技术
摘要：汽轮机冷端系统是火电机组的重要组成部分，如何实现汽轮机冷端系统节能优化，对提高火电机组运行的经济性提高具有十分重要的意义。针对汽轮机冷端系统节能优化分析问题，从汽轮机冷端系统主要设备出发，重点对循环水泵提出改造，提高循环水流量，解决循环水流量较设计值小的问题，提高机组真空;同时对凝汽器及冷却塔等冷端设备分别提出优化改造，以提高冷端设备的效率及出力，降低循环水温度,提高机组真空，保证汽轮发电机组安全经济运行。
前言
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已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状况不好，严重影响了机组运行的经济性。特别是冷却塔出力不足、循环水泵流量小、效率低，凝结水过冷度和含氧量过高，凝汽器漏空气和冷却水管结垢等严重影响了机组真空。因此，降低机组供电煤耗、冷端系统的节能诊断和优化已成为电厂节能的关键环节。
冷端设备性能最重要的指标有两个：一是凝汽器的真空，另一个指标是循环水泵电耗。另外从热力系统角度考虑凝结水过冷度也是一个重要经济性指标。凝汽器本身是个换热器，评价其性能优劣最重要指标是凝汽器端差。要想获得最佳真空，主要措施是降低循环水温度和降低凝汽器端差。对于循环水泵电耗，主要是考虑循环水泵经济调度运行及泵组效率。
本文针对汽轮机冷端优化分析问题，从凝汽器、循环水泵及冷却塔等冷端设备整体出发，采用多种方法同步进行。提出了对循环水泵进行改造，以提高流量及效率，降低电耗;对冷却塔填料及喷嘴换型改造，增大淋水面积，降低循环水温度，以提高冷却塔工作效率;对凝汽器换热管进行高压水冲洗，并在凝汽器补水加装喷嘴雾化装置，以改善凝汽器工况，提高机组真空。优化改造后，机组经济性明显提高，为机组节能减耗奠定了良好的基础。
一、 汽轮机冷端优化的必要性
汽轮机冷端系统是由汽轮机低压缸的末机组、凝汽器、冷却塔、循环水泵、循环供水系统等系统组成。由于循环水水质较差，长时间运行，造成了冷端设备故障多发，设备出力下降，机组真空降低等问题。
1. 循环水泵组：我厂单台机组共配置两台循环水泵，一台双速泵，一台高速泵，均采用立式斜流泵结构。2009年6月投入运行至今，由于泵组设计参数与现场管路不匹配，循环泵在不同运行方式下循环水流量均低于设计值，泵组偏离设计工况点较远运行。由于泵组性能未达到设计要求，导致凝汽器真空偏低，影响电厂的经济运行。多台循环水泵在工作中均出现严重的振动情况，已威胁到电厂机组运行的可靠性。
2. 冷却塔填料： 冷却塔填料在长时间运行中，会大面积出现老化、脱落等现象。机组运行当中，由于循环水水流下降的作用力，导致填料大面积破碎，掉入循环水系统，填料碎片将相当数量的凝汽器换热管堵塞，致使凝汽器冷却能力下降，机组真空下降，严重影响机组的经济性，更重要的是威胁机组的安全运行。
3. 冷却塔喷嘴：我厂冷却塔喷溅装置为反射III型，淋水分散性、均匀性较差，某些区域淋不到水，淋水填料出现盲区。盲区的通风阻力降低，空气流量大于有水区，大量的空气经盲区“短路”而流失，并使塔内气流流场紊乱，导致冷却效果下降，经济性较差。
4. 凝汽器：机组运行时，低温的化学补水没有补入凝汽器喉部并实现雾化，无法与温度较高的排汽在喉部进行热交换，或者说排汽的潜热没有放热给低温的补水，补水也无法吸收排汽的热量而被加热，使得凝结水过冷度和含氧量增加。若凝结水溶解氧过高，除氧器过负荷运行会导致给水溶解氧的含量也会升高，影响锅炉的水质，引起结垢和腐蚀，还有可能通过蒸汽进入汽轮机，造成汽轮机通流部分结垢，影响汽轮机效率和安全运行。
二、 汽轮机冷端系统节能优化方案
1. 循环水泵优化改造
1.1 改造原则
根据现场实际工况核定水泵运行参数，在泵组基础保持不变、电气及控制方式不变、泵出口方位尺寸不变、保留现有电机等前提下，以解决流量偏小的问题，提高真空度降低煤耗为主要目标，同时解决泵组振动超标、提高泵组稳定性，设计新型泵，进行整机改造。
