汽轮机节能降耗专业详细分析

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汽轮机专业节能降耗

1一、影响供电煤耗的主要因素(一)主要因素1.汽轮机热耗率。2.发电厂用电率。3.蒸汽参数。4.汽轮机排汽压力。5.系统泄漏损失。6.排烟温度。7.燃煤煤质与灰渣含碳量。8.锅炉排污、除氧器排汽。9.厂用蒸汽(吹灰、采暖、暖风)。10.再热减温水量。11.运行负荷率。12.机组启停次数。13.供热量及抽汽供热参数。(二)供电煤耗合理值:300MW亚临界>320克/千瓦时;600MW超临界>300克/千瓦时;1000MW超超临界>285克/千瓦时。

2一、影响供电煤耗的主要因素(三)影响汽轮机热耗的因素1.设计热耗率偏低,实际无法达到。2.安装或检修时,通流部分间隙控制大。3.轴封漏汽量大。4.汽封磨损漏汽大。5.进汽导管密封差,引起泄漏,进入高缸排汽。6.调节级叶顶间隙大,汽封齿少(不是2道)。7.调节级喷嘴组受损伤。8.平衡管漏汽量大。9.低压进汽导流板损坏。10.低压缸工艺孔漏汽量大,抽汽温度高。11.通流部分结垢、锈蚀。12.叶片损伤。13.调节阀的重叠度过大。14.蒸汽管道滤网未拆除。15.采用单阀运行方式。

3二、冷端优化(一)真空严密性1.真空严密性必须≤270Pa/min,否则会明显影响真空和机组效率。河南公司要求各台机组应达到100Pa/min的优良水平,力争小于30Pa/min。对于真空严密性尚未达先进标准的机组,应采用氦气查漏或检修灌水查漏,消除真空系统的泄漏点。2.影响真空严密性的可能因素(1)中低压连通管与低压外缸的连接法兰漏空气(部分机组大修后出现中低压缸连通管法兰漏空气,应注意避免,严格监督检修工艺质量)。

4二、冷端优化(一)真空严密性2.影响真空严密性的可能因素(2)低压缸轴端汽封密封不良低压缸轴封间隙较大、密封效果较差。大修后按照设计下限或再减0.1mm调整,应防止运行方式不当(例如:暖机不充分、过临界转速升速率偏小、轴封温度偏低或大幅下降等)导致汽轮机振动超标,轴封发生动静碰磨,使得轴封间隙增大。轴封供汽管道在凝汽器内部泄漏,供汽末端通凝汽器疏水孔径较大,供汽管道滤网堵塞。轴封供汽管道的疏水阀门堵塞,或者疏水不畅。轴封进汽分支管道,距离喷水减温器较近或者轴封减温水雾化不良,导致轴封供汽的蒸汽微带水、轴封温度低,影响密封效果。

5二、冷端优化(一)真空严密性2.影响真空严密性的可能因素(3)轴封加热器的单级水封密封不良。比较常见。轴加疏水容易汽化,无法形成水封。若引入凝结水进行降温,必须注意防止轴加满水导致汽轮机轴封进冷水、轴加风机电机烧等。单级水封设计高度不够。(4)其它方面:低压缸防爆门石棉橡胶垫破损,疏扩至凝结器管道膨胀节裂纹,备用真空泵进口快关电磁阀不严密,低压缸抽汽管道法兰不严,低压缸接合面不严密等。(5)凝结水泵机械密封效果不好,一般不会影响真空严密性,但会导致凝结水溶解氧超标。注意加强对凝结水泵机械密封水的调节,防止漏入空气;同时,避免机械密封水泄漏过大,降低补水率。

6二、冷端优化(一)真空严密性3.真空严密性试验,要停运真空泵,保持设备系统运行方式不变,不能作任何特殊调整或措施,保持数据真实性,便于分析查找问题。(二)凝结器系统1.胶球清洗系统按照规程定期投运。(1)合理控制投运周期和清洗时间,收球率≥95%。(2)存在缺陷及时消除,不能长时间不投运或收秋率偏低。循环水泵单泵运行或二次滤网堵塞严重时禁投。(3)胶球不应长期浸泡储存在收球室。每投运一定次数(例如7次)应打开收球室清点数量和收球率,去除不合格胶球,适当补充。2.凝结器冷却管道容易淤泥、结垢、堵塞,导致端差超标。(1)大小修高压水冲洗干净或酸洗。(2)保持循环水水质合格,保持合理的循环水浓缩倍率(5左右),防止凝结器管子结垢。

