汽轮机热耗偏高原因分析及优化措施
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135MW汽轮发电机汽耗率大原因分析及改进措施谭秋良华菱湘潭钢铁有限公司动力厂摘要:汽轮机组的汽耗率是衡量机组运行工况的重要指标 ,同时也是影响汽轮机经济运行的重要因素。
2019年 4月份以来,湘钢动力厂 135MW1#机组汽耗率指标开始明显增大,远超设计值。
经现场调查以及结合历时数据分析,汽轮机抽汽疏水系统阀门内漏和凝汽器端差增大是引起汽耗率上升的主要问题。
针对该问题,本文提出了对真空系统、轴封系统、抽汽疏水系统、回热抽汽系统进行相应的整改和优化措施,措施实施后, 1#机组汽轮机的汽耗率恢复到正常水平。
关键词:汽耗率;抽汽疏水系统;凝汽器端差;轴封系统;回热抽汽系统;2、汽耗上升原因分析2.1机组真空参数劣化对比140MW负荷下各参数变化趋势可以发现,自2019年以来汽耗率的劣化趋势与真空系统保持一致。
汽轮机与凝汽器的压差降低,焓降降低,使得汽轮机汽耗率从而上升,同时也引起机组满负荷情况下的综合阀位上升,从而制约了1#机组的带负荷能力,真空系统对汽耗率的影响显而易见[1]。
真空系统劣化的主要原因有:①循环水的补充水源为工业用水,水质较差,容易引起不锈钢管结垢,严重时钢管被工业垃圾堵住,造成管壁换热效果降低,凝汽器内不凝结汽体热量不能及时带走,造成真空降低。
②不锈钢管因电化学腐蚀存在泄漏,真空系统存在漏真空问题。
③真空系统管道阀门不严造成漏真空问题。
2.2 汽机抽汽输水系统存在阀门内漏4月份以来1#机组汽机抽汽输水系统噪音明显增大,经现场检查发现,汽动输水阀门信号控制装置由于环境温度过高出现故障,以至于信号无法通过DCS界面对阀门进行控制,导致阀门本体温度高至300℃左右,直接影响了汽轮机的汽耗率[2]。
2.3轴封供汽系统漏蒸汽轴封出现冒汽现象主要有两个原因:①改造前,由于轴封系统未对高中压缸进汽压力和温度参数进行监测,在长期运行过程中岗位在调节进汽量时没有参照对象;②低压后轴封进汽温度测量部件安装位置过于靠近减温水,以至于测量温度远低于实际值,导致运行过程中操作人员往往加大轴封进汽量,提高进汽压力和温度,造成低压后轴封长时间超温[3]。
汽轮机能耗高的原因分析与对策摘要:汽轮机组与附属设备节能减排是一项复杂的技术。
工程项目、电厂运行维护、技术革新和综合技术实力对环保节能具有一定的影响。
汽轮机组和重要辅机的节能减排,必须剖析各机组能耗的各类影响因素。
积极主动开展技术创新和运作优化提升,达到节能减排的需求,使发电企业能在进行市场竞争。
充分运用发展潜力,减少机组环保节能水准。
避免企业不当亏损。
鉴于此。
这篇文章主要剖析了汽轮机能耗高的原因及防范措施。
关键词:汽轮机、能耗高、分析与对策引言:现阶段,我国的经济发展速度极快,科技水平不断提高。
就目前而言,国家十分重视节能减排,所以关于电力的改革也在火热进行中。
因而,电力行业在发展中更加重视节能减排的发展理念。
在电厂的运行中,汽轮机作为能耗大户,必须在运行中重视节能降耗,进一步降低运行成本费,完成环保节能,确保汽轮机的运行高效率。
从电厂汽轮机节能降耗的项目可行性下手,阐述汽轮机的耗能,详细描述汽轮机运行的节能降耗对策。
一、汽轮机能耗概念阐述汽轮机又被称为蒸汽透平发动机,是工厂常见的旋转机械蒸汽动力装置,以蒸汽为驱动,将蒸汽热量转化成机械动能。
高压蒸汽通过固定涡轮喷头,变为加速的气流,随后喷入涡轮叶排上。
在配有叶排的涡轮电机转子迅速旋转。
与此同时,蒸汽的热量转化成机械动能,对外做功。
汽轮机是当代火电厂中运用最普遍的原动机,都是冶金工业厂房、厂房和船只动力装置科学研究生产厂房里的关键设备。
具备单输出功率高、高效率、使用寿命长的优势。
这也是汽轮机工厂的关键能耗机器设备。
世界各地都是在研发大空间、主要参数高的汽轮机。
比如,俄国已经科学研究2000万千瓦的汽轮机。
现阶段,行业竞争日趋猛烈。
为了能得到更好的盈利,工厂务必高效地运作汽轮机,减少汽轮机的耗能。
根据绿色环保的汽轮机耗能方法,得到工厂整体的经济收益。
汽轮机的节能环保实际效果主要包含节约用水、省电、省油、节令、固硫。
此外,规避了渗水、渗油、漏油、冒气等新技术难题。
影响汽轮机热耗的因素及改善措施摘要:热耗是衡量火力发电企业热经济性的重要指标,其评价和分析对火力发电厂具有十分重要的作用。
因此汽轮机性能试验是必不可少的主要方法,它与设备的具体设计和操作参数有着密切的关系,基于此本文以300 MW机组为实例,分析了影响其汽轮机热耗的主要因素及改善措施关键词:汽轮机热耗;影响因素;改善措施1影响设备热耗率的主要因素1.1汽轮机通流效率低下汽轮机的通流效率取决于汽缸的效率和节流损耗。
