浅谈提高600MW汽轮机运行经济性

【摘 要】作为一个大量消耗煤炭的火力发电厂，最大的生产成本是煤炭消耗，努力降低煤炭消耗，不但可以降低生产成本，提高经济效益，还可以减少排污费用，减轻对环境的污染。本文通过对600MW汽轮机热力系统及系统运行方式进行调整和试验，找出了机组经济性偏低的原因，有针对性地提出了解决方案，降低了供电煤耗和厂用电率，提高了机组安全经济运行水平。

【关键词】提高；汽轮机；经济性

1 概述

降低成本，提高效益是企业追求的目标。理论上讲，提高汽轮机组经济性要注意以下问题：维持额定蒸汽参数；保持最有利真空；保持最小的凝结水过冷度；充分提高给水温度；降低厂用电率；降低新蒸汽的压力损失；确定合理的运行方式，减少节流损失。但实际上不可能完全实现，比如：厂用电率不可能无限度地减小。

热力系统节能潜力分析包括两个方面的内容：

（1）热力系统结构和设备上的节能潜力分析：它通过热力系统优化来完善系统和设备，达到节能目的。变频器的发明和推广使用，给节能工作带来了生机，它能根据主机负荷调整辅机出力，使之适应主机负荷要求，将节流损失减少至最低程度。目前，变频器已广泛应用于火力发电企业及其他领域。我公司在汽轮机凝结水系统、闭式水系统和锅炉风烟系统都采用了变频器。

（2）热力系统运行管理上的节能潜力分析：它包括运行参数偏离设计值，运行系统倒换不当，以及设备缺陷等引起的各种功能亏损，是通过加强维护、管理，消除设备缺陷，优化运行系统等手段获得。

2 某些系统运行方式优化后的效果

2.1 凝结水系统

按设计，凝结水系统采用变频运行，变频器故障时工频运行。凝结水泵额定电流229A，额定功率2200KW，为了降低凝结水泵功耗，公司对A凝结水泵进行了改造，去掉了A凝结水泵的末级叶轮，改造后的A凝结水泵额定电流220A，额定功率1670KW。正常运行时变频运行，除氧器上水主调节阀开启，除氧器上水副调节阀及旁路电动阀关闭，通过调整凝结水泵变频器出力调节除氧器水位。当变频器故障时工频运行，除氧器上水副调节阀关闭，旁路电动阀关闭，通过除氧器上水主调节阀开度调节除氧器水位

针对凝结水系统的运行工矿，在变频运行时，我们尝试将除氧器上水主、副调节阀全开，当机组负荷在500MW以上时，再将除氧器上水旁路电动阀全开，依靠变频器将除氧器水位调整在正常范围内，实践证明是完全可行的。

下面是凝结水泵在不同运行方式下的相关数据：

可见，凝结水系统不同的运行方式，对耗电量的影响很大。当采取将除氧器上水主、副调节阀及旁路电动阀全开的运行方式，可以使凝结水母管压力下降0.9MPa左右，凝结水泵的电流下降大约25A，凝结水泵的功率下降大约125KW。按照一台机组凝结水泵每年在主机450MW平均负荷下运行300天粗略计算，每年可节约厂用电90万KWH，两台机每年可节约厂用电180万KWH， 每KWH厂用电按照0.43元计算，可为公司带来77.4万元的经济效益。

2.2 闭式冷却水系统

按设计，闭式水系统采用工频运行，旁路电动阀关闭，通过调节阀开度调节系统压力。为了降低闭式水泵功耗，公司对闭式水系统进行了变频改造，改造后正常运行时变频运行，调节阀适当开启，旁路电动阀关闭，通过调整变频器出力调节闭式水系统压力，变频器故障时工频运行。

针对闭式冷却水系统的特点，在闭式冷却水泵变频运行时，我们尝试将闭式水系统调节阀及旁路电动阀全开，依靠变频器出力将闭式冷却水母管压力调整在0.5MPa，夏季环境温度高时，适当提高闭式水母管压力，并将各设备冷却后参数在允许的范围内适当提高，以减少冷却水量，降低闭式水泵电耗，取得了显著的节能效果。

