任晓伟

摘 要：随着近些年来我国装备制造业以及电力企业的发展以及运营，我国装备制造业与电力企业之间的合作以及联动生产变得更加的密切。在联动过程中，通过运用先进的科学技术手段对老式机组进行一定的改造以及升级，全面提升老式机组的生产活力，进一步降低凝汽式汽轮机机组台数，改造成为热电联产机组。通过技术手段将小型发电机厂改头换面，全面升级。

关键词：凝汽式汽轮机;汽轮机;低真空供热;节能技术

前 言

天津石化自备电厂二电站两台100MW双抽凝汽式汽轮机组，随着周边社会冬季供暖需求不断增多，行业领域内要求的不断提高，通过利用科学技术手段将凝汽式汽轮机进行升级与改造，全面满足我国小型发电厂的能耗标准要求，降低对于能源不必要的损耗的同时，减轻工业生产对于环境的影响，减轻环境的压力。同时，凝汽式汽轮机运行的经济性以及实用性得到极大的提升与改进，对于凝汽式汽轮机的低真空供热改造应运而生。

1.凝汽式汽轮机低真空供热改造的意义

随着我国近些年来的发展，世界工业生产水平的进步与提升，以及世界市场对于工业生产需求的不断提升，世界范围内的工业发展，无论轻重工业，还是电力水能，各行各业，各个领域的生产与发展的能力受到社会经济市场的广泛关注。同样的，经济市场对于相关的生产质量以及生产效率也有着更高的要求与期待。但我国社会经济的发展仍面临着较为严峻的问题以及挑战。我国作为一个工业较发达的国家，对于工业原料的需求，以及工业生产的高要求，有着极为严苛的标准，同样，由于我国较为广阔的社会经济市场，我国的企业生产经营面临着极大的挑战。在多重背景的催促以及压迫之下，由于能源短缺以及环境污染，所带来的一系列负面影响，最终影响到我国经济发展的可持续性以及资源储备的可持续性。一时间我国处于世界范围内国际舆论的风口浪尖，面临着多重的压力。我国开始着手“节能减排”的环境保护大业。同样的世界其他国家，对于工业生产的绿色环保，节能减排也有着更为全面，更为深入的认识。节能减排工作的进行以及实施，逐渐走进工业生产的相关企业的视野，逐渐受到重视。在哥本哈根减排会议上，节能减排更是作为众多工作中的重中之重，世界各国责无旁贷，积极地加入到节能减排的生产与工作之中。我国作为世界重要的组成部分，应当承担起大国责任，展现出大国担当。应当从每一个细节着手，进行工业生产的节能减排。根据相关部门的通报，我国的工业生产尤其在热电联产企业的生产过程中，最为普遍的一大现象就是，在凝汽式汽轮机在工作以及运行的过程中，排汽凝结成水需要产生大量热量，而此部分热量需要配套的冷却水塔系统运行进行降温冷却，这一过程需要消耗大量循环水资源和推动循环水运行的循环泵耗电，还导致汽轮机在生产运行的过程中所产生的大量的热量被不断的浪费，最终导致热电厂的热耗较高。高效利用起汽轮机在生产过程中的热量副产品，全面提升热电厂的生产热效率，能够有效提高热电厂生产的效率，同时节约大量的热能，减少不必要的资源浪费[1]。