7二、冷端优化(二)凝结器系统3.双背压凝结器的抽空气系统,串联布置方式改为并联布置方式。开封分公司、平顶山分公司已改造。4.在凝结器喉部安装导流装置,减少低压缸排汽涡流损失,并使凝结器热负荷均匀。5.将化学除盐补充水在凝结器喉部进行雾化。6.凝结器水侧定期排放空气,周期不宜控制过长,防止聚集空气、影响换热。7.排汽压力表(真空表)传压管安装正确,传压管不积水,排汽压力测量应准确。另外,注意检查排汽温度、循环水进出水温度、凝结水温度等表计测量准确。8.凝结器灌水查漏并放水之后,底部支撑应去掉。运行中,若循环冷却水中断后,当低缸温度降至50℃以下方可恢复冷却水。

8二、冷端优化(三)冷却塔及循环水管路1.循环水系统的一次滤网必须完好,网格不能选择过大。要检查二次滤网安放到位,定期组织清理杂物。2.循环水系统的二次滤网定期排污,检修期间必须撤离清理干净,最大限度地减少水阻,保证循环冷却水流量。有的单位曾出现二次滤网堵塞现象,影响真空。3.注意定期巡回检查冷却塔是否淋水均匀,保持良好的冷却效果。在等级检修时,认真监督冷却塔填料及配水管、喷嘴等质量验收。4.在两台机组的循环水泵出口管道安装联络阀;在冷却塔之间安装联通管道,便于控制冷却塔水位。有利于执行循环水泵经济运行方式。

9二、冷端优化(三)冷却塔及循环水管路5.结合等级检修,彻底清理冷却塔和循环水泵进口前池的淤泥。6.尽量将温度较低的循环冷却水补充水,由直接进入冷却塔,改至循环水泵进口,有效降低循环水温度。7.在冬季采取冷却塔防冻措施时,要加强检查和监视,防止循环水温度控制过低或过高。如果凝结器真空过高,尽量通过调整循环水泵的运行方式或者防冻装置的运行方式,不应开启真空破坏门降低真空。另外,低真空保护的取样母管,不能安装在真空破坏门所在的管道上。

10二、冷端优化(四)真空泵系统1.最关键的是尽量降低真空泵密封水的水温。建议采用温度较低的冷却水源,例如深井水、中央空调冷冻水,例如华能集团、华电集团部分电厂安装了制冷装置。新乡豫新已经改造为地下水源,夏季冷却效果非常好,值得推广和借鉴。2.真空泵密封水板冷器容易出现赃污、结垢,直接影响真空泵的运行效率和凝结器真空。运行人员和维护人员务必定期检查密封水板冷器的冷却效果,水温偏高必须及时检查清理冷却器。3.注意控制好真空泵汽水分离器的水位,检查水位自动控制是否正常,防止大量溢流损失除盐水(比较隐蔽),以降低补水率。4.如果设计三台真空泵,两运一备。一般不宜保持单泵运行,特别是在真空严密性不很优良的情况下。5.真空泵的进口电磁阀,应设计为快关阀。平东热电真空泵在备用中,泵体排放密封工作水,建议查阅设备说明书,并与厂家和同行单位联系,分析运行方式是否正常。

11二、冷端优化(五)循环水泵运行方式优化1.对于循环水泵的经济运行方式,在去年8月份节能培训期间已作重点介绍,而且电力试验院、电力期刊杂志等发表的论文也很多,大家可以借鉴,不再重复。主要根据循环水进水温度、机组负荷、排汽压力等,确定循环水泵的最佳运行组合方式。一般情况下,循环水温度低于15℃作为冬季运行方式,循环水温度高于27℃作为夏季运行方式,循环水温度在此之间应科学确定最佳运行方式。2.经过各单位的细致和积极工作,目前,各单位的循环水泵运行方式已经比较科学。例如:目前开封分公司、平东热电为一高一低运行;新乡豫新两机三泵运行;平顶山分公司两高一低(设计三台);南阳热电暂时因水库供水不足,循环水泵只能单泵运行,影响真空较多。3.请各单位特别是发电运行部,应严格监督、管理运行值际指标竞赛,防止运行人员片面地追究降低厂用电率而忽视真空,严格执行循环水泵的最佳运行方式。4.在优化循环水泵运行方式时,为保证安全可靠性,不宜频繁启停和切换循环水泵。

