关于国内大型火电机组汽轮机的节能减排技术方向的探索

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1、关于国内大型火电机组汽轮机的节能减排技术方向的探索【摘要】节能减排是目前国内大型火电机组汽轮机改造的主要目标。当前国产汽轮机在运行过程中往往出现高能耗、高排放问题，因此，应当从基础设备的维护与改造、主、辅机设备的现代化改造、节能诊断技术的开发和应用几个方面探索今后汽轮机节能减排技术的主要方向。　　【关键词】汽轮机；节能减排；技术方向　　　　1.引言　　我国《“十二五”规划纲要》提出：面对日趋强化的资源环境约束，必须增强危机意识，树立绿色、低碳发展理念，以节能减排为重点，健全激励和约束机制，加快构建资源节约、环境友好的生产方式[参见《

2、授权发布：中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，载新华X，2011年03　　月16日。politics/2011-03/16/c_121193916_13.htm#]。火电厂是能源消耗的大户，随着国家节能环保计划和措施的稳步推行，节能降耗与发电企业的生存与发展密切相关，降低发电成本、提高经济效益已成为发电企业的迫切需要。而国内电厂能耗偏高的原因是汽轮机基础设备、技术和主辅机的落后所致，我国早期设计制造的汽轮机组制造工艺落后、运行设备老化等，汽轮机内效率低、热耗率高，造成很大的能源浪费和环境污染。因此，对汽轮机组设备

3、进行改造，探索节能减排的技术方向，提高大型火电机组的生产效率、提高电厂的经济效益和实现“十二五“规划的节能减排目标大有裨益。　　我国自20世纪80年代后期开始重视和研究汽轮机组技术改造工作，主要围绕提高效率和效益、改善环境、降低成本而展开，已取得了很可观的成绩；然而，在能源的充分可持续利用上与西方国家仍有较大差距。因此节能降耗减排仍然是国内大型火电机组的工作重点，在机组安全稳定运行基础上，提高节能意识，利用一切技术手段来提高汽轮机的运行效率，降低发电成本，这是电厂不容忽视的、长期的技术管理课题[1]。　　2.大型火电机组汽轮机常见的

4、高能耗、高排放问题　　2.1采用单阀控制方式造成能耗损失　　现代大型汽轮机组一般采用数字电液(DEH)控制系统，这种控制系统可以实现单阀与顺序阀控制方式的无扰动切换。单阀、顺序阀切换的目的是为了兼顾汽轮机组的经济性和效率，解决机组起动或在变负荷过程中金属均匀加热与带部分负荷时经济性的矛盾。国产的大型汽轮机机组一般要求汽轮机在刚投入运行时采用单阀控制方式，中间经过6个月左右的磨合期，然后采用顺序阀控制方式，以提高机组经济性。但由于单阀控制方式较为方便易行，且操作已经习惯，许多电厂在磨合期后甚至相当长时间内仍采用单阀控制方式，这样就造成

5、了不必要的能量损失。　　2.2热力系统内漏造成能耗损失　　由于热力系统阀门不严密造成内漏的情况是国产大型发电机组汽轮机运行中的常见问题。在机组实际运行中，内漏存在问题最多而且最为普遍的往往是疏水系统。疏水系统中大量采用气动调节阀，由于疏水阀前、后差压大，长时间运行后气动调节阀多数无法关严，存在一定程度的内漏；且随着机组起动、停止次数的增多，阀门泄漏的数量和程度不断增大，而流动背压很低，完全是临界状态，因此单位面积的流量也越来越大。此外，主蒸汽和再热汽中包含大量可用能，白白被循环水带走，单位泄漏量的损失更大。大量蒸汽漏入凝汽器，不仅直

6、接损失能量，影响机组真空和安全运行；同时还将严重影响机组经济性。　　2.3水泵运行方式不合理造成能耗损失　　国内大型火电厂的汽轮机组水泵一般包括循环水泵、凝结水泵和给水泵。汽轮机组的循环水泵是火电厂重要辅机，但其运行方式仍采用单元制方式，造成很大的能耗，每台循环水泵的能耗约为厂用电8%；凝结水泵的经济出力点和凝结水系统的阻力不匹配，机组运行时，凝结水泵在小流量高扬程点工作，凝结水调整门开度很小，凝结水系统阻力增大，造成电能浪费和凝结水精处理设备工作压力升高，既不节能也不安全；[2]给水泵是电厂耗电量最大的辅机（配置电动调速给水泵的机

7、组），其运行方式的优化与否直接影响机组运行的经济性。　　3.大型火电机组汽轮机的节能减排改造技术方向　　如上所述，大型火电机组汽轮机往往由于控制方式不合理、热力系统内漏和水泵运行方式落后等原因造成汽轮机组能耗较高，降低了发电厂的生产效益。因此，在今后很长一段时间里，节能减排都始终作为汽轮机组改造的主要目标。今后的汽轮机组节能减排技术探索应从以下三个方面进行。　　3.1基础设备的维护与改造　　基础设备的更换与改造是目前绝大多数机组的工作重点。设备维护改造的主要内容有：　　（1）调节系统改造。将原有的机械液压式调节系统改造为DEH（数字

8、电液调节）系统调节，并进行转速控制、负荷控制、主蒸汽压力调节、超速保护（瞬间甩负荷快控（CVI）、超速控制（OPC）、超速试验）。　　（2）热工仪表和控制系统的改造。要提高热工仪表和控制系统的投入率和品质。在节能工作中，热工仪表是眼睛