提高小型电厂供热机组经济性的探讨与实践

摘要：山东华聚能源公司济东新村电厂是2000年投产的煤矸石综合利用热电厂，装机容量为2×6MW的汽轮发电机组。文章从综合利用电厂供热机组的生产实际出发，总结了提高机组热经济性的方法，分别从正常运行中的维护调整等方面探讨了如何提高机组热经济性。

关键词：小型电厂；蒸汽参数；供热机组经济性；真空度；凝汽器端差

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）30-0153-02

近几年来，随着世界能源形势日趋紧张，我国也深受影响，特别是煤、油价格飚升，使热电厂的热电成本大幅度提高，提高机组的热经济性日益显得尤为重要。山东华聚能源公司济东新村电厂是2000年投产的煤矸石综合利用热电厂，装机容量为2×6MW的汽轮发电机组。经过10多年运行实践，总结经验，在提高机组热经济性方面进行不断探索，机组的热经济性得到了很大的提高。

一般说来，影响机组热经济性的因素主要有以下几个方面：（1）机组蒸汽参数；（2）机组真空；（3）凝汽器端差；（4）凝结水过冷度；（5）机组通流部分效率；（6）机组泄漏情况。下面对各因素进行分析并对我们的一些做法进行总结。

一、严格控制机组蒸汽参数

主蒸汽压力和温度的不正常波动对机组安全、经济运行影响很大。主蒸汽压力降低，蒸汽在汽轮机内做功的焓降减小，从而使汽耗增大；主蒸汽压力太高，主汽流量增加、末级叶片过负荷，同时主蒸汽管道、主汽阀、气缸、法兰、螺栓的部件的内应力增加，缩短使用寿命。主汽温度升高，使金属的机械强度降低、寿命损耗增大；主汽温度降低，不但会较大的消耗机组寿命，还会使气缸变形，严重时造成汽轮机动静摩擦和水冲击事故。因此维持额定的蒸汽参数非常重要，根据实践可从以下几个方面加以改善：

1．运行人员在监盘中提高责任心，发现参数偏离正常范围，及时联系锅炉进行调整，必要时进行降负荷、开疏水等操作。

2．严格交接班制度和巡回检查制度，发现参数异常及时处理。

3．开展对标竞赛活动，对于能够严格控制标准参数运行的班组和人员进行奖励，提高运行人员工作积极性。

二、保持良好的真空度

真空系统运行的好坏对汽轮机运行的经济性有很大的影响。一方面由于真空降低，蒸汽的有效焓降将减少，在蒸汽流量不变的情况下发电机出力下降，在发电机出力不变的情况下，机组的蒸汽流量将增大，机组经济性下降；另一方面机组真空降低，排汽缸温度上升，机组冷源损失增大，循环热效率降低。一般情况下，真空度每变化1%，可使热耗率变化0.7%～1%，煤耗变化约1g/kW・h。

因此运行中应尽量维持最有利真空。具体采取以下几点：

1．降低循环水温度。当循环水温度在20℃时，循环水温度每下降1℃，真空可提高0.3%，降低煤耗 0.3%～0.5%。

2．增加循环水量。检查各运行循环水泵至凝汽器循环回路中各阀门处于全开状态，避免不必要的节流损失。

3．保持凝汽器传热面清洁。凝汽器结垢时，传热效果降低，使端差增大，真空下降，排气温度上升。运行中定期进行凝汽器的胶球清洗或反冲洗，来提高它的冷却效果。

4．提高真空系统的严密性。运行中发现真空下降时，及时查找原因，采取措施，防止事故扩大。如：主蒸汽压力下降或降负荷时及时调整轴封供汽量，不得使轴封供汽中断；切换循环水泵时，正确按规程操作，加强仪表监视，防止循环水中断、循环泵倒转、循环泵跳闸等事故的出现；控制好凝汽器热水井水位，防止满水和缺水等。

三、减小凝汽器端差

凝汽器端差通常为3℃～5℃。端差每下降1℃，真空约提高0.3%，汽耗约可降低0.25%～3%。端差增大的原因主要由凝汽器铜管水测或汽侧结垢，还有凝汽器汽侧漏空气造成。降低端差的措施有：

