王建華

河南電力試驗(yàn)研究院，河南 鄭州 450052

0 引言

該電廠#1汽輪機(jī)為東方汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的600mW超臨界、一次中間再熱、單軸、三缸四排汽凝汽式汽輪機(jī)。高、中壓缸采用合缸結(jié)構(gòu)，兩個(gè)低壓缸為對(duì)稱分流式，機(jī)組型號(hào)為N600-24.2/566/566。機(jī)組熱力系統(tǒng)采用單元制方式，共設(shè)有八段抽汽分別供給三臺(tái)高壓加熱器、一臺(tái)除氧器和四臺(tái)低壓加熱器。給水泵驅(qū)動(dòng)方式：2×50%B-MCR汽動(dòng)給水泵，小汽機(jī)用汽由四抽供給；其備用泵為1×30% B-MCR電動(dòng)調(diào)速給水泵。目前機(jī)組的供電煤耗與設(shè)計(jì)值存在差距，為查明機(jī)組能耗偏高的原因，以便于采取針對(duì)性的措施，切實(shí)提高電廠的生產(chǎn)效益，該電廠進(jìn)行了汽輪機(jī)熱力性能試驗(yàn)，對(duì)影響機(jī)組供電煤耗的諸多因素進(jìn)行定量分析，為電廠開展節(jié)能降耗工作提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 試驗(yàn)情況

試驗(yàn)結(jié)果表明：600mW工況試驗(yàn)修正后熱耗率為7894.38kJ/kW·h，比 設(shè) 計(jì) 熱 耗 率 7512.00kJ/kW·h高 382.38kJ/kW·h；600mW工況試驗(yàn)高壓缸效率為81.21 %，比設(shè)計(jì)值86.20%低4.99%。中壓缸效率為89.30%，比設(shè)計(jì)值92.52%低3.22%；修正后供電煤耗率為312. 21g/kW·h。與#2機(jī)供電煤耗305g/kW·h相比差距還不小，比設(shè)計(jì)值289. 95g/kW·h（按照THA工況下的設(shè)計(jì)汽輪機(jī)熱耗、設(shè)計(jì)鍋爐效率、設(shè)計(jì)廠用電率、管道效率取98%計(jì)算）也高了很多，還有比較大的節(jié)能潛力。

2 節(jié)能降耗的措施

2.1 系統(tǒng)泄漏

試驗(yàn)期間檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)側(cè)汽水系統(tǒng)閥門存在泄漏現(xiàn)象，具體情況如下表1，熱力系統(tǒng)泄露影響使機(jī)組熱耗升高大概91kJ/kW·h，煤耗升高3.43g/kW·h。可以利用停機(jī)檢修機(jī)會(huì)對(duì)熱力系統(tǒng)存在的漏點(diǎn)進(jìn)行處理。

表1 機(jī)組內(nèi)漏閥門清單

2.2 高、中壓缸效率偏低

目前機(jī)組存在高、中壓缸效率偏低問題，額定工況時(shí)，高壓缸效率設(shè)計(jì)值為86.20%，中壓缸效率設(shè)計(jì)值為92.52%。而600mW試驗(yàn)工況時(shí)，高壓缸效率為81.21%，中壓缸效率為89.30%。高壓缸效率比設(shè)計(jì)值低4.99%，中壓缸效率比設(shè)計(jì)值低3.22%。高、中壓缸效率偏低，不僅降低了汽輪機(jī)本體的性能，對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性也有較大的影響（經(jīng)計(jì)算，高壓缸效率偏低導(dǎo)致熱耗率升高約62.89kJ/kW·h，煤耗率升高約2.37g/kW·h；中壓缸效率偏低導(dǎo)致熱耗率升高約48.85kJ/kW·h，煤耗率升高約1.84g/kW·h）?？梢岳媒腋讬z修機(jī)會(huì)，從以下方面改善通流部分效率：對(duì)隔板汽封、葉頂汽封以及缸內(nèi)可能存在漏汽的部位進(jìn)行重點(diǎn)檢查，通流間隙不要超標(biāo)；平時(shí)運(yùn)行期間加強(qiáng)對(duì)蒸汽品質(zhì)的監(jiān)督，防止動(dòng)、靜葉積垢。

2.3 A、B低壓旁路漏流

試驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn)機(jī)組A、B低旁后溫度達(dá)150℃。A、B低壓旁路均存在漏流現(xiàn)象。低旁內(nèi)漏使機(jī)組熱耗率增加，對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性影響較大（經(jīng)計(jì)算，低旁每漏汽1t/h，將導(dǎo)致熱耗率升高約4.45kJ/kW·h，煤耗率升高約0.17g/kW·h），同時(shí)也會(huì)造成凝汽器溫度過高，對(duì)機(jī)組安全性也有一定的影響，可以利用停機(jī)檢修機(jī)會(huì)對(duì)低旁進(jìn)行處理，提高機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，消除安全隱患。

2.4 高壓加熱器系統(tǒng)

表2 高加端差

從表2可以看出，#1、#2高加上、下端差以及#3高加下端差均存在不同程度的偏大現(xiàn)象。端差偏大降低了加熱器系統(tǒng)的回?zé)峤?jīng)濟(jì)性，使機(jī)組熱耗率增高（高加系統(tǒng)端差合計(jì)影響熱耗率升高約22.68kJ/kW·h，影響煤耗率升高約0.85g/kW·h）。造成高加端差偏大的原因主要有以下幾種可能性：