12三、阀门泄漏管理热力系统的疏水阀门泄漏,是导致各单位热耗和煤耗升高的最主要原因之一。(一)热力及疏水系统的优化原则相同压力的疏水管路尽量合并,减少疏水阀。例如:(1)甲乙侧主蒸汽管道、再热热段管道、汽轮机两侧导汽管、冷再至小汽机供汽管道等蒸汽管道的疏水,合并为一套疏水管路,排至汽机疏水扩容器。(2)轴封溢流接至#8低加的进汽管道或#8低加上部疏水接入口(来自#7低加的疏水管道),回收部分热能。(3)若轴封母管疏放水节流孔有疏水持续排至疏扩,则应加装水封且回收热量。(4)通过改变低压旁路前管道的坡度,实现低旁前管道不积水,可以取消低压旁路前疏水管道。

13三、阀门泄漏管理(一)热力及疏水系统的优化原则2.选用业绩优良、知名品牌的阀门。一般采用气动球阀,不用电动球阀;可以使用Y型阀。3.在气动或电动疏水阀之前,应加装一道手动截止阀。平时手动阀全开状态,当疏水阀不严密时,可关闭手动截止阀。4.处于热备用的管道设备(一二级旁路,辅汽联箱至轴封供汽、小汽机供汽管道等),应保持正常暖管和疏水。采用组合型自动疏水器(例如DFS倒置浮环式)方式,禁止采用节流疏水孔板连续疏水方式(目前各单位是否还有此类问题?)。(1)汽轮机本体的抽汽管道若处于长时间备用或检修,则应注意积水问题,防止管道投运时冷水倒流返入汽缸或管道水击振动。(2)开机过程中,注意汽轮机主汽阀、调节阀及导汽管的疏水保持畅通,防止在汽轮机挂闸或冲转时,发生水击振动。

14三、阀门泄漏管理(二)热力系统疏水阀的管理1.对运行人员全员培训:疏水阀的正确开关顺序。先开一道门,后开二道门;先关二道门,再关一道门。认真调整阀门关闭的限位,防止关闭不到位;防止阀门加关过度而损伤。2.建立阀门泄漏管理卡片或台账,使阀门管理处于可控在控。3.在热力系统疏水阀门前后加装温度测点,便于检查和监督。4.等级检修期间,安排具有资质和经验的检修人员,规范使用研磨机,对阀门进行研磨,严格质量监督。5.容易发生泄漏的阀门:主再热管道和导管疏水,高加危急放水阀,高低压旁路,给水泵再循环门。6.疏水阀门的排大气,目前普遍接入疏水母管或排入隐蔽的地沟。在隔离做安全措施时,很难判断安措是否彻底到位,存在人身伤害的安全隐患。同时,不容易直观地发现阀门的内漏。请加以注意。

15四、轴封系统(一)轴封间隙变小后的安全管理1.我们实施汽轮机高效精密检修,对汽轮机通流部分间隙按照设计下限减10丝调整,显著提高汽轮机效率,降低热耗率。与此同时,对汽轮机的安全运行带来很高的要求。请各单位认真执行河南公司的《机组大修后摩擦起动方案》,一定要抓好对运行人员的技术培训,严格防止汽轮机动静摩擦、振动超限,否则,一方面可能导致机组非停,另一方面,轴封、汽封间隙会增大,我们在大修中所做的工作将会大打折扣。2.在汽轮机轴封间隙变小之后,对轴封供汽温度特别敏感。如果汽轮机运行中轴封供汽温度发生较大变化(例如轴封汽源切换、轴封减温水雾化不良等),则极易容易导致轴封套受冷收缩,发生动静碰磨,机组振动超标保护动作跳闸。在汽轮机极热态、热态启动时,轴封供汽温度一定要与汽缸温度、轴封处金属温度相匹配,否则,在冲转过程中振动大,难以通过临界转速。

16四、轴封系统(二)轴封系统运行注意事项1.辅汽联箱至轴封供汽的管道必须可靠热备用,防止管道积水,防止在切换过程中轴封温度大幅下降。2.轴封母管压力设计在20~30kPa左右,实际运行中不易过高或过低。轴封压力过高,则容易漏汽大,导致透平油含水大等问题;轴封压力偏低则影响真空。有的单位的轴封压力保持过高,应分析原因。3.轴封母管向低加的溢流量,轴封加热器的凝结水侧温升大小,都能够客观反映轴封系统的泄漏大小。