1．保持循环水水质合格，该厂所处地区水质较差，应做好定期排污和加药工作，减轻凝汽器结垢。

2．保持胶球清洗系统运行正常，该厂主要是采取定期酸洗，保持铜管清洁。

3、防止凝汽器汽侧漏入空气，发现真空下降，及时查找原因，采取措施。

4、加强对主蒸汽温度、压力的监视，发现参数异常及时联系锅炉调整。

四、减小凝结水过冷度

凝结水过冷度通常应低于1.5℃，凝结水出现过冷却，使凝结水易于吸收空气，含氧量增加，从而造成对设备的氧化腐蚀，而且凝结水本身的热量额外的被循环水带走，影响机组的安全、经济运行。一般凝结水过冷度每增加1℃，燃料消耗约增加0.1%～0.15%。减小凝结水过冷度的措施有以下两点：

1．消除真空系统的不严密性，定期进行真空严密性试验，及时消除泄漏；加强对凝结水泵的监视，防止空气自凝结水泵轴封漏入；加强对低压汽封的监视和调整，防止空气漏入。

2．凝汽器尽可能保持低水位运行，防止出现凝结水淹没铜管现象。

五、保证设计的给水温度

利用给水回热加热设备，可减少冷源损失，提高给水温度，从而减少煤耗。给水温度每降低10℃，煤耗约增加0.5%。提高给水温度的措施有以下几点：

1．提高加热器的检修质量，尤其要保证高压加热器投入率。

2．消除加热器旁路门和隔板的泄漏，防止给水短路。

3．保证加热器疏水器正确动作，维持加热器在低水位下运行。

4．消除低压加热器的不严密性，防止空气漏入。

5．除氧器保持正常压力、温度，避免大的波动。

六、加强经济运行管理

加强经济运行管理主要包括以下方面：制定各项考核指标，如供电煤耗率、厂用电率等，按生产的各个环节把主要指标分解为许多技术经济指标，作为考核各个运行岗位的标准。确定各种工况下最佳运行参数，运行人员勤于对照分析设备状态的变化，找出达不到指标的原因，及时进行调整，保证运行参数符合经济运行的要求。保持设备完好并不断改进，及时发现和消除设备缺陷对主辅设备进行以提高效率为目的的及时改造，以及在检修中重视恢复设备的经济性能。

七、减少工质和热量损失

运行中应尽可能回收各项疏水，消除漏水、漏汽，以减少凝结水和热量损失，降低补给水率。注意对汽轮机轴封的维护、调整，避免轴封漏气量增加。加强对设备保温层的检查维护，减少散热损失。

八、调整合理的运行方式

两台汽轮机不可能都保持良好的运行状态，合理调整分配机组负荷，当一台机组长期运行，凝汽器因铜管结垢等原因导致端差增大、真空降低时，可将抽汽调整到该机组，改善真空状况，等待计划检修时处理。运行中对带抽汽的机组要尽量保持负荷的稳定，当参数变化时，以调整另一台机组为主。

其它还有降低循环水泵耗电量的措施：尽可能减少管道阻力损失；排除水室内空气，维持稳定的循环水管虹吸作用；在保持凝汽器最有利真空的前提下，使循环水泵在合理的方式下运行，如减少循环水泵运行的台数等。还要根据设备运行状况合理安排检修周期，制定大小修计划，采取合理的启停机方式及变工况运行时合理地控制各种参数的变化，以延长设备寿命等。

总之，影响机组热经济性的因素很多，上面就几个主要因素进行了一些粗浅的分析。机组热经济性不仅与汽机专业运行、检修人员有关，与整个机组其他专业人员、机组运行方式都有密切联系，只有大家通力合作、精心操作维护、仔细检修，才能最大程度的提高机组热经济性。在生产中必须注意以下几个方面：维持额定的蒸汽参数；保持最佳真空；保持最小的凝结水过冷度和凝汽器端差；充分利用加热设备，提高给水温度；降低厂用电率；降低新蒸汽的压力损失；保持汽轮机最佳效率；确定合理的启停机方式；注意汽轮机负荷的经济分配等。经过以上措施，该厂机组经济效益有了很大提高。

参考文献

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[2] 殷奎元．加强汽轮机组优化管理 提高设备热经济性[J]．科协论坛（下半月），2011，（9）．