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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%。
汽轮机冷端优化与改进胡德义（阜阳华润电力有限公司安徽阜阳）【摘要】：热力发电厂最大的能量损失在冷端系统，本文通过对东汽600MW级机组冷端系统的各个设备性能进行分析，并进行各种优化与改进，使冷端系统达到最优状态，大大提高机组的经济性。
【关键词】：热力系统冷端真空严密性凝汽器端差冷水塔0 引言在热力发电厂中，最大的能量损失在冷端系统，其性能好坏对机组的经济性影响非常大，而很多电厂的冷端系统与设计工况点相差甚远，存在很大的节能空间。
本文通过对我司两台机组冷端系统的各个设备性能技术分析，并进行各种优化与改进，充分展现利用冷端系统各个设备的性能，使机组达到最佳经济运行状态，节能效果显著。
1 汽轮机冷端系统各设备的主要技术规范a、凝汽器凝汽器型号为N-38000-1，东方汽轮机厂生产，主要性能参数如下：冷却面积： 38000m2冷却水设计进口温度：21.7℃冷却水设计压力：0.40MPa(g)冷却水设计流量：71748m3/h设计背压： 5.2 kPa（a）（平均）[LP/HP 4.6/5.8 kPa（a）] b、循环水泵循环水泵采用长沙水泵的立式斜流泵，循环水系统采用带冷却塔的二次循环水系统，扩大单元制(双机供水系统之间采用联络管系统，联络管管径为φ2000mm)。
循环水泵型号； 88LKXA-26；型式：湿井式、固定叶片、转子可抽式、立式斜流泵；立式并列布置；单基础支撑循环水泵性能参数：c、冷水塔冷水塔面积为9000m2，自然通风，循环水干管管径为φ3000mm，设计循环水流量为18m3/s；带十字挡风墙。
淋水填料采用聚氯乙烯改性塑料片制成，波型为双S波；淋水板外形规格为1000×500×500mm、1000×400mm，片距30mm，片材厚度为0.40(±0.03)mm，每立方米组装体质量约为20kg/m3；淋水填料的组装高度为0.8m、1.0m、1.2m，由塔中心向外分别布置。
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。
汽轮机运行优化与节能改造技术摘要：随着能源资源日益枯竭和环境问题的日益严重，能源效率和环保性已成为工业领域的关键问题。
汽轮机作为一种重要的能源转换设备，在工业生产中具有广泛的应用。
通过优化其运行和进行节能改造，可以显著提高其能效，减少环境影响，并为企业创造可观的经济效益。
本文介绍了汽轮机的基本原理，讨论运行优化和节能改造的技术方法，旨在为相关工作人员提供借鉴参考。
关键词：汽轮机；运行优化；节能改造；能效引言：汽轮机作为一种常见的能源转换设备，在电力、化工、冶金、石油化工等工业领域发挥着重要作用。
它将热能转化为机械能，驱动发电机或其他机械设备工作，为工业生产提供动力。
然而，由于汽轮机的长期运行和恶劣工作环境，其能效逐渐降低，能源浪费严重，同时排放的废气也对环境产生不良影响。
因此，如何对汽轮机进行运行优化和节能改造，提高其能效，减少资源消耗和环境污染，已成为工业企业亟待解决的问题。
一、汽轮机基本原理（一）结构汽轮机是一种能将热能转化为机械能的热能机械设备，主要由以下主要部件构成：（1）汽轮机轮盘：汽轮机轮盘是汽轮机的核心部件，通常由一系列叶片组成。
这些叶片被分为高压段、中压段和低压段，用于从高温高压的蒸汽中提取能量。
（2）汽轮机壳体：汽轮机壳体是容纳汽轮机轮盘的外壳，它有助于引导蒸汽的流动，并确保蒸汽对叶片的正常冲击。
（3）主轴：主轴是与汽轮机轮盘连接的轴，它承受着叶片的旋转力，并将其转化为机械能输出。
（4）蒸汽系统：蒸汽系统包括蒸汽发生器、高压、中压和低压蒸汽管道、汽包等组件，用于将水转化为高温高压蒸汽，并将其输送到汽轮机中。
（二）工作过程1.蒸汽进气工作开始时，高温高压的蒸汽从蒸汽系统进入汽轮机的高压段叶片。
