（梅河口市阜康热电有限责任公司吉林梅河口135000）
摘要：随着国家经济的快速发展，能源的重要作业已越来越多为人们所认识。根据我国的能源情况，火力发电在电力工业中始终占有较大的比例，达到75%左右。提高火力发电效率，在设计和制造阶段主要方法有：大容量、高参数、回热循环及热电联产。在运用阶段，汽轮机凝汽器及其系统的状况对机组发电效率影响较大。以高压机组为例，凝汽器真空每降低1%，发电效率较低1%，发电标煤耗相应增加3-5g/kwh。目前，围绕提高汽轮机系统发电效率的技术改造方案和案例很多，但由于凝汽器系统的复杂性，针对凝汽器（冷端）系统进行改造优化的案例较少、运行管理措施也不全面，这无疑是火力发电厂节能降耗工作的薄弱环节。多年来，在不断学习的基础上，我对凝汽器的结构、性能认识不断加深，对凝汽器节能新技术深入掌握，主持了公司为提高发电效率、节能降耗而实施的一系列针对四号汽轮机冷端系统实施的运行、管理和改造，取得了较好的效果。下面对此进行介绍、分析和总结。
关键词：汽轮机；冷凝器；节能技术改造
引言
据2010年2月“Теплоэнергетика”的报道,汽轮机冷凝器主要决定了动力装置的效率，冷凝器运行状况的质量对动力装置的经济性有重要影响。
1概况
系统：四号机组容量为25MW。四号机组凝汽系统主要包括凝汽器、射水抽气器、凝结水泵等。汽轮机排汽在凝汽器内凝结后，汇集到热井中，由凝结水泵升压，经轴封冷却器、低压加热器进入除氧器。由射水抽气器维持凝汽器内真空。
型号及参数：四号机组凝汽器型号为：N-2200凝汽器、型式为：二流程二道制表面式、冷却面积2200㎡、额定工况蒸汽压力0.0036Mpa、最大蒸汽流量89t/h、冷却水量6000t/h、冷却水温20℃、水阻55pa、冷却水压力0.35Mpa、管子材料为0Gr18Ni9Ti、无水净重35.7t。
工作原理：在汽轮机中做过功的蒸汽（乏汽），进入凝汽器后，通过凝汽器换热管表面与循环水换热并凝结成水，在蒸汽凝结成水的过程中，体积大大减小，形成负压，同时射水抽气器不断地将凝汽器中不凝结气体抽出，维持凝汽器的真空。由于凝汽器的真空很高，蒸汽做功充分，使得汽轮机形成了较高的效率。
2汽轮机冷凝器节能技术改造
2.1冷端系统分析智能管理系统
提出“大冷端”这一新颖理念的提出，打破国内传统的将凝汽器和冷却塔分离的操作，而是使用全心的系统模型对冷端系统进行全面而系统的的分析操作，摒弃了以往的设备模型对冷端系统进行分析的传统操作，对现场DCS、SIS通讯和定时测点的方式对各类的信息数据进行同步和采集，对参数加以分解，通过系统运算得出冷端系统实施条件下的应该达到的目标数值，并对以往的数据进行录入工作，通过对比以往数据进行计算及分析对汽轮机机组正在运行的工作状态进行评价，根据冷凝器设备的实时运作情况“量身定制”冷端系统的优化运行方案。
2.2防止真空下降
2.2.1降低凝汽器热负荷
为了减轻凝汽器热负荷,提高机组热效率,杭州轻华热电有限公司在冷凝器喉部增加一套雾化式喷头,通过接触式换热,吸收部分蒸汽凝结热,从而减轻了表面式凝汽器的热负荷,提高了机组真空。该装置改装简单,投资少,,煤耗最多可下降近4g/(kWh),经济效益显著。然而值得注意的是,喷嘴减温虽然效果较好,但由于形成的凝结水在管束上粘附形成水膜,阻碍管束传热。同时凝结水在自上而下滴落的过程中会遇到冷却水管的再冷却而造成凝结水过冷,从而影响整个机组的经济性,所以并不是喷入的冷却水流量越大,越有利于真空提高,经济性越好,它与排汽流量的比例也有关系。
2.2.2清洗受热面
我厂采用胶球连续清洗凝汽器,这种方法可以在机组正运行时,定期、自动对凝汽器进行清洗。主要由胶球泵、装球室和收球网组成。其工作原理是:将重度近似于水的胶球投入凝汽器循环水中,利用循环水的流动,迫使胶球通过冷却水管从而达到清水洗的目的。胶球被带进冷却水管时,压缩变形,与管壁全周接触,流经水管时将管壁擦洗一遍。