大修之前的运行测试表明,该装置的高压油缸效率为80.4%,较84.2%的设计值降低了3.8%,其主要原因是:(1)最初设计的单缸和单轴300 MW的模式,其目的在于能在机组运转过程中迅速起动,并确保汽封间隙大于1毫米;(2)在高压汽缸中间有太多的蒸汽冷却孔,而汽孔直径太大(Φ8mm×8);(3)蒸汽节流在高压汽缸中的损耗;(4)顶部汽密结构仍然采用梳型结构,导致漏汽损失。
1.2给水温度低于设计值低于设计值的给水温度降低了水的热循环效率,从而提高了热损耗;如果给水温度升高,降低了供水和炉管温度差,降低温度差,提高设备的安全性。
由于给水温度上升,除了可以保证加热器高热输入率,而且低于加热器末端温度,从而提高了加热器的热回收率。
高压加热器温升不够,造成给水温度低。
影响给水温度的主要因素如下:(1)较低的设备年均负荷。
设备的年均负荷分别为124MW、172MW、115MW以及73MW;(2)高压加热器是影响给水温度的运行设备,给水温度是重要的经济指标。
在90MW运行时,如高压加热器停止运行的热耗是9438.5k J/(k W·h),比投入运行时9390.6 k J/(k W·h)相比多了47.9k J/(k W·h);(3)加热器温度上升。
如果温度上升不够,加热器负荷便会加大,影响给水加热系统焓升,最终导致给水温度下降。
#1,#2高压加热器温升为16.4℃,而设计温升为19.8℃;(3)高加旁路的结构不够严密。
生物质电厂汽耗、热耗偏高分析及措施汽轮机组的汽耗率、热耗率、热效率是衡量机组运行工况的重要指标,同时也是影响汽轮机经济运行的重要因素。
本文对某公司汽耗率高、热耗高的原因进行分析,并制定了相应的措施。
标签:汽轮机;汽耗;热耗;热效率1 前言某公司汽轮机组为东方汽轮机厂生产的N25-8.83型高温高压单缸纯凝冲动式汽轮机,设计汽耗为 3.72Kg/kwh,热耗为9599 Kj/kwh,汽轮机热效率为3600/9599*100=37.5%。
通过对历年数据的统计发现:汽轮机汽耗率在 3.6-4.3 kg/kw.h,汽轮机热效率在34%-39%。
2 数据分析通过查询汽轮机热力特性书,在RO工况下,额定负荷汽耗为3.788 Kg/kwh,热耗为9599 Kj/kwh,汽轮机效率为37.5%;在TRL工况下,额定负荷汽耗为4.047 Kg/kwh,热耗为10093 Kj/kwh,汽轮机效率为35.6%。
通过数据对比发现,某公司机组在相同季节,汽轮机效率比设计工况偏低约3%。
结合机组投产以来各时间段的数据,通过以下几方面来进行综合分析。
2.1 汽轮机本体某公司机组蒸汽品质良好,在2011年机组大修过程中,对汽轮机通流部分进行检查,未发现通流部分存在积盐、积垢现象。
同时对照热力特性书,各级抽汽压力及温度能达到额定工况下要求,轴封漏汽量也在合格范围内。
因此汽轮机本体通流部分总体工况良好。
2.2 汽温、汽压由于生物质发电机组受燃料等多方面因素影响,新蒸汽参数偏低,在不同的负荷下应严格按照机组的滑压运行曲线调整机组进汽参数,保证机组的经济运行。
从历史数据分析得出,主汽压力及温度的提高对汽轮机汽耗、热耗、效率变化较为明显。
2.3 真空某公司机组真空严密性试验均达到良好标准,并且在机组停运检修期间,对真空部分的灌水查漏形成常态化,机组真空系统严密。
凝汽器运行状态良好,过冷度在正常范围内。
运行中加强对凝汽器不锈钢管结垢程度的监视,加强循环水质量的实时化学监督,同时胶球系统及时投运,确保凝汽器端差在合格范围内。
影响汽轮机热耗的因素及改善措施摘要:热耗是衡量电厂热经济性的一个重要指标,对热耗率指标的评估及分析对电厂有着重要意义,基于此,本文主要对影响汽轮机热耗的因素进行了简单的探讨,并提出了相关的改善措施,以期能够为相关人员提供参考。
关键词:汽轮机组;热耗;影响因素;改善措施引言随着工业自动化的发展,电力能源作为不可或缺的能源,在生产过程中需求量不断上升。
电厂作为这一能源的主要发源地,在能源的生产过程中,有关人员更要努力提升新技术和新能源的应用水平,提高内部资源的应用价值,不断壮大自身综合实力,稳固自身市场竞争地位。
文章结合以往电力企业发展中汽轮机热耗控制中存在的问题展开深入探讨,并提出一些整改建议,在满足社会高增长的用电需求的同时,给企业带来更稳定的经济收益。
1、影响汽轮机热耗的因素1.1、给水温度影响电力企业在能源的生产环节,汽轮机设备的给水温度管控发挥着重要作用,无论温度过高还是过低,都会影响汽轮机设备的工作效率。
如果水温超过标准温度值时,汽轮机设备运转时的安全隐患增加,严重时甚至会诱发重大安全事故;当水温处于标准值以下时,材料损耗上升,企业的经济成本增加。
