汽轮机冷端系统诊断和运行优化

汽轮机冷端系统的运行优化发布时间：2021-11-23T03:50:22.930Z 来源：《中国电力企业管理》2021年8月作者：艾小琴[导读] 本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗，以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗；同时提出一机双塔等技改建议，以提高机组经济性。

单位：国能达州发电有限公司姓名：艾小琴摘要本文从机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗，以及对汽轮机各冷端设备的维护保养降低机组热耗；同时提出一机双塔等技改建议，以提高机组经济性。

关键词：冷端系统优化运行建议四川电网“水火不容”，且区域供电“供大于求”的格局2-3年内不会改变，火电机组低利用小时数还将延续。

2021年四川电力市场部分负荷继续采用竞价上网模式，竞争非常激烈，火电机组深度调峰（目前执行上网50%)，机组启停频繁，2021年全球能源紧缺，煤炭成本上涨一倍，火电生存面临巨大挑战。

节能降耗是生存之本。

冷端系统是火电厂发电机组重要的辅助系统,它的工作状态和运行特性对整个电站机组的稳定性、安全性和经济性都有较大的影响。

结合实际运行状况,给出了机组启停、不同负荷、不同温升等工况下循环水泵优化运行方式降低循泵电耗；同时进行冷端系统的维护保养，提出一机双塔的技改建议，提高机组经济性。

一、概述某公司两台汽轮机组均为东方汽轮机股份有限公司生产N300-16.67/537/537-8型（高中压合缸）亚临界、一次中间再热、两缸、双排汽、凝汽式汽轮机，给水回热系统配置有3个高压加热器、4个低压加热器和1个除氧器。

每台机组配用一座5500m2双曲线逆流式自然通风冷却塔。

冷却塔进水采用钢筋混凝土结构方形压力沟与钢筋混凝土结构方形中央竖井，塔内装设淋水填料、喷溅装置和除雾器。

每台机组配备一台N-18250-3型表面式凝汽器。

每台机组配备两台型号为1600HLBK-23.9型的循环水泵。

汽轮机冷端优化方法作者：孟凡垟来源：《中国科技博览》2016年第02期[摘要]随着电力市场竞争机制的进一步发展，降低发电成本，提高机组运行经济性己成为发电企业的当务之急。

目前，国内外机组运行中的突出问题是冷端系统运行性能达不到设计值，严重影响了机组出力和能耗。

因此，冷端系统的节能诊断和优化运行成为降低机组供电能耗的关键环节。

本文主要从凝汽器、循环水系统、冷却塔设备等几个方面介绍冷端系统的运行优化方法。

[关键词]汽轮机；冷端；循环水泵；方法；中图分类号：TK263 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0241-01循环水系统的优化运行实质上就是根据机组的负荷和循环水温度，以最小的循环水流量达到机组运行的最佳背压、凝结水最佳过冷度和最佳循环水流量之间的关系，合理配置循环泵的运行控制方式，以提高机组的经济性。

一、汽轮机冷端优化原理凝汽器背压是机组运行中的一个重要参数，不论在凝汽器的热力设计中还是在汽轮机冷端设备运行时，都要求凝汽器背压有一个最佳值。

凝汽器背压与机组的功率、微增功率有着密切的关系，而机组运行背压是由机组负荷、冷却水温度和循环水流量决定的。

在机组负荷和冷却水温度一定的条件下，机组的背压随循环水流量而改变，而循环水流量的变化直接影响循环泵的功耗。

增大循环泵的转速能够增加循环水流量，机组的背压减小，机组的出力增加，但循环泵的功耗也同时增加，当循环水流量增加太多时，因循环泵的功耗增加而将机组出力的增加值抵消。

因此，在一定的循环泵转速下，如果机组出力的增量与循环流量增加引起的功耗量之差最大时，这时背压最佳、循环水流量以及循环泵的转速也为最佳值，同时要考虑凝结水过冷度对机组综合经济性的影响。

二、汽轮机冷端运行特征及影响因素汽轮机冷端系统按介质换热过程可分为两个子系统和两台换热设备，即凝结水系统、循环水系统、凝汽器设备、冷却塔设备。

这些系统和设备对经济性的影响可归结为三类：一是影响排汽压力（背压）进而影响机组的内功；二是耗能设备如凝结水泵、循环泵等功耗影响厂用电；三是影响凝结水的过冷度，进而影响机组的综合经济性。

火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨1. 引言1.1 背景介绍火电厂是我国主要的发电方式之一，其通过燃烧煤炭等化石能源产生热能，再通过凝汽式汽轮机和发电机转换为电能。