除此之外,我厂还采用了二次滤网反冲洗的技术,取得了很好的效果。设计原理是:我们在循环水内外侧的进口处设置了联络门,当机组负荷低于400MW时,停止一侧凝汽器运行(现假设内侧停止),关闭其进出口电动门,打开底部反冲洗电动门和手动门,打开中间联络们,通过外侧的循环水进入内侧,对内侧进行反冲洗,反冲洗的污水通过排污门排到凝汽器外侧循环水的出口,从而被冲走。每次做完二次滤网反冲洗,凝汽器真空提高大约1KPa-2KPa,循环水泵电流下降15A左右,有效地减少了煤耗,提高了热经济性。
2.2.3提高真空系统的严密性
我厂定期会对汽器真空破坏门进行注水查漏,检查电动门处是否有漏真空;另外,定期我们会做真空严密性试验,负荷15MW以上,停止真空泵运行,关闭真空泵入口电动门,查看真空下降程度,并对最后5分钟真空下降速率求平均值(<0.4KPa/min为合格),若不符合规定值,就需要进行真空查漏,检查所有可能漏真空的电动门和手动门,消除漏点。
2.2.4定期对循环水室排空气
空气的传热系数比水小得多,当凝汽器循环水室有空气时,会阻碍钛管和循环水之间的传热,导致传热端差加大,使排气不能及时冷却。因此,每周会定期对循环水室排空气,直至排空门有连续的水流出为止。
2.2.5循环水泵的经济运行
通过增加循环水量,增加吸收热,来提高真空。然而实际生产中,循环水泵是厂用电的大用户之一,耗电量占机组发电量的1%-2%,过分增大循环水量可能使凝汽器真空提高而多发电反而少于循环水泵多耗得电,得不偿失。因此需要找到一个最佳真空。实际上运行的循环水泵可能有几台,循环水量也许不能连续调节,故应通过实验才能定出不同负荷下的最佳真空。
2.3提升余热发电效率途径
2.3.1机组大型化
随着国家对节能减排政策的全面推行，中国五个领头电业公司旗下发电厂主要供电产电设备已从100MW更新换代到了600MW以上，伴随发电机组设备不断增大其容量，发电机组设备的初始设备数据等级也不断的更新迭代，发电厂的热效率得到了一定幅度的提升；钢铁制造的余热机组设备也从25MW以下同步增长到了了100MW甚至135MW机组，余热发电设备的相关水平、发电机组的效率进一步登上了到了新台阶。
2.3.2燃气蒸汽综合发电
这方面技术近几年在国内的钢铁制造业已经得到了广泛应用，燃气蒸汽综合发电的相关技术已经基本成熟。燃气蒸汽综合发电技术主要工作原理是使用高炉煤气，使用特殊工序和技术对其进行净化脱硫处理后、经过焦炉煤气经压缩机的加压后在处理后在燃烧室与空气进行充分混合后燃烧，利用气体剧烈燃烧所生成的高温、高压烟气，经由燃气透平机进行做功来推动发电机机组进行电力生产活动。
2.3.3发电机组节能技术研发
具有相对其他项目改造投入资金量大、改造所需时间周期长、相比投入产出较少是热端改造的特点。冷端改造：是对汽轮机机组中的冷端系统进行节能优化，举例说明其中几个主要的改造方面：例如在凝汽器得设计中加入传统胶球清洗装置、对冷却塔的填料进行更换、同时也要对循环水泵进行变频改造、将抽真空系统优化为水环真空泵。
结语
在现有设备工作状态下，实施冷端优化节能优化技术将大幅提高发电效率，为电厂带来更多的经济效益，但我国这方面的的技术还有很大的发展空间，需要在节能减排的道路上再接再厉，进一步为绿色生产，提高能源利用率做出努力钢铁产业是评估国家的经济实力的标准之一，但其生产活动又会产生巨大的污染，对产地造成极大地环境问题。所以如何提高发电效率是技术人员无法绕开的重要课题，也是提高余热回收利用率的重要途径。
参考文献
[1]邱振波.凝汽器水侧污垢对机组真空的影响[J].电力科学与工程2009.7.
[2]邹征宇.电厂水环式真空泵密封水温度对单元机组效率的影响[J].华东电力2006.2.
[3]徐月华.浅析电站汽轮机空冷凝汽器系统[J].科技创新与应用，2014（16）.
[4]杨启明，祝建果，关小彪，等.凝汽汽轮机冷凝器真空低影响因素分析和处理[J].中国科技纵横，2011（23）：320–320.