因此,水温管控是目前电力企业高质量运行的基础保障,企业管理者要提高重视,选拔一些专业技术水平较高的人员成立专业的温度检测机构。
该部门的员工要随时关注电厂汽轮机给水输送过程中是否存在安全隐患,随时关注给水温度变化是否满足技术要求。
根据设备运行中现存问题,快速采取科学应对措施,做好水温管控工作。
这种管理模式在实际应用中存在一定的弊端,人为管控环节难免会出现工作失误,无法彻底根除设备运营风险。
1.2、汽轮机功率较低电厂中的汽轮机相关技术方面始终并不完善,以此就需在日常运行过程中能够定期对其设备进行硬件方面的维护,同时对软件方面进行升级。
例如,在对汽轮机的给水会热系统进行优化后其机器会受到一些技术性的缺陷,使得运行功率较低。
这种现象主要是由于火电厂汽轮机内部及外部出现了一定的损失。
电厂汽轮机损耗及运行优化措施摘要:随着经济社会的发展,居民对电力资源的需求不断扩大,为了满足人们对经济增长的电力需求,国家不断建设电力工程。
火电厂作为电能生产的场所,在生产过程中需要耗费大量的煤炭资源、水能、电能,大量燃烧煤炭产生了二氧化碳和硫化物,不仅污染空气,而且影响发电效率。
当前国家大力建设资源节约型、环境友好型社会,火电厂作为电力生产企业,必须积极响应国家号召,降低火电厂发电运行的资源损耗。
关键词:电厂;汽轮机;优化措施1 汽轮机损耗高的原因1.1 汽缸运行效率汽缸将汽轮机的流通系统和空气隔开,形成封闭的汽室,确保蒸汽在汽轮机内部完成能量转换。
因此汽缸的密封性直接关系到能量的转换,关系到发电效率。
汽缸的受力环境十分复杂,不仅受到汽缸内外汽压的压力差,而且还受到各个零部件的重量负载以及管道冷热状态下对汽缸的作用力。
汽缸主要是合金和锻钢制造的,汽缸在加工制造过程中,受到焊接或者锻造的影响,汽缸结构本身存在一定的残余应力,在各种压力和负载下,汽缸容易发生变形现象。
其次,由于汽轮机受到电力负荷影响,汽轮机的运行负荷变化比较大,汽轮机本身的存在一定设计制造缺陷,比如汽轮机的密封剂杂质过多,影响到密封性能,从而导致汽缸容易出现热变形。
此外,维修工人在维修过程中,没有严格按照检修技术要求,导致内缸、汽缸隔板、隔板套的膨胀间隙不符合设计要求,汽轮机启动后,汽缸内部产生膨胀,导致汽缸变形。
由于汽轮机发生变形、泄露,影响汽缸的密封性能,汽轮机运行效率无法达到设计参数的要求和标准,从而增加了汽轮机的损耗。
1.2 汽轮机通流性根据锅炉运行原理,锅炉的给水装置经过省煤器预热后进入到汽包,煤粉经过管道进入到炉膛,煤粉在炉膛燃烧后,产生大量的热量和烟气,这个热量经过锅炉水冷壁管及其它受热面进行热量传递,才能将水变成水蒸汽。
汽轮机的通流性能和汽轮机的运行效率成正比,如果汽轮机的通流面积小,流量小,那么则影响到汽轮机的通流性能。
机组供电煤耗偏高原因分析及改造治理计划-----设备部XXX公司4X660MW机组投产以来,机组热耗始终高于设计值。
设备部各专业经过认真分析和长期不懈地努力改造,设备安全稳定性有大幅提高,设备性能及部分经济指标也较投产初期有大幅提升,但供电煤耗仍未能达到理想值,现从锅炉、汽机两个部分进行分析,并计划于近三年的检修计划中进行改造治理,进一步提高机组的经济性。
第一部分:汽机侧影响煤耗的主要问题我公司汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产的660MW超超临界、单轴、三缸四排汽、一次中间再热凝汽式汽轮机,采用一级大旁路、高压缸启动方式。
目前汽机热耗值偏高的原因主要为汽机效率偏低、高旁阀内漏、高压疏水阀门内漏、循环水系统对真空度的影响。
一、汽机效率偏低我公司四台超超临界机组安装后,性能考核试验数据均偏离设计值较大,经一、二类修正后1号机较设计值(7352.7kJ/kWh)偏高202kJ/kWh;2号机较设计值高118kJ/kWh;3号机较设计值高274kJ/kWh;4号机较设计值高158kJ/kWh。
而造成热耗高的主要原因在汽轮机效率,从机组投产后的考核试验可以看出:1号机高压缸效率较设计值(88.86%)低6个百分点,中压缸效率比设计值(94.31%)低2个百分点;2号机高压缸效率比设计值低3.8个百分点,中压缸效率比设计值低2个百分点;3号机高压缸效率比设计值低2.2个百分点,中压缸效率比设计值低1.5个百分点;4号机高压缸效率比设计值低5.2个百分点,中压缸比设计值低3.2个百分点。
同时,汽轮机调节级和各段抽汽压力、温度均存在不同程度的超温超压现象,也直接反映出缸效低的现状。
目前4台机组调节级及各段抽汽超温超压情况如下(660MW满负荷下):1、调节级压力⑴1号机:调节级压力高于设计值1.2Mpa左右;⑵2号机:调节级压力高于设计值1.1Mpa左右;⑶3号机:调节级压力高于设计值1.1Mpa左右;⑷4号机:调节级高于设计值1.1Mpa左右。