这些叶片被设计成具有特定的几何形状，以最大程度地将蒸汽的动能转化为叶片的旋转动能。
2.膨胀高压蒸汽的进入导致叶片旋转，将蒸汽的内能转化为机械能。
随着蒸汽通过汽轮机的不同阶段，其温度和压力逐渐下降，同时汽轮机的叶片也逐渐扩展，以适应较低的蒸汽参数。
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。
汽轮机快冷系统的研究及优化改进方案山西省晋中市 045400摘要：随着经济发展，电力需求日益增长，如何缩短检修工期增加单元机组的年利用小时数，成为电力发展研究方向之一。
从机组解网停运到满足停盘车、停润滑油的条件，通过自然冷却大概所需要的时间为5-6天，若采用技术手段进行快速冷却则该时间可缩短至1-2天，大大缩短了检修工期。
关键词：汽轮机快速冷却、快冷方式改进、节能降耗一、研究背景及意义随着经济发展，电力需求日益增长，如何缩短检修工期增加单元机组的年利用小时数，成为电力发展研究方向之一。
从机组解网停运到满足停盘车、停润滑油的条件，通过自然冷却大概所需要的时间为5-6天，若采用技术手段进行快速冷却则该时间可缩短至1-2天，大大缩短了检修工期。
而采用何种技术手段，通过何种方式，使用何种冷却介质就成为各发电单位考虑的主要问题。
二、汽轮机的几种快冷技术及其优缺点我国对汽轮机快冷技术的研究是从20世纪80年代开始的。
目前，汽轮机快速冷却基本采用蒸汽和空气两种冷却介质，主要冷却方式有蒸汽冷却、压缩空气冷却和抽真空冷却3种。
（1）蒸汽冷却：蒸汽冷却是单元机组通过停机过程中锅炉产生的过、再热蒸汽在一定程度上降低温度后经高中压主汽门、调门进入汽轮机高中压缸，以达到冷却汽轮机的作用，但蒸汽存在相变的特性，换热系数大，此操作对蒸汽的压力、温度有严格的限制，且要求冷却过程蒸汽参数必须保持稳定，对控制系统调节特性和操作员的技能提出了较高的要求。
（2）压缩空气冷却：压缩空气冷却是利用单元机组压缩空气系统的空气或专门设置的冷却系统的压缩空气，在符合温度、湿度、洁净度要求的条件下引入汽轮机高、中压缸冷却。
在停机初始阶段，压缩空气和金属温差大，为避免产生太大的热冲击，影响设备寿命甚至损害设备，系统需要配置压缩空气的专门加热装置，通过温度、流量的调整来减小热冲击，但此方法对加热装置工作的可靠性和保护配置有较高的要求，必须考虑加热装置突然故障停运的应急处置措施，此时，冷的压缩空气不能直接进入汽轮机，以免对设备造成冲击和损耗。
火电厂凝气式汽轮机冷端运行优化探讨
火电厂凝气式汽轮机是一种高效节能的发电设备，其冷端运行优化是提高发电厂能效的关键。
本文将探讨火电厂凝气式汽轮机冷端运行的优化方法。
火电厂凝气式汽轮机冷端的运行过程主要包括锅炉给水、凝汽器、冷却水系统和冷却塔等。
优化冷端运行的主要目标是降低锅炉给水的温度和压力，提高凝汽器效率，降低冷却水的温度，减少冷却水的消耗，最大限度地提高发电厂的能效。
优化锅炉给水的温度和压力是关键。
锅炉给水的温度和压力直接影响汽轮机的效率。
如果锅炉给水的温度过高或压力过低，都会导致汽轮机的效率下降。
要根据实际情况调整锅炉给水的温度和压力，合理控制锅炉给水的流量。
提高凝汽器的效率也是重要的优化措施。
凝汽器是冷端回收能量的主要装置，其效率的高低直接影响到发电厂的能效。
提高凝汽器的效率可以采取以下措施：增加凝汽器的冷却面积，改善冷却水的质量，提高冷却水流量等。
还可以考虑采用多级凝汽器或增加蒸汽机组的再热过程来提高凝汽器的效率。
降低冷却水的温度也是优化冷端运行的重要手段。
冷却水的温度直接影响到凝汽器的冷却效果和冷却塔的效率。
降低冷却水的温度可以采取以下措施：增加冷却水的流量，增加冷却塔的风量，设置冷却水的循环系统等。
要合理管理冷却水的消耗量，最大限度地提高冷却水的利用率。
冷却水的消耗量与凝汽器的效率、冷却水的温度和冷却塔的效率等因素有关。
合理调整冷却水的流量和温度，优化冷却塔的工作参数，可以减少冷却水的消耗量，提高冷却水的利用率。