2.凝汽式汽轮机低真空供热改造的合理性分析

为减少热电厂在生产与经营过程中出现大量不必要的浪费，热电厂以及小型火电厂将凝汽式汽轮机机组通过一定的科学技术手段，将凝汽式汽轮机机组改造升级为低真空供热模式的循环水凝汽轮机机组，提高在电厂生产运行的过程中，对于资源的利用率，与此同时提升电厂在经营运行过程中的经营效率，有效降低生产成本，确保生产现场相关从业人员的人身安全。凝汽式汽轮机机组进行低真空供热改造工作，技术手段较为简便，方法并不复杂，同时，改造时间较短，能够降低由于时间成本的浪费对于凝汽式汽轮机机组运行所取得的收益，同时进行低真空供热改造的资金成本较低，具有较高的实施性。凝汽式汽轮机机组的运行与使用对于发电厂的生产经营而言具有极为重要的影响作用。同样，低真空供热对于凝汽式汽轮机机组的运行工作更是一种特殊的运转形式，对于发电厂的汽轮机机组的运行以及工作而言，有着一定的影响作用。在发电厂汽轮机机组的运行过程中，应当适量减少汽轮机机组内部的冷却水的循环质量，以降低凝汽器内部的真空度，在调验的过程中，如若出现意外情况，则应当进行及时的调整，确保汽轮机机组的正常运行以及安全运转。另外，对于汽轮机机组内部结构也应当进行一定的科学技术改造，从而确保汽轮机机组整体的安全以及运转的稳定。同时，对于汽轮机机组的改造与升级，可以将汽轮机机组在使用以及运行的过程中所产生的冷却循环水，通过管道的连接以及与供暖公司的合作，接入城市供热系统管道网络之中，为城市居民提供冬季的供暖。同时，根据凝汽式汽轮机机组自身的特点，以及实际的应用情况，及时调整凝汽式汽轮机机组的运行以及生产状态，调整低真空运行状态，对凝汽式汽轮机机组内部结构进行及时的调整与修改，通過科学精确的计算，对凝汽式汽轮机机组内部进行一定的改造，确保汽轮机机组在运行过程中与使用过程中的安全性与稳定性，确保汽轮机机组在使用过程中操作的简单性以及实用性，全面提升汽轮机机组对于能源的高效利用性[2]。

3.凝汽式汽轮机低真空供热改造过程中存在的问题

进行凝汽式汽轮机机组低真空供热改造工程，还能够有效提高机组运行过程中的安全性与稳定性，全面提升在电厂生产经营过程中的安全性。但由于对于凝汽式汽轮机机组的低真空供热的改造工作起步较晚，经验较为薄弱，在改造工作的过程中，面临着诸多的障碍以及问题。（1）低真空运行导致热膨胀。凝汽式汽轮机机组进行低真空供热改造，将会从一定程度上引起凝汽式汽轮机机组的热膨胀。这是由于凝汽式汽轮机机组在进行真空供热改造后，由于排汽温度的升高，导致凝汽式汽轮机机组内部的汽缸受热呈现出不同程度的膨胀，从而导致凝汽式汽轮机机组质量中心的偏移，影响凝汽式汽轮机机组运行与使用的质量以及效果。另外，由于凝汽式汽轮机机组中心发生偏移，在机组的工作以及运行过程中，将会产生不同程度的震动，对于凝汽式汽轮机机组的工作产生影响[3]。（2）轴向推力影响机组工作。对凝汽式汽轮机机组进行低真空供热改造后，将会导致凝汽式汽轮机机组低真空运行过程中后轴向推力的加强。由于轴向推力在产生以及运动的过程中力的变化及力的产生，将会直接影响到凝汽式汽轮机机组的运行以及使用。现阶段根据已有的具体情况分析，需要对此情况采取一定的减少降低作用措施，或通过平衡力的作用维护凝汽式汽轮机机组内部工作于运行的稳定。确保轴向推力的改变幅度，在凝汽式汽轮机机组在运行过程中所能够承受的范围之内确保凝汽式汽轮机机组能够安全高效地运行，能够保证凝汽式汽轮机机组运行的效率及质量。

4.凝汽式汽轮机低真空供热改造过程中的应对措施

4.1 科学选取改造技术

对凝汽式汽轮机进行低真空供热改造，为全面提升汽轮机机组运行的工作效率以及工作质量，最为重要的一点就是结合电厂实际的生产经营情况，全面调查凝汽式汽轮机机组的运行以及工作质量，进行科学合理的规划以及设计，科学地选取合适的凝汽式汽轮机机组低真空供热改造技术。为确保能够同时满足一级热网以及二级热网的要求以及标准，通过采用串联式加热系统，先是对进入汽轮机凝汽器的热网循环水进行加热，从而吸收凝汽式汽轮机机组内部低压缸排汽所产生的热量，而后通过利用蒸汽加热器进行第二次补充加热或作为备用。在此过程中形成的高温热水，应当根据水管网络送往热水管网络，通过热用户暖气片散热提供供暖热量后，再一次返回路径，从而形成一个封闭的循环式的冷却水循环系统。同时，在冷却水循环系统的运行以及使用过程中，应当加强运行过程中的管理与控制工作，全面提升凝汽式汽轮机机组的运行效率以及工作质量。