下面是闭式水泵在不同运行方式下的相关数据：

由此可见，闭式水系统不同的运行方式，对耗电量的影响也是很大的。将闭式水母管压力由0.55MPa降低到0.5MPa，每小时可节约厂用电30KWh，每天节约厂用电720KWH，按照闭式水泵每年运行300天计算，可节约厂用电21.6万KWH，两台机可节约厂用电43.2万KWH， 每KWH厂用电按照0.43元计算，可为公司带来18.58万元的效益。

2.3 开式冷却水系统

按设计，每台机组配两台开式水泵，一台运行，一台备用。开式水泵额定功率220KWH。运行实践证明，即使在夏季环境温度较高时，不启动开式冷却水泵也能保证机组的冷却要求，但影响闭式水冷却水器的冷却效果，为此，夏季环境温度较高时，需运行一台开式冷却水泵。通过对热力系统分析，我们采用停止开式冷却水泵，投入备用闭式冷却器的方法，完全能满足辅机的冷却需要，且冷却效果要优于一台开式冷却水泵运行时单台闭式冷却水热交换器的冷却效果。这样，可以在夏季节省大量厂用电。一台开式冷却水泵每天耗电量为：220KW*24H=5280KWH，按夏季高温时间50天计算，一台开式冷却水泵耗电量为 264000 KWH，两台机组耗电量为52.8万KWH，每KWH厂用电按照0.43元计算，该方式可创造22.7万元的经济效益。

2.4 轴封与抽真空系统

按设计，每台机组配三台真空泵，两台运行，一台备用。实践证明，当三台真空泵运行时，可以提高机组真空0.15-0.2KPa，即提高机组效率0.15-0.2%，扣除一台真空泵的功耗160KWH，增加第三台真空泵运行，可提高机组效率。由于冬季低负荷时真空高，机组低压胀差比较大，为此，采用停运一台或两台真空泵的方法降低机组真空，控制低压胀差不超限。通过试验，冬季低负荷时在不影响机组真空的情况下，适当降低轴封供汽温度和压力，既可以保证机组低压胀差可控，也能够维持两到三台真空泵运行，提高机组效率0.15-0.2%。按照一个冬季晚上环境温度较低时60天，每晚在低谷平均负荷360MW下运行8小时计算，单台机组冬季低谷负荷段的发电量为1.728亿KWH，低谷负荷段的发电煤耗按照330 g/KWH计算，需要燃烧标准煤57000吨，采取上述措施后每台机组可节约标准煤102.6吨，按目前每吨标准煤710元计算，2台机组每年可创造效益14.57万元。

综合以上方面，创造的经济效益如下：

3 实施效果

从目前实施的效果来看，起到了以下作用：

（1）实施方案成本低，经济效益可观；运行方式可以灵活切换，某些运行方式并不需要额外投资，却能产生可观的经济效益。

（2）方案实施后，供电煤耗和厂用电率逐步降低。据公司2010年财务测算：每降低1%的厂用电率就能增加230万元的利润；（相当于700万度电量）；每降低1克供电煤耗就能减少成本支出560万元（折合6720吨标煤）。

（3）不合理运行方式逐步得到控制。

（4）系统、设备的运行方式更加规范、合理。

4 结束语

提高汽轮机组经济性牵涉到多方面的问题，而有些指标是综合性的，需要全公司所有员工共同努力，从少开一会儿照明，少开一会儿空调等细节做起；某些运行方式需要做实验收集数据，进行比较分析，才能确定最合理的运行方式。作为汽轮机运行人员，需要对汽轮机各系统、各设备进行深入的研究，在运行过程中不断观察、分析、总结，才能尽最大限度提高汽轮机运行经济性。

参考文献：

[1]国电蚌埠发电有限公司《600MW集控运行规程》.

[2]中国电力出版社《600MW汽轮机的运行》.

[3]中国电力出版社《汽轮机运行值班员》职业技能鉴定指导书.