提高機組經(jīng)濟性的技術(shù)管理手段研究

摘要：凝汽式汽輪機是現(xiàn)代火電站和核電站中廣泛采用的典型汽輪機，凝汽設(shè)備工作的好壞直接影響到整個機組的經(jīng)濟性和運行可靠性。因此，基于對現(xiàn)場的分析，研究和實施技術(shù)管理手段，一方面改善凝汽器的清洗工藝，使其換熱能力得到增強;另一方面從影響機組真空方面入手，實施真空嚴密性試驗，找到并消除影響效能的末端因素;最后從增加涼水塔換熱能力、降低循環(huán)水進口溫度兩方面來保證機組凝汽器的換熱，最終使得機組真空得到了空前的提高和穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：經(jīng)濟性;真空;節(jié)能

0 ? ?引言

近年來全球氣候異常，低碳經(jīng)濟占據(jù)了主導(dǎo)地位，發(fā)展低碳經(jīng)濟已經(jīng)成為當前的全球性共識，是人類社會繼農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后的又一次重大進步。我國CO2排放量以電力產(chǎn)業(yè)最大，熱力電站大約消耗我國年原煤產(chǎn)量的50%以上。在電力行業(yè)中，火電改造一直是非常棘手的問題。作為一個火力發(fā)電企業(yè)，提高資源的利用率，降低發(fā)電成本，保證企業(yè)能夠生存下來，已經(jīng)到了刻不容緩的地步。因此，企業(yè)也加強了技術(shù)改造來降低能耗，提高經(jīng)濟性。以此為契機，我廠不斷進行探索和試驗，以提高機組真空，降低發(fā)電汽耗為主線，來降低燃煤的消耗，達到節(jié)能減排的目的。

1 ? ?改善清洗工藝，增強凝汽器換熱能力

第二熱電廠1#～3#凝汽器經(jīng)過長期運行，真空度下降，銅管內(nèi)水垢和泥垢比較多，銅管嚴重結(jié)垢已直接導(dǎo)致凝汽器傳熱性能惡化，影響到凝汽器的工作效率以及機組的安全運行，降低了機組正常發(fā)電負荷及經(jīng)濟效益，使熱電廠的生產(chǎn)工作遇到了困難。冷凝器采用黃銅管，材質(zhì)一般是HSn70-1黃銅，系銅鋅錫合金，稱錫黃銅，又稱海軍黃銅，具有卓越的耐蝕性能及較高的強度。每臺凝汽器管程水容積約2.5 m3，加上二頭水室部分、進出管路和清洗槽，循環(huán)清洗水量約為2.5 m3，如按結(jié)垢1 mm計算，垢量約0.56 m3，硬垢比重2.45，垢重1 372 kg。

改變原先鹽酸清洗的工藝，采用化學或物理方式對設(shè)備表面的污垢進行清理、去除。化學清洗采用凝汽器和清洗泵、循環(huán)槽建立臨時循環(huán)的方式進行，藥劑投加于循環(huán)清洗槽中，主洗劑采用適用于碳鋼、黃銅材質(zhì)的低腐蝕性水垢清洗劑，緩蝕劑采用國內(nèi)最優(yōu)秀的多用酸洗緩蝕劑。清洗時的設(shè)備防腐蝕保護措施，作為清洗工作的重中之重，采用多重金屬緩蝕技術(shù)，清洗時基本無腐蝕，對設(shè)備安全可靠，除垢徹底。

根據(jù)清洗的需要建立臨時清洗系統(tǒng)，如圖1所示（氣溫20 ℃以下需蒸汽加熱），清洗采取浸泡和循環(huán)交替的方式進行，清洗時間一般可以達到12 h。

2 ? ?從真空系統(tǒng)嚴密性入手，找出真正的末端因素

考慮到真空系統(tǒng)嚴密性對實際的影響，對凝汽器的真空系統(tǒng)嚴密性進行了試驗，采取將主抽解列的試驗方法，試驗共進行8 min，按照試驗要求取后5 min的平均值進行計算，與試驗合格標準0.4 kPa/min（換算為0.000 4 MPa/min）比較，以此證實三臺機組凝汽器的真空是否符合要求。以1#機組情況為例，試驗過程情況如表1所示。

試驗共進行了8 min，試驗結(jié)果為：1#機真空嚴密性試驗后5 min的真空下降速度的平均值為0.000 6 MPa/min，與真空嚴密性試驗合格標準0.000 4 MPa/min比較，真空下降速度大于標準0.000 2 MPa/min（從圖2的下降圖可以明顯看出），從試驗數(shù)據(jù)結(jié)果確定我廠1#機真空系統(tǒng)嚴密性不符合要求;同樣的辦法確定了我廠2#機真空系統(tǒng)嚴密性也不符合要求，3#機真空嚴密性試驗達到合格要求。但是鑒于3#機主抽有往里吸氣的問題，所以認為3#機真空系統(tǒng)嚴密性應(yīng)高于合格水平。3 ? ?不斷探索和研究，使機組經(jīng)濟性最優(yōu)

“探索無極限，只怕有心人?！泵鎸@樣的成果我們并沒有滿足，又從降低循環(huán)水進口溫度上著手來改善機組的真空。我廠現(xiàn)有涼水塔填料為兩層結(jié)構(gòu)，高度為1.0 m，與設(shè)計相比較（設(shè)計為三層，高度為1.2 m），首先填料的高度降低了200 mm，這樣循環(huán)水實際的冷卻面積就比設(shè)計減少1/6，冷卻面積減少，循環(huán)水在填料中的換熱效果變差，水溫自然升高。同時以前使用的是折波式填料，現(xiàn)在使用的是點波式填料，兩種填料相比，折波式填料的汽阻明顯大于點波式，汽阻減小也會影響到水與空氣之間的換熱時間，這是循環(huán)水溫度升高的又一原因。如果我們在現(xiàn)有1 m高的填料上加裝一層400 mm高的填料層，首先可以解決冷卻面積不夠的問題，初步計算加裝后冷卻面積可以比設(shè)計增加1/3，同時先前說到的汽阻問題也可以控制在規(guī)定范圍內(nèi)，分析認為增加一層填料雖然高度超過設(shè)計值，但由于填料形式的更換，完全可以符合原設(shè)計要求。

4 ? ?結(jié)語

節(jié)能減排是貫徹落實科學發(fā)展觀、構(gòu)建社會主義和諧社會的重大舉措，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇，是推進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)變增長方式的必由之路。節(jié)能減排不只是口號，貴在大家一起行動，從身邊做起，從我做起，要杜絕那種“平時不燒香，臨時抱佛腳”的行為。節(jié)能減排“疏導(dǎo)”優(yōu)于“封堵”，要節(jié)能更要發(fā)展，因此擺在我們面前的任務(wù)還是很艱巨的，需要我們世世代代不懈努力。

[參考文獻]

[1] 邵和春.汽輪機運行[M].2版.北京：中國電力出版社，2018.

[2] 鄭體寬.熱力發(fā)電廠[M].2版.北京：中國電力出版社，2017.

收稿日期：2020-07-15

作者簡介：徐偉（1981—），男，河南商丘人，熱動工程師，研究方向：汽輪機運行管理。