汽轮机能耗高的原因分析与对策发布时间:2022-10-12T07:30:36.909Z 来源:《中国建设信息化》2022年11期作者:赵明[导读] 在当今全球环境问题和能源问题的双重压力下,节能降耗成为我国实现可持续发展的主要选择赵明中国能源建设集团山西电力建设有限公司山西省太原市 030000摘要:在当今全球环境问题和能源问题的双重压力下,节能降耗成为我国实现可持续发展的主要选择。
在工业化的生产当中,工业汽轮机的运作是能源消耗大户,当前很多电力企业的汽轮机存在能耗高的突出问题,所以必要引起重视,通过节能降耗措施的实施,促使电厂综合运行成本降低,实现更好的电力生产效益。
具体来说,应该重点对冷凝管堵塞、冷却管积垢、凝结水过冷度高等问题进行分析和解决,从而实现良好的节能减排的效果。
本文重点围绕汽轮机能耗高的原因以及节能优化对策进行了研究,以供参考交流。
关键词:汽轮机;高能耗;原因;对策?引言经济社会的发展离不开电力行业的发展,而火力发电是我国目前主要的发电方式,也是高耗能行业。
在可持续发展战略下,火力发电场的节能降耗是重点关注问题。
蒸汽轮机是发电厂发电的主要设备,整体结构非常复杂。
在运行中,蒸汽轮机的不规则运转,导致蒸汽轮机的各个部分发生变化,这种不当操作将导致过载,这将增加蒸汽轮机的能耗。
在使用过程中,蒸汽轮机将不断启机和停机,这是高能耗的原因之一。
汽轮机节能降耗的研究和应用,对于电力行业的可持续发展,对于保障国民经济稳定运行具有重要的实际意义。
1 汽轮机能耗高的原因分析汽轮机也称蒸汽透平发动机,是一种旋转式蒸汽动力装置,高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上,使装有叶片排的转子旋转,同时对外作功[1]。
汽轮机运行中的配汽方式和辅机设备运行方式,直接影响机组的节能降耗水平,只有从点滴做起,才能实现节能降耗的目标。
1.1凝汽装置的冷凝管堵塞当凝汽装置在正常工作的时间起主要作用的部分是冷凝管,当在工作当中如果发生冷凝管堵塞的情况就会带来不必要的麻烦,就会使凝汽装置的换热面积减少,从而导致冷凝管的冷却效果下降,引起蒸汽凝结装置的水温升高,进而导致热力循环变坏最后导致汽轮机的排气压力上升,加快能量损耗[2]。
汽轮机热耗率升高分析及优化运行曹康琪越发布时间:2021-08-31T02:58:36.198Z 来源:《河南电力》2021年5期作者:曹康琪越[导读] 汽轮机热耗率是影响煤耗的一项直接指标,抓好汽轮机热耗率是机组反平衡煤耗率达设计值的前提条件。
(大唐长春第二热电有限责任公司)摘要:分析了汽轮机热耗率升高的主要原因,针对机组启动、停机提出优化运行的措施,制订提高汽轮机本体缸效、降低汽轮机热耗率、提高机组真空度、降低凝汽器端差等措施。
关键词:热耗率;优化;真空度;凝汽器端差汽轮机作为火力发电厂重要的发电设备,在火力发电中发挥着举足轻重的作用。
然而,由于火力发电中汽轮机性能不佳、管理方式不科学、系统配置不合理,使得汽轮机发电效率过低,对燃料热量利用率不高,造成燃料的大量浪费,同时造成了环境的污染。
为降低生产成本,提高电厂经济效益,积极响应国家的节能减排号召,对汽轮机进行技术改造、管理创新,加强汽轮机运行中的节能降耗成为火力发电厂面对的十分重要的课题。
1 火力发电厂耗能现状对于评价一台机组经济指标就是供电煤耗,供电煤耗率是由锅炉效率、汽机热耗率及厂用电率得到的。
火力发电厂耗能现状:对于同容量进口机组,实际供电煤耗低于国产机组10g/kWh--15g/kWh左右,与发达国家相比,同容量机组供电煤耗低于国产机组20g/kWh以上,国产机组排放到大气污染物成倍增加。
随着运行年份增加,锅炉效率和厂用电率对供电煤耗影响值变化不大,而汽轮机热耗率所占的影响值逐年增加,最大可使机组供电煤耗增30g/kWh,由此可见汽轮机组在节能降耗在火电厂占有重要的位置。
节能减排任务非常艰巨。
2 影响汽轮机热耗率升高的主要原因汽轮机热耗率是影响煤耗的一项直接指标,抓好汽轮机热耗率是机组反平衡煤耗率达设计值的前提条件。
机组热耗率的影响因素包括:机组严重老化,机组负荷率低,运行参数偏离设计值,运行方式不合理,厂用抽汽、锅炉排污及吹灰,机组通流部分效率低于设计值,加热器端差大、小机效率低,汽轮机进汽存在节流损失,冷却塔或空冷岛效率低、真空严密性不合格,造成凝汽器真空低,热力循环系统内漏和外漏严重。
试论影响汽轮机汽耗的因素及建议汽轮机是一种能够将蒸汽的热能转化为机械能的装置,通过将热量转化为动能来带动机械设备运转。
而汽轮机的工作还会消耗一定数量的燃料,这也是需要考虑的因素之一。