4.2 保证循环供热参数

凝汽式汽轮机机组在进行纯凝工况运行工作的过程中，还应当提前进行循环水供热参数的设定以及计算。通过科学高效的计算方法以及合理的计算形式，计算出符合电厂实际生产以及运行情况的循环水供热参数。通过设定科学合理的循环水供热参数，全面提升凝汽式汽轮机机组的工作质量以及工作效率。现阶段天津石化热电部一电站的两台低真空供暖改造的凝汽式汽轮机冬季供暖运行时的使用参数能够有效反映出，凝汽式汽轮机长期的运行以及稳定的使用状态过程中，其所适宜的排汽温度数据。通过对数据进行综合的合理有效的考虑，能够看出低真空供热改造后的凝汽式汽轮机机组的排汽温度应当合理控制在84℃以内，机组真空不低于-60 kPa，通过综合考虑凝汽式汽轮机机组组端温度的差异，低真空供热改造后的汽轮机机组的循环水出管温度通常不应高于65℃。因此，在凝汽式汽轮机机组运行生产的过程中，应当尽可能的控制与降低循环水的回水温度，最大程度的使用与利用循环水降低汽轮机机组的内部温度，最大化地利用低压缸排汽的热量。避免造成低压缸排汽温度超过标准温度范围，机组真空超过最高限定范围，从而导致凝汽式汽轮机机组运行与生产过程中出现意外故障[4]。

4.3遵循改造设计原则

对于凝汽式汽轮机机组进行低真空供热改造与升级工作，应当严格遵循一定的生产与改造的要求，确保改造与升级工作进行过程中的安全性与稳定性。通过对实际改造情况进行分型以及合理的规划，选择合理的改造手段。同时，在改造过程中还应当遵循一定的改造设计原则。通过高效参考凝汽式汽轮机机组运行与使用过程中的历史数据的参数，根据实际情况对热循环回水系统进行设计以及区间的科学选取。同时根据已有的热水水管网络的水量容量进行综合的考虑与判断，科学计算出热网循环水系统内部的水量。为着能够确保凝汽式汽轮机机组排汽温度处于安全稳定且合理的區间范围之内，对于凝汽式汽轮机机组的供热运行背压应当进行有效的调整。通过种种科学合理的数据参考以及科学的计算，确定出凝汽式汽轮机机组在进行低真空供热改造与升级工作过程中的数据的设定以及标准，确保凝汽式汽轮机机组在运行的过程中质量有所保证。

4.4实现低压模块设计

由于进行凝汽式汽轮机机组的低真空供热的改造工作的过程中，需要调整凝汽式汽轮机机组的背压，通过将背压进行升高，以确保各个部位之间的配合以及合作的效果。升高背压将需要对凝汽式汽轮机机组内部的低压缸的末级以及次末级进行拆除。以此满足不同季节对于背压的不同的要求。根据调整背压，拆除末级，有效扩展凝汽式汽轮机的低压通流面积，有效提升凝汽式汽轮机机组内部的汽压进出。

4.5高效确定机组背压

汽轮机内部真空度的调整，将会直接影响到汽轮机内部的供水温度以及热量的大小，直接影响到汽轮机机组运行以及生产过程中的各项指标数据的变动。降低凝汽式汽轮机机组的出力，从而提高凝汽式汽轮机机组排汽的温度，对于排汽温度以及凝汽式汽轮机机组进行低真空供热改造技术后的供水温度以及供热量的大小都具有一定的影响作用，直接影响到凝汽式汽轮机机组在运行过程中内部热膨胀的数据以及震动幅度数值的变动以及更变。为确保凝汽式汽轮机机组能够安全稳定的运行，科学合理的设定被压制有着极为重要的作用以及意义。