1） 檢查高加水室隔板變形和泄漏情況；

2） 如水室隔板無重大缺陷，利用檢修機(jī)會(huì)檢查加熱器內(nèi)部各冷卻段，特別是蒸汽冷卻區(qū)和疏水冷卻區(qū)的管板；

3） 在600mW試驗(yàn)工況期間發(fā)現(xiàn)，當(dāng)#3高加正常疏水調(diào)門全開的情況下，還要再使危急疏水調(diào)門開至34.2%才能維持#3高加殼側(cè)水位穩(wěn)定，可以利用檢修機(jī)會(huì)對(duì)#3高加正常疏水調(diào)門和正常疏水管道進(jìn)行檢查；

4） 高加換熱管結(jié)垢、臟污情況，會(huì)影響換熱效果，可以在檢修時(shí)進(jìn)行檢查；

5） 運(yùn)行時(shí)保證高加水位正常和高加連續(xù)排空氣系統(tǒng)通暢，防止高加內(nèi)聚集不凝結(jié)氣體較多，影響換熱效果，檢修時(shí)檢查抽空氣至除氧器管路和孔板是否通暢；

6） #1、#2、#3高加下端差均偏大，說明疏水冷卻段可能存在問題，應(yīng)該在檢修時(shí)檢查。

2.5 一抽、五抽、六抽溫度偏高

表3 抽汽溫度

從表3可以看出，600mW試驗(yàn)工況時(shí)，一抽溫度比設(shè)計(jì)值偏高17℃，五抽溫度比設(shè)計(jì)值偏高44.0℃，六抽溫度比設(shè)計(jì)值偏高43.6℃。這可能與汽缸通流效率偏低或缸內(nèi)蒸汽泄漏有關(guān)，對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性有一定的影響?？梢岳脵z修機(jī)會(huì)重點(diǎn)檢查通流部分損傷和結(jié)垢情況，并對(duì)可能存在泄漏的部位進(jìn)行排查，如高壓缸前汽封和中壓缸前汽封的對(duì)接面、隔板與汽缸聯(lián)結(jié)處的環(huán)形間隙、各靜葉持環(huán)上下半的水平結(jié)合面（尤其是各段抽汽口附近的持環(huán)水平結(jié)合面）以及隔板和葉頂?shù)钠忾g隙。

2.6 過熱器減溫水流量偏大

試驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn)過熱器減溫水流量偏大。600mW試驗(yàn)工況時(shí)，過熱器減溫水流量達(dá)到91.915t/h，機(jī)組正常運(yùn)行過程中鍋爐應(yīng)注意調(diào)整燃燒，少投或不投減溫水。

2.7 #3高加危急疏水調(diào)門頻繁開啟

試驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn)，#3高加危急疏水調(diào)門經(jīng)常處于開啟狀態(tài)，在600mW試驗(yàn)工況時(shí)，危急疏水調(diào)門開度在34.2%，這就造成一部分工質(zhì)所帶熱量未完全利用而直接進(jìn)入凝汽器，降低了回?zé)嵯到y(tǒng)效率，對(duì)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性有較大的影響（經(jīng)計(jì)算，如果#3高加疏水有34%走危急疏水，將導(dǎo)致熱耗率升高約52.01 kJ/kW·h，煤耗率升高約1.96g/kW·h）。應(yīng)利用檢修機(jī)會(huì)對(duì)#3高加正常疏水調(diào)門和正常疏水管道進(jìn)行檢查，消除#3高加的缺陷。

2.8 A、B汽泵再循環(huán)調(diào)門內(nèi)漏及小機(jī)耗汽量偏大

試驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn)，A、B汽泵再循環(huán)調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏，漏量大約為100t/h，不但造成介質(zhì)的大量損失而影響機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)由于再循環(huán)調(diào)節(jié)閥所處的系統(tǒng)前后壓差較大，還造成閥體及閥后管路的急劇沖蝕、減薄，嚴(yán)重威脅著人身和設(shè)備的安全。汽泵再循環(huán)調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏嚴(yán)重時(shí)甚至無法滿負(fù)荷運(yùn)行，對(duì)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響；由于汽泵再循環(huán)閥內(nèi)漏，增加了泵的出力，無形中抬高了汽泵轉(zhuǎn)速，影響機(jī)組帶高負(fù)荷。額外增加小機(jī)的蒸汽量，降低機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性（經(jīng)計(jì)算小機(jī)耗汽量增加影響熱耗率增加27.72 kJ/kW·h，煤耗率增加1.04 g/kW·h）。應(yīng)該利用檢修機(jī)會(huì)對(duì)汽泵再循環(huán)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行處理的同時(shí)，還要利用大修機(jī)會(huì)對(duì)影響小機(jī)效率的通流部分汽封、軸封、隔板、葉頂汽封等間隙進(jìn)行檢查維修，使小機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性。

3 結(jié)論

經(jīng)計(jì)算，該機(jī)組600mW修正后的供電煤耗率為312.21g/kW·h，如果按照上述措施進(jìn)行檢修，機(jī)組的供電煤耗可以降低2g/kW·h，如果按照機(jī)組每天滿負(fù)荷運(yùn)行10h，機(jī)組在網(wǎng)時(shí)間按300d進(jìn)行計(jì)算，一年可以節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3600t，以每噸標(biāo)煤600元計(jì)算可節(jié)約成本約216萬元，既達(dá)到了節(jié)能降耗的目的，又提高了經(jīng)濟(jì)效益。

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