171.保持高低加正常水位(1)高加疏水调整门可靠自动调节,维持正常的高加水位。就地水位计应正常投入。目前各单位都已得到较好控制。(2)由于各台低加压差较小,容易导致低加疏水不畅、低加水位高、危急放水经常开启。在疏水调整门加装旁路,增加疏水通流量。目前各单位都已整改,注意加强运行监视和调整,防止低加危急放水再开启。2.严格控制加热器投运或停运的温度和压力变化速率,特别是防止温度剧烈变化导致设备劣化甚至泄漏。否则,高加泄漏越来越频繁,投停次数越来越多,容易形成恶性循环。要在DCS中加强监督。3.利用检修机会,拆开高加检查蒸汽冷却段、凝结段和疏水冷却段隔板有无损坏情况以及汽测管道脏污情况。检查高加水室隔板是否变形开裂,给水旁路阀是否泄漏。4.加热器抽空气管道逐级串联,加装节流孔板,保持抽空气门合理开度,防止开度过大、经济性变差;防止开度过小、加热器汽侧积空气。5.高度重视高加系统检修的风险预控措施,必须严格执行工作票、操作票、明星自检,防止发生人身烫伤事件。例如:宁夏石嘴山、山西漳泽及鸿翔热电的高加检修人身伤害事故。五、抽汽回热系统

18(一)主要节能措施汽轮机通流部分改造的项目很多,但目前我们不需实施通流改造。主要工作是:调间隙,改汽封。(二)汽封改造方案(西安热工院提供)1.高、中压缸汽封采用弹性可调汽封(例如:布莱登汽封),刷式汽封(改进的弹性可调汽封)。蜂窝汽封不适用于高中压缸汽封。2.低压轴端汽封采用“王常春”汽封。3.低压缸隔板封采用蜂窝汽封或“王常春”铁素体浮动齿汽封。(三)其他措施1.试验并确定机组最佳的滑压运行曲线。开封、南阳已完成,平顶山分公司正在实施,新乡、平东滑压运行曲线也基本可行。2.新机组应及早拆除主再热蒸汽管道的临时滤网。3.新机组及时将高压调门的单阀控制切换为顺序阀控制。4.超(超)临界机组由于低压缸变形,五、六、七段抽汽对应的级存在级间漏汽。检修揭缸后,检查并紧固工艺孔法兰螺丝,并焊死接口法兰。超级坑爹系统黑岩http://www.jiezhong.org/book/200/六、汽轮机通流部分

19汽轮机滑压运行已在2010节能培训班详细介绍,在此举例参考:六、汽轮机通流部分负荷MW≥170160150140130120110100负荷率%≥85%80%75%70%65%60%55%50%主蒸汽压力MPa额定压力12.7512.211.61110.59.99.38.6例1:某厂200MW机组滑压运行优化试验结果:

20六、汽轮机通流部分例2:某厂600MW机组滑压运行优化试验结果:

21(一)变频改造1.凝结水泵变频改造。(1)低转速下振动问题。加固基础支撑,提高刚性;尽量避开共振区运行。(2)需调整低旁减温水压力低保护定值,给水泵密封水差压低保护定值,凝结水压力低联动备用泵定值。(3)修改控制逻辑,运行中保持除氧器进水门全开,通过变频调节除氧器水位。(4)为进一步降低凝结水压力,对于给水泵密封水,增加50米扬程的管道升压泵,或将给水泵密封水引自凝结水泵出口(精处理装置之前)。2.各单位对能够采用变频技术的辅机,已基本全部完成改造。平顶山分公司正在论证三大风机节电改造方案。南阳热电节电措施非常细致,在4月份#1机组C修期间,实施了密封风机、化学清水泵、中央空调循环泵等小辅机的变频改造。七、辅机节电

22(二)辅机运行方式优化1.循环水泵经济运行方式优化举例(2010年已详细介绍)。七、辅机节电例1:某厂300MW机组循环水泵经济运行方式

23例2:某厂600MW机组循环水泵经济运行方式

24(二)辅机运行方式优化1.循环水泵经济运行方式优化。2.制粉电耗率高是当前影响厂用电率的最主要因素。(1)尽量减小开磨方式。(2)严格控制煤粉细度。(3)防止磨煤机断煤。加装防堵装置,防止煤仓进水。(4)运行调整应注意防止:风量设置偏大,一次风压偏高,密封风风压偏差设置偏大等。3.在保证环保达标排放前提下,降低脱硫系统电耗。(1)根据不同负荷、二氧化硫浓度,试验确定最佳的浆液循环泵、氧化风机的运行方式,保持最佳浆液pH值、吸收塔液位。(2)治理GGH堵塞、压差超标问题。在线冲洗,检修清洗;对GGH适当改造;改善电煤质量。4.汽动给水泵开机,不用电泵。七、辅机节电

25感谢大家编辑:张志亮

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