引言

火力发电是当前我国保障电力能源稳定供应最为关键的生产方式，但考虑到火力发电本身的能源消耗量极大，同时，对于环境带来的污染也较为严峻，因此，针对火力发电厂进行节能环保改造成为了社会各界共同关注的重要话题。而汽轮机组是火力发电厂，在运行过程中的重要设备构成，也是火力发电厂能源消耗中占比最大的设备之一。本篇文章就是以600MW汽轮机组为例，结合该汽轮机组的运行特征，探究了火力发电厂中汽轮机组的节能改造措施，希望能够推动火力发电厂经济效益和节能环保效应的持续提升。

1 火力发电厂600MW亚临界中间一次再热汽包炉运行过程中存在的主要问题

亚临界一次中间再热控制循环汽包炉，汽包水容积相对较小在启动过程中的对各种扰动处理稍有不慎就可能造成汽包水位的大幅波动，极易造成水位事故，接影响到锅炉运行的安全性和经济性。汽轮机组是推动火力发电厂持续运转的关键设备之一。在机组启动阶段由于机组启动初期管路疏水和机组整体排污量比较多，锅炉燃烧不稳定等因素的影响，锅炉给水流量和蒸汽流量存在着较大的不平衡，而且流量越小就显得误差越大。这时在投、停油枪、排污门开关、增减送风量、暖磨投制粉以及汽轮机冲转、开关高压旁路、发电机并网等操作时，锅炉汽包水位需要运行人员时刻密切监视调整。值得注意的是，目前，风力发电以及太阳能发电等新能源发电量大增，在火电调峰需要按需启停的发展背景下，火力发电厂一年有基本一半的天数处在启停状态下。而燃气机组更能够适应这样的调峰需求，但关于汽轮机组的能耗性问题，就更加得严峻，因此，汽轮机组的节能改造也引起了全社会的关注。

1.1 气缸运行效率低

由于汽轮机组流通管道存在气封闭空隙较大、内部杂质较多的问题，容易导致气缸运行过程中的效率较低。即使在进行维修和调节之后，很多气缸的运行效率仍然无法提升，此时就需要对气缸的隔板以及叶片进行检测，查看隔板和叶片是否由于老化或运行不当出现气缸效率运行低下的问题。

1.2 背压高

主蒸汽温度、压力以及再热蒸汽的温度和背压是影响汽轮机组热转化效率的关键因素之一，其中，背压对于汽轮机组热循环效率带来的影响最为显著。而凝气设备以及循环水系统的运行效率，也与背压之间具有密不可分的内在关联。在循环水管道中，如果不设置二次过滤网，不注重对于循环水进行过滤，就容易导致管道内部滋生大量的微生物，从而对管道运行带来负面影响。与此同时，在胶球清洗系统中，如果系统的运行效率较为低下，也会导致水循环系统运行不足，从而为整个汽轮机组的传热和凝气带来严重的负面影响。

2  600MW汽轮机组的节能改造优化对策

2.1 循环水泵运行方式的优化

针对一些大型的变电站来说，虽然在运行过程中需要同时启动多台同等级的汽轮机组，但是，其对应的循环水系统设计形式却依然较为滞后，绝大多数都采用了单元式的设置方法，最终导致循环水系统的运行效率显著不足。例如，在我国的某火力发电厂，本次小修更换#5机C机械真空泵为2套高效罗茨水环泵组（如图1所示），实现正常运行中两运两备，开机时由大功率机械真空泵组抽气建立真空，正常运行中由两台罗茨水环泵组维持真空。采用高效罗茨泵组，按5号机年运行5000小时计算，全年可节省厂用电量为145.73万千瓦时。由此可，想要从根源上节约能源，就需要从循环水泵入手，实现600MW汽轮机组的优化改造。可以将连通管道设置在循环水的不同单元之间，不仅能够实现不同单元之间的各自运行，同时，在运行效率较大的情况下也可以实现协同合作，极大地节约了能源消耗量。

图1  #5机真空系统

2.2 合理使用减温水

我国绝大多数火力发电厂的汽轮机组都采用减温水实现主蒸汽的生产，为了实现这一环节的节能降耗发展，可以在低负荷运行的状态下小心地采用喷水减温的方式降低锅炉温度，比如，可以利用锅炉的烟气侧道实现对于锅炉温度的调节，尽可能地减少对于减温水的用量，这样也能够发挥一定的节能降耗效果^[1]。

2.3 汽轮机进行通流改造

高压缸由I+6级优化为I+8级；中压缸由5级优化为6级，通流设计兼顾供热工况强度要求；低压内缸全新设计，改造后级数仍为2×2×7级，低压末级采用909mm长叶片；更换#1、#2可倾瓦块；转子联轴器螺栓更换为液压螺栓；高中压缸测温元件更换；在电机端增设一套测速装置、中低压连通管供热改造（预留新型凝抽背切缸供热改造接口，在两个低压缸进汽口上方分别加装1只液控供热调节蝶阀，低压末级次末级加装温度测点）；取消BDV阀，凝汽器喉部安装低压缸排汽导流板、低压缸轴封进汽温度调节系统优化、主机轴封U型疏水管道球阀安装等。

3 结语

综上所述，600MW汽轮机组的节能改造是一项系统性较强的工程，需要统筹看待汽轮机组内部不同模块存在的能耗问题。因此，更应当通过做好对于阀门的密闭性维护管理、减少减温水的用量、优化循环水泵的运行方式等多措并举的方法，进一步提升600MW汽轮机组的使用环保性。

参考文献：

[1]张银军.火电厂600MW汽轮机组的节能改造措施探究[J].机电信息,2017(06):39+41.