凝汽式汽轮机作为火电厂的主要发电设备之一，其冷端系统的运行质量直接关系到整个火电厂的效率和稳定性。

对凝气式汽轮机冷端系统的优化具有十分重要的意义。

目前，我国火电厂凝气式汽轮机冷端系统在运行中存在诸多问题，如凝汽器能效不高、冷却水的冷却效果不佳等，这些问题严重影响着火电厂的发电效率和经济性。

对凝汽式汽轮机冷端系统进行优化研究，提高其运行效率和稳定性，对于提高火电厂的整体效益具有重要意义。

本文将围绕火电厂凝气式汽轮机冷端系统展开讨论，探讨其基本原理、运行优化方案以及存在的问题和挑战。

通过全面分析凝气式汽轮机冷端系统的优化需求和可能的解决方案，为提高火电厂效率和经济性提供一定的理论基础和实践指导。

1.2 研究目的研究目的旨在通过对火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化的探讨，提高火电厂的发电效率和运行稳定性。

具体目的包括：1. 分析凝汽器运行优化的影响因素，探讨凝汽器在火电厂凝汽式汽轮机系统中的作用和优化策略，为凝汽器运行提供理论和实践指导。

2. 探讨汽轮机冷端系统的优化方案，包括提高冷凝器效率、提高冷却水温度差、减少管路阻力等措施，以提高汽轮机系统的整体效率。

3. 分析火电厂凝气式汽轮机冷端系统运行中存在的问题，如凝汽器结垢、冷却水泵运行异常等，为解决这些问题提供有效方法和技术支持。

4. 讨论冷端系统优化所面临的挑战，如环境因素变化、设备老化等，从而指导未来的研究方向和技术创新。

本研究旨在全面探讨火电厂凝气式汽轮机冷端系统的优化问题，为提高火电厂效率和可靠性提供理论和实践支持。

1.3 研究意义火电厂作为我国能源行业的重要组成部分，其运行效率直接影响着能源利用效率和环境保护。

凝气式汽轮机作为火电厂的关键设备，其冷端系统的优化对于提高火电厂的整体效率具有重要意义。

浅谈汽轮机冷端系统节能运行优化发布时间：2022-01-07T05:29:27.420Z 来源：《中国电业》2021年第22期作者：尹盼宁[导读] 通过分析影响冷端性能的主要因素,结合冷端系统运行方式优化尹盼宁国家能源集团宝庆发电有限公司湖南邵阳 422000摘要通过分析影响冷端性能的主要因素,结合冷端系统运行方式优化,改善设备运行水平?提高机组冷端性能?降低机组煤耗?从研究国家能源集团宝庆发电有限公司660MW超临界机组的循环水泵?冷却塔?真空泵的运行方式和技术改造出发,探讨如何优化汽轮机冷端系统,保持凝汽器最佳真空,达到火力发电厂节能降耗的目的?关键词冷端系统最佳真空循环水泵真空泵节能1?前言1.1 2014年9月12日,国务院三部委联合发布了《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》,该文件明确了降低供电煤耗的目标:到2020年,现役60万千瓦及以上机组(除空冷机组外)改造后平均供电煤耗低于300克/千瓦时?而冷端系统的优化运行一方面影响排汽压力进而影响机组热耗,另一方面,也会影响冷端设备的能耗和厂用电率,因此,冷端系统运行不经济,对火电机组的综合能耗具有重要的影响?冷端系统优化节能技术的研究和应用,对提高凝汽器运行真空,实现电厂节能降耗有着十分重要的意义?1.2 发电厂冷端系统是由汽轮机低压缸末级组?凝汽器?冷却塔?循环水泵?循环供水系统?空气抽出系统等组成?按介质的换热过程冷端系统可划分为两个子系统和两个换热设备,即凝结水系统?循环水系统?凝汽器?冷却塔?1.3 宝庆电厂汽轮机为哈尔滨汽轮机有限责任公司制造的 CLN660-24.2/566/566 型超临界?一次中间再热?三缸四排汽?单轴?双背压?凝汽式汽轮机;循环水系统采用带冷却水塔的单元制二次循环水供水系统,每台机组各配备一座淋水面积为10000 平方米的自然通风逆流塔和两台混流式循环水泵?