4.6 合理确定机组电荷

当凝汽式汽轮机机组进行低真空供热改造的工作过程中，为着能够确保主蒸汽的参数以及凝汽式汽轮机机组的进汽量能够满足额定值的范围时，由于凝汽式汽轮机机组排汽压力面临着较大的改动，凝汽式汽轮机机组对于发电的参与度将有所下降。进行凝汽式汽轮机机组低真空供热改造虽然并不会直接造成凝汽式汽轮机机组内部冷源的损失，但仍将会引起凝汽式汽轮机机组运行功率的下降。对于凝汽式汽轮机机组的运行数据将有一定的影响。根据改造后的凝汽式汽轮机机组的运行数据能够有效运算出凝汽式汽轮机机组内部数值的变化。因此，根据各项指标与数据进行机组电荷的确定以及计算，对于确保凝汽式汽轮机机组的安全稳定的运行与工作具有极为重要的影响作用。

4.7有效管理凝汽设施

凝汽式汽轮机机组进行低真空供热改造技术工程的改造与升级后，机组的排汽温度将会产生极为明显的大幅升高。凝汽式汽轮机机组内部的铜管口的严密性是否会受到影响并不确定。这一问题充满不确定性，很难运用科学理论进行有效的分析以及合理的推测。通过反复的实践与试验的验证结果，都能够充分表现出凝汽式汽轮机机组进行低真空供热改造技术升级后，铜管胀口的严密性能够得到良好的保持与稳定。但随着长期的使用与消耗，由于水体内部的电解质以及杂质的影响以及分解，将会对铜管以及其他部件进行腐蚀。因此，对凝汽式汽轮机机组内部的设施以及部件的更替以及日常的维修，对于全面提升凝汽式汽轮机机组的工作效率，确保凝汽式汽轮机机组的正常使用有着极为重要的影响作用[5]。

4.8 确保轴封系统和油循环正常良好运行

低真空供热技术改造后的凝汽式汽轮机机组，使用与运行的过程中排汽温度将有所升高，将会直接影响到凝汽式汽轮机机组轴承的承热压力的增强，导致内部油脂的变质。在这种情况下能够通过利用良好的运行调整，如调整排烟风机开度和轴加风机入口挡板开度等，还有定期对各轴瓦呼吸阀进行清理确保畅通等措施，确保凝汽式汽轮机机组油系统油循环正常，降低负面影响所带来的不良后果。由于冬季循环水即采暖水的水温受到天气气候和沿途管线保温的影响，循环水水温较低，通过运行调整以及轴封系统自动控制确保轴封压力在正常范围内，对于凝汽式汽轮机机组的运行有着极为重要的影响作用。

总 结

对于凝汽式汽轮机的低真空供热改造技术的深入研究以及全面提高，有助于加强我国相关领域以及企业的发展，加强在社会上的影响力及行业领域内的竞争力。对于发电企业的发展以及政府对于未来发展的规划有极为重要的影响作用。高效解决节能高效企业发展与完善的期待与要求。凝汽式汽轮机的改造，满足生产过程中的实际需求，全面提高生产效率。

参考文献

[1] 王春艳;李军.100MW凝汽式汽轮机低真空供热改造[J].吉林电力，2017，v.45;No.249，55-58.

[2] 万燕;孙诗梦;戈志华;何坚忍.大型热电联产机组高背压供热改造全工况热经济分析[J].电力建设，2016，v.37;No.427，135-141.

[3] 考芳.小型凝汽式汽轮机低真空运行循环水供热改造[J].山东电力技术，2010，No.174，49-51.

[4] 孙可贵.国产中压31-6型凝汽式汽轮机供热改造为低真空抽汽供热式机组[J].电工技术，1982，10-13.

[5] 吴雪忠;胡泽丰.热电联供高压100MW等级系列抽汽汽轮机设计和开发[J].热力透平，2005，44-47+50.