那么,什么因素会影响汽轮机的燃料消耗呢?下面对此进行探讨,并提出建议。
影响因素负荷汽轮机的负荷直接决定着工作时的功率大小,负荷越大,发电机输出的电能就越多,同时燃料的消耗量也会随之增加。
所以,在汽轮机的运行中,负荷的大小起着非常重要的作用。
进汽温度进汽温度是指从锅炉进入汽轮机的水蒸汽的温度。
进汽温度的升高将导致汽轮机叶片在高温高压下的疲劳寿命缩短,同时可能会引起部分叶片的变形,从而影响汽轮机的输出功率。
为了保证汽轮机能够稳定运行,在控制进汽温度时需要谨慎把握,以免因温度过高而影响汽轮机的使用寿命。
排汽压力排汽压力是指蒸汽从汽轮机驱动工作之后,流回给锅炉的蒸汽的压力。
排汽压力过高将会导致功率下降和汽量变小,同时需要输入更多的燃料以维持功率输出。
而过低的排汽压力则会造成汽轮机的负荷过大,进而影响汽轮机的安全运行,所以排汽压力需要合理的控制。
燃料选择和质量燃料也是影响汽轮机燃料消耗的重要因素。
不同种类的燃料有着不同的热值和燃烧效率,其中一些燃料还可能存在污染物,会导致排放浓度过高,造成环境污染。
所以,在选择燃料时需要综合考虑不同因素,以选出适合的燃料。
汽轮机节能建议在汽轮机运行过程中,需要寻找有效的方法降低能耗,下面提出如下的汽轮机节能建议:优化汽轮机参数在汽轮机运行中,需要针对不同情况调整各项参数。
例如,在保证输出功率的前提下,合理控制排汽温度和排汽压力,能够进一步降低燃料消耗。
提高汽轮机利用率提高汽轮机热力利用率是最有效的节能措施之一。
通过改善汽轮机的热力性能,使得热能能够更高效的转换为电能,从而减少能源的损失。
实施余热回收在汽轮机运行中,部分能量会因为热损耗而转化为热量散失。
如果能够将这部分余热回收,充分利用其能量,不仅可以降低能源的消耗,同时也能减少环境污染。
汽机降低热耗的措施汽轮机降低热耗的措施一、二期两台机组(1000MW)热耗值情况三、四号机分别于2013年2月和2012年9月完成了汽轮机组的大修,大修过程中对机组进行了改造和检修。
目前热耗值接近设计值,达到集团公司要求:和设计热耗值相差100kJ/KW.h以内。
主要措施有:1、更换了部分轴封汽封和叶顶汽封、按厂家新的汽封标准调整汽机各部位通流部分间隙值;2、消除了机组阀门内漏情况,减少工质泄漏;3、优化汽轮机的配汽方式和滑压方式提高了汽轮机的效率;4、改造了轴封及门杆漏汽系统,提高了工质的利用率;5、改造了中压转子冷却系统,提高了工质的利用率;二、一期两台机组(600MW)热耗值情况一、二号机组分别计划于2013年12月和2013年7月完成汽轮机组的大修工作。
在大修中我们将相应的改造工作,以达到热耗值接近设计值,达到集团公司要求:和设计热耗值相差100kJ/KW.h以内。
主要措施有:1、更换汽封和调整汽机各部位通流部分间隙值(新的汽封间隙标准哈尔滨汽轮机已经提供)。
2、对汽轮机低压内缸中分面的变形进行处理,以降低各段抽汽的温度;3、优化低压缸排汽装置,减少排汽损失,充分利用凝汽器的空间,提高真空;4、优化汽轮机配汽方式和滑压方式提高汽轮机的效率;5、优化调整高低压加热器的水位,合理控制各端差,提高换热效率;6、消除机组阀门内漏情况,减少工质泄漏;7、优化调整汽轮机冷端系统,除低机组的厂用电;8、根据检查情况,清理凝汽器的换热钛管,提高凝汽器的换热效率;9、三、完成时间1、二号机组完成时间2013年7月;2、一号机组完成时间2013年12月;四、责任人:陈镇波。
典型600MW汽轮机组热耗高的原因分析及改进措施作者:杨超来源:《科学与财富》2018年第34期摘要: 600MW汽轮机组因为各种各样的原因都会出现实际热耗比设计热耗要高,导致其消耗的煤电等消耗增加,严重降低了机组的经济性,因此笔者以CLN600-24.2/566/566型汽轮机组为例,对600MW汽轮机组热耗高的问题进行了研究,分析了CLN600-24.2/566/566型汽轮机组的技术要点,随后指出了其热耗高的主要原因,并且根据原因指出了相应的改进措施。
关键词:汽轮机组;技术要点;热耗;改进措施引言:600MW汽轮机组发电技术已经有几十年的历史,在科技性上以及环保性上都表现非常优秀,很多国家采用了这种发电技术。
美国、俄罗斯等在上个世纪中期就开始对这行技术进行研究,我国在这方面的起步比较晚,在上世纪的90年代才开始引用600MW汽轮机组用于火力发电。
CLN600-24.2/566/566型汽轮机组热耗率高达不到设计的标准,这其中的原因有很多,并且这个问题是比较普遍的,因此有必要对此进行深入的讨论。
一、600MW汽轮机组的技术要点(一)600MW汽轮机组技术参数CLN600-24.2/566/566型汽轮机组的主汽压力、温度、流量等分别为24.2MPa、566°C、1660.7T/h,再热蒸汽流量、温度分别为414.1T/h、566°C,低压气缸的排气压力和给水温度分别为11.8KPa和280.4°C。