循环水泵采用露天布置,每台机各配置两台循环水泵（#1机组为循环水泵A、B，#2机组为循环水泵C、D）,两台机循环水泵出口母管之间设置有联络管；真空系统设有三台50%容量的水环式真空泵,正常运行两台维持凝汽器真空,启动时三台泵运行，以满足启动抽真空的时间要求?2?影响冷端系统性能和经济性的因素2.1衡量冷端系统性能指标就是凝汽器的真空,真空越高,即冷端系统性能越好?影响冷端系统性能的主要因素有:冷却水进水温度?冷却水流量?凝汽器热负荷?汽侧空气量?冷却水管表面清洁度?2.1.1 冷却水进水温度在凝汽器冷却面积?结构型式?热负荷?冷却水量?真空严密性?冷却管脏污程度不变的情况下?冷却水进口温度升高导致凝汽器压力增大,同时传热端差也产生影响,冷却水温度升高使传热端差下降?2.1.2 冷却水流量冷却水流量的大小?直接影响冷却水流经凝汽器后获得的温升大小?大型发电机组凝汽器冷却水温升设计值一般为8~10℃左右,冷却水流量减少10%,冷却水温升增加约1℃,凝汽器压力上升约0.24kPa~0.58kPa.2.1.3 汽侧空气量凝汽器压力并不是随着漏入空气流量增大而线性升高,当漏入的空气流量较小(小于某一临界值)时,空气对凝汽器换热影响较小;当漏入空气流量超过某一临界值时,开始明显影响凝汽器换热,凝汽器压力开始明显升高?空气聚集量小,对凝汽器压力影响可以忽略;空气聚集量大,对凝汽器压力产生明显影响?2.1.4 凝汽器热负荷凝汽器热负荷包括低压缸排汽?给水泵小汽轮机排汽以及其他各种进入凝汽器的汽?疏水带入的热量?凝汽器热负荷增加主要有两种情况:当汽轮机和小汽轮机的内效率下降或初参数降低的情况下,机组又要保持相同的负荷,此时排入凝汽器的蒸汽流量增加,造成凝汽器热负荷增大;其他附加流体不正常地排入凝汽器,造成凝汽器热负荷增大?2.1.5 冷却水管表面清洁度大型机组凝汽器设计清洁系数为0.8~0.9.运行清洁系数越低说明冷却管脏污越严重,清洁度低导致凝汽器冷却水管传热热阻增大,总体传热系数降低,凝汽器传热端差增大,引起凝汽器压力升高?2.2 从机组经济性考虑,凝汽器真空不是越高越好?机组的经济性可归纳为两类:一类是影响排汽压力进而影响机组的内功；另一类是耗能设备如循环水泵、真空泵等耗功影响厂用电?因此,评价冷端系统总体工作性能的指标应当考虑这两方面因素的变化?既要考虑凝汽器压力变化对做功的影响,还要考虑冷端系统内泵功的变化对厂用电的影响?只用凝汽器压力评价冷端系统的经济性不够全面,它不能准确反映冷端系统全部设备的运行状况?3?冷端系统优化及节能措施3.1 降低冷却水进水温度冷却水进口温度与电厂所处地域和季节环境温度变化有关,对于直流供水冷却的机组,应充分考虑冷却水取水口和回水口的位置等影响因素;对于循环供水冷却的机组而言,除了气候和环境影响因素外,冷却塔的散热性能是否正常祈祷至关重要的作用?宝庆电厂为了降低冷却水进水温度,循环水补水口为进水前池,排水口除改造前的凉水塔底部放水外,在循环水回水母管新加排水门;除此之外,将两台机循环水回水管联络运行,在单机运行时可实现“一机双塔”?改造后夏季循环水进水温度平均下降0.5℃?正常运行中加强凉水塔的日常检查和维护,发现填料?除水器?喷嘴等有损坏的,要及时组织进行更换?疏通?机组检修期间要对水塔下部以及循环水管道内的沉积物进行清理,对污泥机?滤网等设备进行检查和维护,防止损坏与堵塞?3.2 确定最佳冷却水量确定最佳冷却水量其实就是通过制定循环水系统经济运行方式,确保机组在经济背压下运行?原则上对于水量连续可调的循环水系统,循环水量应始终保持在最佳水量运行?循环水泵运行方式应根据循环水入口水温?机组负荷?循环水泵性能?凝汽器清洁状况和严密性状况及汽轮机出力与背压关系曲线确定宝庆电厂循环水泵均为定速泵，循环水量不能连续可调，所以考虑到邵阳当地的气温条件,对每台机组的一台循环水泵进行了双速改造,根据负荷和冷却水进水温度,调整循环水系统运行方式，尽可能的达到最佳冷却水量。

