与此同时，经过分析对比发现，该汽轮机的热耗在200MW、250MW以及300MW这三个不同的运行工况下分别下降了426.5kJ/kWh、252.0kh/kWh和174.1kJ/kWh；同时，经过节能改造之后的汽轮机设备将整个机组的热耗有效降低，从而起到了良好的节能降耗效果。
5 结论
综上所述，本研究主要针对汽轮机的轴封系统在运行中出现的故障以及对经济性的影响，采取了有效的解决办法，对汽轮机的相关部分进行技术改造，经改造前后的试验数据表明，改造后的汽轮机机组效率有所提升，热耗率下降，出力增加，效果更显著，可见该节能改造技术可行。 【参考文献】 【1】魏志全,彭林,袁锋,等．300MW汽轮机节能降耗改造分析研究［J］.四川电力技术,2015(03):82-84．
