摘要:汽轮机组真空对汽轮机的热效率影响重大,但影响汽轮机组真空因素很多,本文从循环水的温度和凝汽器性能对真空的影响进行分析,从而从总体能耗的角度出循环水运行的最佳温度,提高真空度,提高机组热效率,降低凉水塔水耗. 关键词:真空,汽轮机效率,能耗,循环水温度
1 引言
凝汽器设备是对汽轮机乃至火电厂运行经济性影响最大、最关键的设备之一。凝汽器设备运行经济性的总指标是凝汽器真空度（汽轮机背压、凝汽器真空、排汽温度），凝汽器真空度的影响因素很多，但所有的影响因素都反映在凝汽器循环水入口温度、凝汽器循环水温升、凝汽器端差等3个可定量分析的指标上。凝汽器真空度每降低1%，约使发电煤耗率升高3g/kwh。凝汽器循环水入口温度、凝汽器循环水温升、凝汽器端差每升高1℃，都使发电煤耗率升高1g/kwh以上。在夏季，由于凝汽器真空度降低而出现影响机组限制负荷，得不到额定出力时，凝汽器循环水入口温度、凝汽器循环水温升、凝汽器端差每升高1℃，约使发电煤耗率升高3.5g/kwh。
水塔凝汽器真空度、排汽温度、汽轮机背压、凝汽器真空等4个指标都是表达凝汽器设备运行经济性的同一个指标，只是表达方式不同、形态参数不同而已。排汽温度、凝汽器真空在机组运行中由热工测量表计直接显示，为运行操作、调整提供依据；汽轮机背压是机组设计计算用参数；凝汽器真空度是汽轮机运行经济性的表述参数指标。
2 数据分析
2.1 不同循环水温对汽轮机组汽耗的影响
为了进一步分析凝汽器真空对机组效率的影响，我们选取在2013年与2016年不同真空下机组汽耗率进行对比，具体如下：
表1 2013年与2016年运行情况
| | 1月（冬季） | 8月（冬季） |
2013年 | 循环水温度℃ | 25 | 32 |
真空kpa | -93.5 | -90.1 |
汽耗率kg/kwh | 4.18 | 4.21 |
2016年 | 循环水温度℃ | 29 | 33 |
真空kpa | -91 | -89.7 |
汽耗率kg/kwh | 4.96 | 4.38 |
| | | |
由上述可知，循环水温直接影响凝汽器的真空，随着真空的提高，单位电量下的耗汽也就越大。
2.2、单位发电量下凉水塔的耗水
我们选取2012年、2013年与2015年、2016年11月、12月（冬季）耗水情况进行对比，具体情况如下：
表2 移交前与移交后冬季CFB单位发电耗水量
| 月份 | 总耗水量 （t） | 总发电量 （kwh） | 单位发电耗工业水t/kwh |
2012年 | 11月 | 44553.6 | 1638.1 | 0.00272 |
12月 | 52963.3 | 2006.7 | 0.00259 |
2013年 | 11月 | 22246.2 | 887.6 | 0.00251 |
12月 | 57242.9 | 2252.8 | 0.00253 |
2015年 | 11月 | 9464+47879 | 1580.2 | 0.0036 大聚合 |
12月 | 7329+35163 | 1083.9 | 0.0039 |
2016年 | 11月 | 组合鞋架 7191+57736 | 2041.5 | 0.0032 |
12月 | 1857+43905 | 1745.4 | 0.00262 |
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注：总耗水量主要为凉水塔的工业水补水量。
因夏季凉水塔的处理能力问题，我厂凉水塔满负荷运行，无需对比。总上述对比可知，2012年、2013年凉水塔我作业部单位发电耗水低于2015年、2016年，2012、2013年凉水塔温度冬季控制较低，一般在24℃左右，单位发电耗水较低；2015年、2016年冬季由水务作业部管理运行，循环水温控制在29℃，则单位发电耗水较大。
3 技术协议对循环水温的具体要求
在我厂汽轮机组的技术协议中，冷却水的协议值为25℃。
图 1 汽轮机组技术协议截图
4 外厂循环水的运行情况
目前CFB凉水塔属于我厂水务作业部管理，指标按照≤30℃指标控制，循环水的温度不仅只是影响凝汽器换热效率，还关系到真空泵的运行能力，我厂冬季真空才91点多，外厂一般都95以上，最高都100，夏天因气温较热，无法控制温度，只能尽凉水塔的能力控制，保证安全生产即可。我们以岳化为例，循环水温度控制下机组的运行情况：
表3 2016年岳化循环水运行情况
| 8月 | 12月 |
山楂提取物凝汽器循环水进水温度（℃） | 28 | 25 |
真空度 | 罐笼防坠器94 | 99 |
机组汽耗率（g/kwh） | 4.05 | 3.86 |
正交相移键控供电标煤耗（g/kwh） | 308 | 296 |
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5 凝汽器性能特性曲线
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