电厂汽轮机冷端系统运行优化研究随着能源行业的不断发展，电厂的安全、稳定和高效运行至关重要。

其中，汽轮机冷端系统作为电厂中的重要组成部分，其运行状况直接影响着整个电厂的效率和性能。

因此，对电厂汽轮机冷端系统运行进行优化具有重要意义。

本文旨在研究电厂汽轮机冷端系统运行优化的方法，以期提高电厂的整体运行水平。

汽轮机冷端系统是指汽轮机排气口到凝汽器之间的系统，其运行优化对于提高电厂整体效率具有重要作用。

在国内外学者的研究中，冷端系统运行优化主要涉及以下几个方面：冷却水系统优化：通过改善冷却水系统的水流场和温度场分布，提高凝汽器的换热效果，降低排气温度。

真空系统优化：降低凝汽器内的真空度，提高汽轮机的进气量和做功效率。

凝汽器优化：采用新型的凝汽器设计，提高换热面积和换热效率。

循环水系统优化：通过优化循环水系统的运行方式，减少能量的损失和浪费。

尽管前人已经在汽轮机冷端系统运行优化方面取得了一定的成果，但仍存在以下不足之处：研究成果实际应用效果有待验证，部分优化方法存在一定的局限性。

多数研究仅单一方面的优化，缺乏对整个冷端系统的全局优化。

为了解决上述问题，本文采用以下研究方法对电厂汽轮机冷端系统运行进行优化：对冷却水系统、真空系统、凝汽器和循环水系统进行综合分析，找出系统的瓶颈和潜在的优化点。

通过实验和模拟相结合的方式，对各优化点进行详细的方案设计和效果预测。

结合实际应用场景，对优化方案进行现场测试和评估，根据测试结果对方案进行改进。

在此基础上，本文将采用理论分析和实验验证相结合的方法，对冷端系统运行优化展开深入研究。

通过对冷端系统进行详细的数学建模和仿真分析，得到系统的性能曲线和关键参数。

然后，根据实验结果，对各优化方案进行对比分析和评估，最终确定最佳的优化方案。

经过优化后，电厂汽轮机冷端系统的性能得到了显著提升。

具体来说，冷却水系统的优化使得凝汽器的换热效果提高了10%，降低了排气温度；真空系统的优化使得凝汽器内的真空度降低了15%，提高了汽轮机的进气量和做功效率；凝汽器的优化设计提高了换热面积和换热效率；循环水系统的优化使得能量损失和浪费减少了20%。

火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨
凝气式汽轮机的冷端系统主要负责将汽轮机排放的高温高压蒸汽冷却后变成水，同时
对流出的凝汽水进行回收和再利用。

冷端系统的主要组成部分包括凝结器、再汽器、凝汽
水循环泵、冷凝循环泵、冷却塔等。

这些设备之间的相互作用都会影响到凝气式汽轮机的
性能和效率，因此需要对其进行实时监测和有效控制。

凝气式汽轮机的冷端系统优化主要包括以下几个方面：
一、冷凝水温度的控制
为了保证凝汽水能够尽量多地回收并再利用，需要控制冷凝水的温度在一定范围内。

一般来说，当冷凝水温度低于进气水温度时，可以通过增加进口蒸汽的流量和减小冷凝器
冷却水的供水温度来提高冷凝水温度；当冷凝水温度高于进口水温时，则需要减小进口蒸
汽的流量或增加冷却水的供水温度。

二、凝汽水循环泵的控制
凝汽水循环泵主要负责将凝汽水回收回凝结器，以保证凝析器的高效运行。

为了提高
凝汽水的供应量，可以通过控制凝汽水循环泵的流量和头来实现。

一般来说，当凝汽水流
量不足时，可以通过增加凝汽水循环泵的流量来提高供应量；当冷凝器出口水平面变低时，需要提高凝汽水循环泵的头来保证正常循环。

三、再汽器的控制
再汽器主要用于对凝汽水进行压力提升，以保证凝析器和汽轮机的正常运行。

为了提
高再汽器的效率，需要控制其入口和出口的压力和温度。

一般来说，当再汽器出口压力低
于设计值时，需要减小再汽器入口蒸汽量；当再汽器出口压力高于设计值时，需要增加再
汽器入口蒸汽量。

综上所述，对凝气式汽轮机的冷端系统进行运行优化，可以有效提高设备的效率和可
靠性，优化发电厂的经济效益和环保效益。

火力发电厂汽轮机冷端系统优化分析摘要：自新中国成立以来，随着科学技术的不断发展，在火力发电厂汽轮机及冷端系统方面都有了很大的发展和进步，在目前，我国用来研究凝汽器的很空环境一般都是由冷却水进水的温度和对汽轮机的负荷确定的，通过控制冷却水的用量，从而使得循环水泵和汽轮机所消耗的功率增加的数量来确定，这些分析都具有相当的局限性，文章仅仅考察了循环水泵与汽轮机消耗能力之间的不同状态，对冷却水产生的水资源耗费与所产生的热污染都没有加以具体考察，因此具有较大的缺陷，所以该文将重点讨论火力发电厂汽轮机与冷端结构设计的问题。

