【摘要】近幾十年來，我國的電力事業(yè)隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷前進。其中汽輪機組作為一種重要的發(fā)電設(shè)備，不斷向著大容量、高參數(shù)方向發(fā)展，這種發(fā)展趨勢給汽輪機組帶來了盡量高的熱效率。在本文中，作者通過工程實例詳細(xì)分析了當(dāng)前我國發(fā)電廠汽輪機系統(tǒng)存在的一些問題，并提出了對應(yīng)的優(yōu)化措施。
??????? 【關(guān)鍵詞】汽輪機；發(fā)電廠；系統(tǒng)優(yōu)化；策略
??????? 1.前言
??????? 汽輪機是一種用于電力發(fā)電的重要電力設(shè)備，汽輪機系統(tǒng)的熱效率直接影響著發(fā)電廠的發(fā)電效率。隨著我國科學(xué)技術(shù)以及電力事業(yè)的不斷發(fā)展，汽輪機也在向著大容量、高參數(shù)方向邁步。但是，隨著汽輪機組設(shè)備的不斷復(fù)雜化，在發(fā)電過程中需要控制的因素不斷變多，傳統(tǒng)的純液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)己經(jīng)很難滿足汽輪機組設(shè)備的要求[1]。為了使汽輪機獲得更高的熱效率，我們有必要對發(fā)電廠的汽輪機系統(tǒng)進行優(yōu)化，以達到電廠大容量機組的高效運行和節(jié)能降耗的目的。
??????? 2.工程概況
??????? 地處我國某地的發(fā)電廠，規(guī)劃項目容量為亞臨界機組4×300MW，其中汽輪機設(shè)備來自于上海汽輪機廠，是由其引進西屋技術(shù)生產(chǎn)所生產(chǎn)的。這種汽輪機有300MW的額定功率，最大連續(xù)出力值為310.05MW，主汽輪機和再熱蒸汽的額定溫度均為537℃，規(guī)劃汽輪機的給水溫度為 270.8℃，主汽閥前主汽額定壓力為16.67×106Pa。汽輪機有90.4%的總內(nèi)效率，其中高壓缸效率為 86.7% ，中壓缸效率為91%，低壓缸效率為92% ，汽輪機保證熱耗值為8375kJ/(kW?h)；規(guī)劃廠用電率為6%；規(guī)劃發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗和供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗分別為320.4g/(kW?h)和345.4g/(k?W?h)。其中的給水泵汽輪機也是由上海汽輪機廠生產(chǎn)的，該給水泵汽輪機的規(guī)劃功率為2.985MW，最大功率為6.1MW。
??????? 3.影響汽輪機經(jīng)濟性的因素
??????? 對汽輪機經(jīng)濟性有影響的因素比較多，比如汽輪機的供電煤耗等。以亞臨界300MW汽輪機供電煤耗為例，當(dāng)設(shè)計汽輪機供電煤耗320.4g/(kW·h)計算出其對供電煤耗的影響結(jié)果如下表。
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??????? 表1 各個影響因素對供電煤耗的影響值
??????? 影響因素?變化值?影響值?
??????? 凝汽器背壓?變化1kPa?2.8489g/(kW·h)?
??????? 主汽壓力?變化 1MPa?1.4352g/(kW·h)?
??????? 給水泵單耗?變化1kW·h/TQ?1.032g/(kW·h)?
??????? 凝汽器端差?變化1℃?0.8654g/(kW·h)?
??????? 補水率?變化 1 個百分點?0.7154g/(kW·h)?
??????? 循環(huán)水泵耗電率?變化 1 個百分點?0.6506g/(kW·h)?
??????? 主汽溫度?變化1℃?0.1128g/(kW·h)?
??????? 雖然實際上的各種影響因素對汽輪機供電煤耗的影響值只有在經(jīng)過汽輪機組投入運行后才能根據(jù)熱力試驗分析確定，但是各個因素與上表所示具有相同的影響趨勢以及影響率，因此這些數(shù)據(jù)對該發(fā)電廠具有非常重要的指導(dǎo)意義[2]。分析影響因素對汽輪機運行經(jīng)濟性影響值可以為該電廠汽輪機的節(jié)能措施制定、節(jié)能項目分析以及經(jīng)濟運行指出了明確的方向。
??????? 4.汽輪機系統(tǒng)存在問題及優(yōu)化措施
??????? 4.1汽輪機本身問題
??????? 汽輪機本身存在的問題主要包括高壓缸效率低和調(diào)節(jié)級效率低兩項。高壓缸效率低是該廠采用的300MW亞臨界機組在實際運行中普遍存在的問題，該機組的高壓缸排汽溫度高出規(guī)劃值15-20℃，致使高壓缸效率偏低4-10%。汽輪機的調(diào)節(jié)效率低現(xiàn)象是由其密封性引起的，主汽設(shè)計壓力為 16.7×106Pa，調(diào)節(jié)級動葉后設(shè)計壓力為11.819×103Pa，該電廠采用單齒、鑲嵌式固定結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)級，從同類型機組大修揭缸檢查結(jié)果可以看出此汽封無磨損現(xiàn)象，是由設(shè)計間隙值過大原因降低了其密封性，導(dǎo)致汽輪機的調(diào)節(jié)級效率低[3]。