当CLN600-24.2/566/566型汽轮机组在4.3/5.5KPa的设计背压下工作时,其顺时针转速可达3000r/min。
(二)600MW汽轮机组本体结构设计要点CLN600-24.2/566/566型汽轮机组应用了600MW汽轮机技术制造的低压气缸,其高中压气缸采用改了双层缸的结构,是使用三菱技术制造的,所有气缸的设计都由哈汽和三菱共同完成[1]。
CLN600-24.2/566/566型汽轮机组的冷却蒸汽共有两股,其中一股冷却蒸汽从高压排气区流出,用于进气区高温位置的冷却,另外一股来自机组一级动叶的根部缝隙,这一股冷却蒸汽因为动叶前后的压差不同而产生流动,用于冷却转子的表面,不直接用于冷却566°C的蒸汽[2]。
汽机能耗相关指标及提升措施1 汽轮机热耗率(kJ/kWh)1 可能存在问题的原因1.1汽轮机通流部分效率低1.1.1汽轮机高、中、低压缸效率低。
1.1.2汽轮机高压配汽机构的节流损失大。
1.2蒸汽初参数低。
1.3蒸汽终参数高。
1.4再热循环热效率低,再热蒸汽温度低,再热器减温水量大。
1.5给水回热循环效率低,给水温度低。
1.6凝汽器真空差。
1.7汽水系统(疏放水、旁路系统)严密性差。
1.8机组辅汽量过大。
……2 解决问题的措施2.1提高蒸汽初参数的措施。
2.2提高再热蒸汽温度,尽量减少再热器减温水量。
2.3提高凝汽器真空。
2.4提高给水温度。
2.5达到规定负荷后,及时调整调节阀运行方式,减少阀门节流损失。
2.6合理、经济地调整机组抽汽供辅汽量。
2.7保持热力系统严密性,及时消除减温水阀门、疏放水系统、旁路系统等内漏问题。
2.8合理调整高压调节阀的重叠度。
2.9结合机组检修对汽轮机通流部件进行了除垢、调整动静间隙。
2.10进行汽轮机通流部分改造。
……2 凝汽器真空度(%)1 可能存在问题的原因1.1真空严密性差1.1.1低压缸轴封间隙大,轴封供汽压力低。
1.1.2多级水封及单级水封的影响。
1.1.3汽轮机及给水泵汽轮机负压系统漏空气。
1.1.4凝汽器喉部膨胀节破损。
1.2凝汽器冷却水管换热效果差1.2.1胶球投入率和收球率的影响。
1.2.2凝汽器冷却水水质差,水管结垢。
1.3循环水进水温度及进水量影响。
1.4射水抽气器或真空泵系统存在缺陷。
1.5射水池或真空泵冷却器水温高,致使抽真空效果差。
1.6凝汽器水位高。
……2 解决问题的措施2.1运行措施2.1.1调整和控制低压轴封压力在规定范围内。
2.1.2定期对真空系统进行查漏,及时分析解决。
2.1.3合理调整多级水封及单级水封水量,防止水封不良造成漏空。
2.1.4加强对胶球清洗装置的管理,提高胶球系统的投入率和收球率。
2.1.5定期对循环冷却水加药,对循环水泵进水滤网或水塔滤网进行巡查和清除杂物,防止凝汽器冷却水管结垢、堵塞。
电厂汽轮机损耗及运行优化措施发布时间:2021-11-12T08:22:05.737Z 来源:《当代电力文化》2021年6月17期作者:薛志春[导读] 随着国家经济的不断快速发展,人们对电能的需求越来越大,在这样的背景下要想最大限度地满足我国对电能的需要就需要不断地完善我国的发电中心薛志春通辽盛发热电有限责任公司内蒙古通辽市028000摘要:随着国家经济的不断快速发展,人们对电能的需求越来越大,在这样的背景下要想最大限度地满足我国对电能的需要就需要不断地完善我国的发电中心。
电厂汽轮机的耗能问题一直影响着电厂的发展,也加快了资源的枯竭,对环境影响也越来越大。
为了保证电厂汽轮机在工作的时候实现节能降耗,特此进行分析,希望能够给以后电厂工作提供一些帮助。
关键词:电厂汽轮机;损耗;运行优化措施1、电厂运行优化与节能降耗的意义 1.1节约资源,降低运行成本现如今我们国家在发电方面依旧采用火力发电,通过消耗煤炭、石油、天然气等不可再生资源进行发电,但随着人民生活用电的增加以及对不可再生资源的消耗,让这些不可再生资源的储备量急剧下降,在储备量上的减少表现出来的就是价格上调,让相关火力发电的电厂的企业运营成本增加,因此对电厂运行机制上进行优化,并且采取节能降耗的措施有利于自身更长久的发展。
1.2保护环境,有利于可持续发展煤,石油这些不可再生资源无论是在开采方面还是在使用方面都会有污染,在我们国家现如今实施可持续发展战略,一直使用煤、石油等资源与我们国家的战略不符。
除此之外,大量的污染气体在消耗资源时被排放出来,导致污染环境,致使我们赖以生存的环境遭到破坏。
因此电厂运行优化与节能降耗有利于保护环境,促进可持续发展。
1.3促进电厂企业进行技术创新若现有设备也无法降低能源消耗,电厂企业就会进行创新,推动技术发展。