关键词：汽轮机；冷端系统；优化1引言汽轮机冷端系统是整个火力发电机组系统的最主要部件，对发电质量起着很大的关系。

技术人员只有了解汽轮机节能的基本原理，才能在具体的运行中实现预定的目的。

2 火电厂在凝汽式汽轮机冷端运行过程设计中所必须注意的重要因数问题2.1凝汽器最佳真空和最佳冷却水量彼此间的关系从总体上来说，不管从早期的设计阶段一直到最后的考察、审视过程，都有着一种共同的认识，也就是说汽轮机冷却端的真空压力都存在着一定的限制，并不是真空状态越好产生的效果就越好。

我们必须明白的是，在冷却水的工作温度、蒸发压力等要求维持恒定的前提下，使用可以通过调整防冻冷却水的流向来调节机里面的真空系统状态，也就是说为了提高凝汽机内部的真空度，循环水泵必须耗费较多的能量，并且必须采用较高的供热量及其相应的材料，这将造成很大的时间损耗。

正如人们所认为的，最佳的真空位置在通常情况下是不受冷却水流量大小的限制的，两者之间也具有某种特殊的联系，也就是说在汽轮机的正常运转过程中，如果总排气量不变并且相应的冷却水管入口的温度也不会发生变化，这时，从中检测出初始的冷却水量就可以很直观地获得开始时在凝汽器内部产生的压力，进而起到通过调节进水量来改变内部真空压力的作用。

而在工作环境条件相同的情况下，如果凝汽器里面的压力突然下降，会使得汽轮机的运作功率快速上升，从而帮助企业获取更大的经济利益。

火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨【摘要】火电厂凝气式汽轮机是一种重要的发电设备，其冷端运行对发电效率和安全性起着至关重要的作用。

本文通过对凝气式汽轮机的工作原理和冷端运行存在的问题进行分析，探讨了优化方法和方案的实施效果评估。

相关技术应用也被提及，并指出了冷端运行优化的重要性。

展望了未来研究的方向，希望能够通过不断的优化和改进，提高凝气式汽轮机的性能和效率，推动火电厂的可持续发展。

通过本文的研究，可以为火电厂凝气式汽轮机的运行和管理提供重要的参考和指导。

【关键词】火电厂、凝气式汽轮机、冷端运行、优化、工作原理、问题、方法、方案、效果评估、技术应用、重要性、未来研究方向。

1. 引言1.1 研究背景凝气式汽轮机作为火电厂的重要设备之一，其冷端运行一直是工程技术人员关注的焦点。

在火电厂的整个发电过程中，凝气式汽轮机负责将燃烧后的高温高压蒸汽转化为机械能，驱动发电机发电。

随着电力行业的快速发展和技术的不断进步，凝气式汽轮机冷端运行中也面临着一些问题和挑战。

研究背景中，首先需要考虑的是凝气式汽轮机在火电厂中的地位和作用。

需要分析当前火电厂的发展趋势和要求，以及凝气式汽轮机冷端运行的现状和存在的问题。

通过深入研究和分析，可以为优化凝气式汽轮机冷端运行提供重要的理论支持和技术指导。

本文将围绕凝气式汽轮机冷端运行进行深入探讨，旨在解决其存在的问题并提出相应的优化方案，以实现更高效、更稳定的运行。

本文将评估优化方案的实施效果，并探讨相关技术应用的前景和发展趋势。

通过对凝气式汽轮机冷端运行的优化研究，不仅可以提高火电厂的发电效率和经济效益，也能促进火电行业的可持续发展。

1.2 研究意义凝气式汽轮机作为火电厂中主要的发电设备，其冷端运行对整个发电系统的稳定性和效率都至关重要。

对凝气式汽轮机冷端运行进行优化研究具有重要的现实意义和实际价值。

凝气式汽轮机冷端运行的优化可以提高发电系统的效率，降低能源消耗，减少环境污染。