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汽轮机设备及系统节能措施分析

本书以火力发电厂汽轮机设备及系统为对象，论述其工作过程中可能存在

的能量损失及以节能为目标的运行优化技术和改造措施，并给出了参考案例和

经济性分析方法。全书共分九章，包括汽轮机通流部分改造，汽封及系统改

造，进、排气结构优化与改造，凝汽系统改造，汽轮机调峰运行节能，多机组

负荷优化分配，供热汽轮机运行节能与改造和大型汽轮机快速冷却问题等。

前言

“建设节约型社会，实现可持续发展”已经被明确为我国的基本国策。资源与环境的压

力，迫切要求各领域(尤其是产能和耗能单位)落实国家既定的发展目标。随着一次能源转

换为电能的比重、电能占终端能源消费量的比重不断提高，电力行业固有的资源密集型、

资源紧缺性的特点，使电力行业成为我国环境资源工作的关键所在，建设节约型电力企业

的重任摆在了所有电力工作者的面前。

电力工业是技术密集型工业，能量的转换和传输是一个关联性强、比较复杂的系统，

因而节能工作实施的效果往往不能通过单独的一个环节来认定，也不能片面强调节约而忽

略安全。之前电力企业在某些节能工作方面的“谨慎”态度，一定程度上也说明了推动电力

行业节能的工作的艰巨性和复杂性。因此，电力行业节能工作应该遵循科学、系统、实

践、推广的规律，既不能畏难不前，也不能求快冒进。

为了有效地配合电力企业节能工作的开展，发挥电力行业技术服务部门的作用，中国

电力企业联合会科技服务中心在认真分析了电力企业节能工作特点的基础上，联合华中科

技大学，有针对性地组织编写了《火力发电厂节能技术丛书》(以下简称《丛书》)，分为《锅

炉机组节能》、《汽轮机设备与系统节能》、《热力系统节能》、《节能与控制》四个分册。《丛

书》突出强调三个方面：

1．实用性：强调应用、借鉴和参考价值。建立以电力企业生产过程中涉及的能量转换原

理、能量传输过程为依据，以节还应斟酌用油是不是太稀、太脏等能分析为展开线索，以节能手段为落脚点的三重结构。

2．开放性：强调聚集全行业的智慧和经验。《丛书》的编写不局限于某几个人的思

路，而是面向电力行业所有相关人员，并长期向电力行业开展电力节能案例征集工作。

3．长期性：强调在完善总结的基础上，与时俱进地跟踪反映电力节能技术的发展。

随着认识水平的提升、技术的进步，会产生很多新的、实用的节能措施和手段，《丛书》

将根据电力行业的节能技术的进展情况适时再版。

相信在大家的关注和支持下，随着时间的推进、认识的加深、经验的积累，《丛书》

一定会为电力企业的节能工作发挥积极的作用。

《丛书》的编写得到了各电力集团公司和发电企业的大力支持和指导，在此表示衷心

的感谢!

由于水平所限、时间仓促，又加上电力节能技术是一个围绕实践、应用发展起来的跨过滤网专业、

跨学科的技术汇总和研究，因而《丛书》疏漏、错误之处在所难免，敬请广大读者批评指正!

《(火力发电厂节能技术丛书》编委会

2008年1月

分册前言

汽轮机设备及系统是火电站、核电站的重要组成部分，承担商洛了将蒸汽的热能转换为机

械能的任务。随着全社会对节能减排的设备回收重视和关注，如何减少汽轮机设备及系统的能量损

失，并提高工作效率，是所有从业人员所面临的挑战。国内外发电企业以节能为目标，从

运行优化和节能改造两个方面进行了许多有益的尝查找引擎的作业原理试，并已取得了很好的效果。

本书作为《火力发电厂节能技术丛书》之一，对汽轮机设备及系统的优化运行和节能改

造技术进行了较为系统的论述，包括汽轮机设备及系统节能技术的2、抗破坏性能实验理论基础、近年来成功

的改造经验和优化运行实践，并辅以大量典型案例及其技术经济性分析。书中所列举的改

造实例均来自公开发表的文献资料。在此谨向本书所引用文献的全体作者致以衷心的感

谢!

本书由王坤、杨涛、黄树红主编，张聘亭、姚斯亮等参与编写。北京国华电力技术研

究中心有限公司总工靖长财审阅全书，并提出宝贵意见，在此表示衷心的感谢。

在本书编写过程中，中国电力企业联合会科技服务中心的席志红先生、郭云高先生，

华中科技大学能源与动力工程学院周怀春教授、高伟教授、韩守木教授、张燕平副教授给

予了有力指导和大量帮助，在此表示诚挚的谢意!

由于水平所限，加之时间仓促，疏漏之处在所难免，恳请读者批评指正。

编者

2008年1月

第一节凝汽器节能优化

一、凝汽器节能分析

(一)影响凝汽器性能的主要因素

凝汽器是汽轮机组的一个重要组成部分，其作用是将汽轮机排汽冷却凝结成水本机由主机、控制柜、伺服油源、计算机控制系统4大部份组成，形成<电镀银/p>

高度真空，使进入汽轮机做功的蒸汽能膨胀到低于大气压力，多做功。若其不能正常运

行，将直接影响到整个机组的安全和经济运行。因此，维持凝汽器良好运行工况，保证达

到最有利的真空是电厂节能的重要方面之一。

造成凝汽器性能降低的主要原因如下。

1．凝汽器真空

空气漏入凝汽器中，除了使排汽压力和温度升高，降低汽轮机的经济性外，还会使汽

轮机低压缸因蒸汽温度升高而变形，造成机组振动，甚至使机组被迫减负荷或停机；其

次，由于空气分压力增大，增加了空气在水中的溶解度，因而使凝结水中的含氧量增加，

加剧了低压管道和低压加热器的腐蚀，增加了除氧器的负担，对机组安全运行有不利的影

响；此外，空气积聚在水管周围，使传热阻力增加，传热端差增大，真空下降；空气分压

力增大还产生使凝结水过冷度加大和抽气器的负担增加等不利影响。