这虽然在短时间内需要投入研发经费,但从长远来看,这无疑是有利于电厂企业可持续发展的。
因此电厂运行优化与节能降耗有利于技术创新,促进企业可持续发展。
汽轮机热耗偏高原因分析及优化措施
摘要:汽轮机热耗验收THA工况的经济技术指标,包括高压缸效率、中压缸效率、不明泄漏率等,为机组达标提供依据。
汽轮机热耗率高会引起机组煤耗超标,降低发电厂的热经济性,造成汽轮机热耗高的原因很多,本文将介绍广州中电荔新电厂330MW 2号汽轮机热耗高的原因分析及优化措施。
关键词:汽轮机、热耗、THA、汽封间隙
前言:
广州中电荔新电力实业有限公司,工程为”上大压小” 2×330MW 热电联产机组。
汽轮机由东方汽轮机有限公司生产的引进型凝汽式汽轮机(CC330-16.7/3.5/1.0/538/538),单轴、亚临界、一次中间再热、高中压合缸、双缸、双排汽、双抽凝汽式汽轮机,其中高压缸9级,中压缸5级,低压缸14级。
发电机由东方电机厂生产的QFSN-330-2-20 型定子绕组水内冷,转子绕组氢内冷,铁芯为氢冷发电机。
电厂2号机组投产运行后煤耗率一直偏高,9个多月后,于2013年7月,委托广东粤能电力科技开发有限公司,对机组进行了首次全面热力性能考核试验,试验结果发现汽轮机热耗率偏高,热耗率是影响机组煤耗的主要原因。
1、汽轮机设计参数及热耗试验结果
1.1 汽轮机主要设计技术参数
铭牌功率:330MW
额定主蒸汽压力(THA 工况):16.67MPa
额定主蒸汽温度(THA 工况):538℃
额定主蒸汽流量(THA 工况):1001.64t/h
汽机排汽压力 6.6kPa
排汽流量(THA 工况):610.816t/h
低温/高温再热蒸汽压力(THA 工况):3.75/3.383MPa
低温/高温再热蒸汽温度(THA 工况):325.7/538℃
额定再热蒸汽流量(THA 工况):842.31t/h
给水回热级数:8 级(3 高加+1 除氧+4 低加)
给水温度:273.5℃(额定)
热耗率: 7943kJ/kW·h(THA 工况保证值)
注:THA工况指汽轮机在额定进汽参数下,额定背压,回热系统正常投运,补水率为“0”。
1.2 试验过程简介
试验工况以阀点为基准,即试验在三阀全开工况下进行两次,试验时运行方式为顺阀控制,主汽门前临时滤网已取出,中压联合汽门前临时滤网没有取出。
计算330MW 工况(THA 工况)试验工况修正后的热耗值,作为试验结果。
1.3 热耗性能试验主要结果汇总表
1.4 试验结果分析
机组的试验结果与设计值相差较远,2号汽轮机组THA工况(330MW)平均试验热耗率为8494.3 kJ/kWh,经系统、参数、其它修正后在额定工况下的热耗率为8203.9 kJ/kWh,合同保证值7943kJ/kWh,试验值比保证值高260.9kJ/kWh,机组还有较大节能潜力。
2、汽轮机热耗偏高原因分析
2.1 汽缸效率低。
高、中压缸两效率设计值分别为85.03%、91.66%,两缸效率试验结果比设计值分别低2.94%、2.45%。
分析原因如下:
2.1.1 缸内蒸汽有较严重泄露。
2号汽轮机热耗试验结果发现,一段抽汽温度高出设计值17.9℃;高排温度高出设计值15.2℃;三段抽汽温度高出设计值18.6℃;五段抽汽温度高出设计值36.5℃;六段抽汽温度高出设计值28.9℃。
各
段抽汽温度均较设计值高,可排除抽气参数测量错误,分析汽缸结构后,认为主要是通流部分的泄露造成蒸汽在缸内做功不足,蒸汽的有效焓降减少,上一级高温蒸汽,没有经过汽封依次连接的狭窄通道反复节流降压和膨胀,造成高品质蒸汽泄露,降低了汽缸效率。
2.1.2 隔板汽封间隙偏大。
汽封的作用是防止隔板前较高压力的蒸汽漏到隔板后较低压力处,减少各级的漏气损失,提高汽缸效率。
2号汽轮机高、中压隔板汽封径向间隙设计值上下为0.65mm~1.03mm,左右为0.4mm~0.68mm,高、中压隔板叶顶汽封间隙设计值为 1.0mm~1.38mm,通过查阅安装数据,机组安装方为了防止启停过程中,隔板汽封与转子发生摩擦,使隔板汽封间隙安装数据实际取值偏设计值上限。
2.1.3 高中压缸间过桥汽封漏气量较大。
对汽轮机进行了变汽温试验,发现高压缸前轴封至中压缸漏汽流量与再热蒸汽流量的比例在10.35%,超出设计值0.096%较多。
高、中压缸之间的过桥汽封间隙变大,使得高压缸漏到中压缸的蒸汽量增大,这些泄漏蒸汽经过高调门后未在高压调节作功即进入中压缸,造成漏气损失,高压缸效率降低。
分析原因两缸效率低主要表现为汽封间隙偏大,级内漏气损失,缸内泄露明显,使得汽轮机内部工质损失增加,降低了机组热经济性。
2.2 汽轮机热力系统阀门泄露较多。
热耗试验时,经现场检查和流量平衡试验的计算,THA 两工况下系统不明泄漏率约为1.53%、1.8%,超出试验规程0.3%较多。
泄漏点因不能隔离无法彻底消除,主要有主蒸汽管道疏水、主汽门前疏水、高压内缸疏水等高温高压蒸汽疏水阀门内漏。
这些阀门的内漏,使得高温蒸汽不做功直接排入凝汽器,增加了凝汽器热负荷,也严重影响了机组的热耗率。
2.3 机组未在额定参数下运行。
由试验结果汇总表可知,主蒸汽压力未能达到设计值THA工况16.67Mpa,主、再热蒸汽温度接近设计值,排汽压力分别为10.17kPa和10.46kPa,均高于设计值6.6kPa。
所以影响机组热耗率指标的因素除了机组本身性能外,还跟它的运行方式、运行参数及测量数据的精度有关。
因此建议在正常运行时应调整好锅炉燃烧,使机组在额定参数下运行以保证机组较低的热耗。
3、机组热耗偏高优化措施
2013年12月4日,2号机组开始进行投产后的首次大修,根据汽轮机热耗率偏高原因,结合东方汽轮机厂指导意见,大修期间对2号汽轮机进行了优化改造措施。
3.1 高、中、低压隔板汽封径向间隙优化
大修时,对高、中、低压隔板和叶顶径向汽封间隙做全面检测、记录,并与主机证明书设计数据对照、评判。
发现间隙普遍偏大,有些甚至超过原设计值较多。
检查汽缸、隔板、隔板套中分面未见漏气痕迹。
结合东汽厂指导意见,大修对汽缸全部汽封间隙进行了精细化调整,在原设计值的基础上进行优化。
隔板汽封块通过修刮背弧,缩小间隙,更换隔板叶顶汽封阻汽片,并缩小间隙。
高中压缸汽封间隙优化调整方案如下表。
高中压汽封隔板汽封设计值(mm)优化值(mm)
上下左右上下左右
0.65~1.03 0.4~0.68 0.65~0.8 0.4~0.55
叶顶汽封1~1.38 0.85~0.95(13、14级为1.15~1.25)
3.2 高中压过桥汽封更换
大修检查验证发现,高中压过桥汽封间隙也偏大,有些汽封块间隙已超过设计值。
电厂决定将过桥汽封由原来的传统迷宫式汽封更换为东汽DAS汽封。
3.2.1 传统迷宫式汽封的汽封齿材料硬度较大,不能灵活动作,机组在运行过程中,由于转子的挠度和部件在高温下的热膨胀,密封齿很容易磨损转子表面,使转子弯曲,造成事故,所以传统密封的径向间隙一般取得较大为0.4~0.65mm。
这使得它具有密封效果不佳,能量损耗严重的缺点。
3.2.2 东汽DAS汽封齿为铁素体汽封结构,汽封齿硬度较小,在高温下难以淬硬。
汽封块中两个长齿采用宽齿结构,宽齿间隙较小耐磨,正常运行时能保证其它齿的间隙达到设计值,从而保证了设计的密封效果,径向间隙设计值为0.4~0.55mm。
原迷宫式汽封齿与东汽DAS汽封齿对比图如下:
3.3 转子叶片、隔板静叶结垢清理
大修开缸检查,转子动叶、隔板静叶表面都有结垢部分凹坑现象,电厂对动、静叶片采用高压水冲洗,并对叶片表面进行外观和着色无损检验,凹坑毛刺用角磨机和锉刀进行修复平滑过渡,保证通流部分光滑,降低运行蒸汽损耗。
转子叶片结垢和隔板静叶结垢情况见下图:
3.4 内漏阀门及其它检查处理
热力系统内漏阀门较多,大修期间对这些内漏阀门进行了研磨,密封仍不合格的进行更换,以降低热力系统工质泄露,提高机组的运行效率。
再热临时滤网也在大修时拆除,以降低蒸汽压损。
4、优化效果分析
2号汽轮机大修优化后,电厂运行人员调整好锅炉燃烧,保证机组在额定参数下运行,于2014年3月17日和18日进行了THA工况2次热耗性能试验,经修正后的平均热耗为8011KJ/KWh,较大修前8203.9KJ/KWh,降低了192.9KJ/KWh,大修优化改造效果明显。
其中高压缸效率较大修前提高2.22%;高压缸前轴封至中压缸漏汽流量与再热蒸汽流量的比例为 5.95%,较大修前10.35%大为改善;系统不明泄漏率即系统对外泄漏率为0.45%~0.44%左右,较大修前也有明显改善。
供电煤耗320.3 g/kWh,虽与设计值319.19 g/kWh仍差1.1 g/kWh,但比大修前降低了3.7 g/kWh,按年发电15亿度计算,年节约标煤5550吨,标煤价600元/吨计算,可节约煤价330万元,为公司节省了大笔燃料成本。
5、结论
热力性能试验的目的是检验机组的设计、制造、安装质量,试验数据的计算是更科学地指导机组的运行和检修管理。
广州中电荔新电厂通过机组热耗试验,分析原因,及时优化改造,使得机组热耗率指标大大降低,取得了显著经济效益。
参考文献:
[1] 东方汽轮机有限公司D330J-B00001AZM主机证明书
[2] 电力工业部1998年颁发的《火电机组启动验收性能试验导则》
[3] 中国电力出版社300MW火力发电机组丛书《汽轮机设备及系统》第二版
[4] 广州中电荔新电力实业有限公司2号机组汽机性能验收试验报告。